天然氣長(zhǎng)輸管道工程由于具有線路長(zhǎng)、地區(qū)跨度大，施工臨時(shí)與永久性征租地涉及面廣，自然地形、地質(zhì)、地貌差異性大，單項(xiàng)工程多，工程專(zhuān)業(yè)多，燃?xì)夤艿腊惭b工藝獨(dú)特，管道安全性要求高，對(duì)沿線環(huán)境改變影響較大等特點(diǎn)，致使工程投資巨大且管理控制工作難度大，項(xiàng)目投資“概算超估算、預(yù)算超概算、結(jié)算超預(yù)算”的現(xiàn)象相當(dāng)普遍。因此，針對(duì)其特點(diǎn)與難點(diǎn)，探討加強(qiáng)管道燃?xì)夤こ掏顿Y管理與控制的對(duì)策具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
隨著管道長(zhǎng)度的增加,管道的安全也受到了越來(lái)越多人的重視,管道檢測(cè)技術(shù)也隨之發(fā)展,本文旨在對(duì)比分析現(xiàn)有的鋼制和PE管道檢測(cè)技術(shù),為廣大工程技術(shù)人員提供參考。
1鋼制燃?xì)夤艿赖臋z測(cè)技術(shù)
國(guó)內(nèi)鋼制燃?xì)夤艿赖臋z測(cè)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,管道定位以及外防腐檢測(cè)技術(shù)主要分為三種,分別是PCM+(直流電流衰減法)、SL-2188(皮爾遜檢測(cè)法)和DCVG(直流電位梯度檢測(cè)法)。
1.1 PCM+(直流電流衰減法)
1.1.1檢測(cè)原理 PCM+檢測(cè)原理及設(shè)備,發(fā)射機(jī)采用24V的鉛蓄電池,通過(guò)陰極保護(hù)測(cè)試樁或者閥門(mén)井向管道施加特 定的低頻直流電,通過(guò)接收機(jī)來(lái)定位管道的位置和埋深。PCM+使用A字架測(cè)量管道防腐層情況,正常情況下使用A字架測(cè)出的方向指向遠(yuǎn)離發(fā)射機(jī)方向(可以理解為方向指向破損點(diǎn),破損點(diǎn)在無(wú)限遠(yuǎn)處),如果突然發(fā)現(xiàn)使用A字架測(cè)出的方向指向發(fā)射機(jī)方向,則說(shuō)明存在漏點(diǎn)信號(hào),可能存在破損點(diǎn)。
1.1.2 優(yōu)缺點(diǎn)分析 PCM+定位準(zhǔn)確,一個(gè)人可以同時(shí)完成管道定位和管道外防腐層檢測(cè),能夠直接讀取管道埋深,缺點(diǎn)是設(shè)備比較沉重,一般只能測(cè)埋深6m以?xún)?nèi)的管道,測(cè)量水泥路下方管道的外防腐層相對(duì)麻煩；還有兩個(gè)是所有電信號(hào)檢測(cè)設(shè)備的共同點(diǎn):1.一旦遇到完全接地的閥門(mén)井或者其他電流流失嚴(yán)重的情況將導(dǎo)致檢測(cè)無(wú)法繼續(xù)；2.會(huì)受到其他電信號(hào)(例如電纜,其他管線)的干擾。
1.2 SL-2188(皮爾遜檢測(cè)法)
1.2.1 檢測(cè)原理 SL-2188的檢測(cè)原理與PCM+類(lèi)似,發(fā)射機(jī)向管道
發(fā)射交流信號(hào),一個(gè)接收機(jī)用于管道定位,一個(gè)接收機(jī)用于管道外防腐層檢測(cè)。SL-2188對(duì)于管線定位方法分為極大值法和極小值法,實(shí)際測(cè)量量中常用的是極小值法,極小值法使用探桿測(cè)量磁場(chǎng)的垂直分量, 當(dāng)探桿處于管線正上方時(shí),接收機(jī)顯示的信號(hào)強(qiáng)度最小。SL-2188對(duì)于管線埋深的方法分為45°法、80°法和極大值法,實(shí)際測(cè)量中常用的是45°法。首先使用極小值法找出管道的位置A并做下標(biāo)記,將探桿垂直于地面,使探頭與地面呈45°,將探頭沿垂直于管線方向移動(dòng),找出信號(hào)最小的點(diǎn)B,那么AB之間的距離就是地面到管道中心的的距離。
SL-2188的管道外防腐層檢測(cè)采用“人體電容” 法,通過(guò)人體做檢測(cè)儀的感應(yīng)元件。兩個(gè)檢測(cè)人員手 持感應(yīng)器沿管道垂直(或者平行)方向行走,當(dāng)檢測(cè)員 走到漏點(diǎn)附近時(shí),接收機(jī)顯示信號(hào)強(qiáng)度增加,當(dāng)走到 漏點(diǎn)正上方時(shí),接收機(jī)顯示信號(hào)強(qiáng)度最大,從而準(zhǔn)確 找到漏蝕點(diǎn)。
1.2.2 優(yōu)缺點(diǎn)分析 SL-2188結(jié)果測(cè)量比較準(zhǔn)確,外防腐層檢測(cè)結(jié)果
與PCM+基本相同,缺點(diǎn)是:1.外防腐層檢測(cè)受地形影響較大,容易受到樹(shù)林,山坡等地形因素影響；2.需要的檢測(cè)人員較多,需要一人負(fù)責(zé)管道定位,兩人負(fù)責(zé)外防腐檢漏；3.無(wú)法檢測(cè)垂直上下彎頭處的外防腐層。
1.3 DCVG(直流電位梯度檢測(cè)法)
