直流電壓梯度檢測系統(tǒng)產品報價DCVG

    由于管道輸送在運送氣體、液體、漿體等方面所具有的獨特優(yōu)勢，管道運輸已成為現(xiàn)代工業(yè)和國民經濟的命脈，在經濟建設和國防工業(yè)中正發(fā)揮著越來越重要的作用。金屬的腐蝕是影響埋地鋼制管道可靠性和使用壽命的關鍵因素之一。為了確保輸油管道的安全運營，延長管運的在役壽命，限度地降低輸油損失，輸油管道相關部門要對輸油管道進行定期檢測得到輸油管道腐蝕的狀況，以便進一步的開挖檢測，并及時修補或更換管道，避免造成不必要的損失。  本文的目的是針對我國防腐層缺陷檢測技術現(xiàn)狀，設計一個軟件可以快速、準確地獲取埋地管道防腐層缺陷的腐蝕和防護的綜合狀況，從而為管道的安全評價和修復提供科學的依據。

按照國際防腐蝕工程師協(xié)會(NACE)標準RP0502—2002的要求，ECDA的總體技術要求是對于腐蝕已經發(fā)生、正在發(fā)生和將要發(fā)生的敏感管段能做出預測。在實際應用時，為達到此目標，要進行如下4個操作步驟。 

1、預評價(Pre. Assessment)  收集敏感管道的歷史資料及管道特征，并對這些資料進行評估。在所搜集的管道資料的基礎上，制定ECDA的可行性方案，按相似條件的管段劃分不同的區(qū)域，在這些區(qū)域內采用的檢測儀器要相同，以保證結果的可比性。

2、非接觸測量(Indirect Inspection)  采用2種或2種以上的地面外防腐層破損檢測技術，比如：密間隔電位法(Close Interval Potential Survey，CIPS)、直流電壓梯度法(Direct Current Voltage Gradient，DCVG)、交流電壓梯度法(Alternating Current Voltage Gradient，ACVG)、交流電流衰減法(AC Attenuation)，用以檢測管道的腐蝕行為和查找外防腐層的破損點。系統(tǒng)地分析以上方法所取得的數據，得出高風險區(qū)域的開挖修復的準確信息。

3、直接開挖驗證(Direct Examination)  選定開挖的現(xiàn)場，實際識別出破損點，并決定是修復還是更換管道。

4、后評價(Post Assessment)  對ECDA的以上3個步驟做出總結，建立起評價模型，以便指導將來的管道安全維護。

外防腐層破損的檢測方法近年來，隨著計算機技術的廣泛普及和應用，國內外檢測技術都得到了迅猛發(fā)展，管道檢測技術逐漸形成管道內、外檢測技術(涂層檢測、智能檢測)兩個分支。通常情況下涂層破損、失效處下方的管道同樣受到腐蝕，管道外檢測技術的目的是檢測涂層及陰極保護有效性的基礎上，通過挖坑檢測，達到檢測管體腐蝕缺陷 的目的，對于目前大多數不具備內檢測條件的管道是十分有效的。管道內檢測技術主要用于發(fā)現(xiàn)管道內外腐蝕、局部變形以及焊縫裂紋等缺陷，也可間接判斷涂層的完好性。  

目前國內廣泛使用的管外檢測法包括Pearson檢測法、防腐層絕緣電阻測試法、P/S電位測試法以及管內電流衰減檢測法等。這些檢測方法對埋地管道防腐層的總體評價起到一定的作用，但在防腐層缺陷定位，判斷防腐層缺陷面積大小以及判斷缺陷處管體是否發(fā)生腐蝕等方面還存在一些差距。而近幾年，國外發(fā)展的直流檢測技術(如DCVG，CIPS)在埋地管道防腐層缺陷定位以及陰極保護系統(tǒng)的評價等方面具有很好的效果。以下對國內外現(xiàn)有的各種埋地管道防腐層狀況地面檢測技術作以詳細闡述。

 密間隔電位測試(CIPS)技術:這種方法實際上是對標準管地電位測試的一種改進，針對上一種方法中兩測試點間隔過大的缺點，以較小(約1~5m)的間距進行電位(相對于Cu/CuSO4電極)測試。此方法在檢測前，在陰極保護電源上加裝電流中斷器，測試時按規(guī)定的周期循環(huán)斷開整流器(常采用的On、Off比為4：1)，讀取On電位(通電電位)和Off電位(瞬間斷電電位，相當于管道的極化電位)。CIPS方法的優(yōu)點是可以記錄管道全線的管地電位，可評估管道陰極保護的效果以及對管道防腐層缺陷情況作出分析。本文在后面還會有詳細闡述。   

 直流電壓梯度(DCVG)技術:直流電壓梯度技術是在陰極保護電源輸出端接入一個中斷器，利用陰極保護電源周期的中斷而產生的一個迭加在埋地管道上的周期直流脈沖信號，該信號使管地電位脈動的幅值不小于100mV。由于較多電流流向缺陷處而造成較大的電位梯度，通過兩根相距1～2m的探極在地面上進行測量。中心零位的高靈敏度的毫伏表接在兩根探極之間，根據毫伏表在防腐層缺陷前后位置的擺動情況確定缺陷的位置，也可估算缺陷的尺寸。使用此法能達到較高的缺陷定位。DCVG測試技術的工作原理在后面闡述。

 CIPS和DCVG綜合檢測技術  為克服單一檢測技術的局限性，國外檢測技術的新發(fā)展是組合幾種檢測方法對防腐層缺陷進行檢測，將記錄管道真實保護狀態(tài)和防腐層缺陷定位、定量綜合。目前國外已采用CIPS和DCVG綜合檢測技術，其檢測原理如下：先采用DCVG方法進行防腐層檢測，確定破損點的正確位置以后，采用CIPS技術在缺陷中心位置測量開啟和瞬時關閉電位。通過以上測量，根據每一個缺陷的IR降的百分比，確定出缺陷的大小、被腐蝕程度的大小及等級度。該方法的主要優(yōu)點是能夠準確地對缺陷定位和估計缺陷大小、重要性等級，減少了開挖工作量。  綜上所述，現(xiàn)有的各種埋地管道防腐層缺陷地面檢測技術各有其優(yōu)缺點，但沒有一種技術能夠提供地下管道防蝕狀況的全面信息。所以研究現(xiàn)有的國內外各種檢測技術，對引進和開發(fā)新的檢測技術和檢測方法具有十分重要的意義。

DCVG技術背景及能力

　　英國DCVG公司是全世界DCVG/CIPS技術的鼻祖，其研發(fā)的DCVG（直流電壓梯度檢測系統(tǒng)）設備初用于英國的軍用檢測，只需另配上直流供電電源就可以檢測埋地管道情況。在生產過程中，注重的是在保證足夠簡單輕便的前提下做到儀器質量好和結構強度大。英國DCVG公司具有20多年的儀器設計、制造、使用、數據分析的豐富經驗，更重要的是幾千處應用DCVG儀器檢測出來的防腐層破損的，因此作為DCVG直流電壓梯度檢測系統(tǒng)的供應商，我們能夠通過詳盡完善的課程向用戶提供無與倫比的DCVG電壓梯度知識和技能。

DCVG技術的檢測原理

　　當在被檢測管線上施加DC（直流電源）時（與管道上施加陰極保護上類似），電流可以通過有抵抗力的土壤到達有防腐層破損的金屬管道處，電壓梯度就會顯示出變化；電流越大，距離防腐層破損的區(qū)域越近，電壓梯度越來、越集中。一般來說，破損越大，電流越大，電壓梯度也越大。

　　直流電壓梯度法使用一個