1.3.1 檢測(cè)原理
其檢測(cè)原理是向鋼質(zhì)管道施加一個(gè)直流信號(hào),直流信號(hào)沿著管道流動(dòng)。當(dāng)管道防腐層在某處發(fā)生破損時(shí),會(huì)有較大的電流信號(hào)從破損點(diǎn)處流出,在破損點(diǎn)周?chē)寥乐袝?huì)產(chǎn)生一個(gè)電位梯度分布。在實(shí)際檢測(cè)中會(huì)采用高阻抗毫伏表測(cè)量破損點(diǎn)旁地面上兩個(gè)硫酸銅參比電極之間的電位差。通過(guò)檢測(cè)電壓梯度場(chǎng)總的電壓梯度就能檢測(cè)并確定防腐蝕層破損點(diǎn)的大小及位置,可根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)判定破損的嚴(yán)重程度。
1.3.2 優(yōu)缺點(diǎn)分析
這種檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)是可以估算出防腐層破損點(diǎn)大小,且該檢測(cè)方法不易受到外界環(huán)境變化的影響, 操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確,但無(wú)法檢測(cè)防腐層是否剝離,檢測(cè)速度慢。
2 PE燃?xì)夤艿赖臋z測(cè)技術(shù)
PE燃?xì)夤艿涝趪?guó)內(nèi)使用時(shí)間還不長(zhǎng),其檢測(cè)技術(shù) 大多處于起步階段,主要功能局限在定位階段。
2.1 敷設(shè)示蹤線
2.1.1 檢測(cè)原理
示蹤線敷設(shè)思路,將具有一定強(qiáng)度的絕緣示蹤線 (一般是銅線)緊貼管道頂部或者側(cè)面(需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行敷設(shè),同時(shí)設(shè)立信號(hào)源井,信號(hào)源井可以充分利用閥井來(lái)進(jìn)行設(shè)置,在管道上方設(shè)立標(biāo)志物,減少測(cè)量誤差。
檢測(cè)示蹤線一般通過(guò)信號(hào)源井施加電信號(hào),根據(jù)電信號(hào)判定示蹤線位置,從而間接判定PE管道的位置,從根本上來(lái)說(shuō)與檢測(cè)金屬管道的原理相同。
2.1.2 優(yōu)缺點(diǎn)分析
示蹤線法是目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的方法,但是其缺點(diǎn)也是非常明顯的:
1.示蹤線線徑較小,容易被施工挖斷或者自然應(yīng)力破壞；
2.示蹤線的絕緣防水一旦沒(méi)有處理好將導(dǎo)致信號(hào)泄漏,檢測(cè)異常；
3.示蹤線的首末端容易被埋或者剪斷,不易尋找。
2.2 APL聲學(xué)管道定位儀
這種定位儀主要用于測(cè)量定位一個(gè)截面的管道數(shù)量和位置,發(fā)射機(jī)和接收機(jī)是一個(gè)整體,工作原理是儀器向地下發(fā)出超聲波,然后采集反射的頻率,延時(shí)及信號(hào)強(qiáng)度,每15~30cm測(cè)量一次,探測(cè)至少3次,儀器處理后將會(huì)顯示第幾次探測(cè)的位置下方存在管道。
優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)截面最多能夠同時(shí)探測(cè)3條管道,可以得到深度的估算值,一體機(jī)不需要特定的信號(hào)加載設(shè)施,適用于整體開(kāi)挖地段確定管道的數(shù)量；缺點(diǎn)是儀器比較笨重,同溝管道鋪設(shè)可能會(huì)對(duì)探測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響,不適用于一條管道長(zhǎng)距離的走向判斷。
3結(jié)語(yǔ)
鋼制管道的檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)成熟,能夠很好的進(jìn)行管道定位和外防腐層檢測(cè),但其他方面還有待提高,例如PCM+的接收機(jī)還比較笨重,DCVG的檢測(cè)速度還比較緩慢等等;而PE管道檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)在還在起步階段,存在比較多的不足,例如檢測(cè)距離短,不能檢測(cè)破損情況等,不過(guò)相信隨著技術(shù)進(jìn)步,PE管道的探測(cè)會(huì)變得越來(lái)越清晰準(zhǔn)確。
燃?xì)夤艿赖慕ǔ纱龠M(jìn)了天然氣行業(yè)的發(fā)展，解決了人類(lèi)資源分布不均造成的短缺問(wèn)題，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。在燃?xì)庑袠I(yè)迅猛發(fā)展的同時(shí)，也要燃?xì)獗O(jiān)控安全管理工作。 來(lái)源：國(guó)際燃?xì)饩W(wǎng)
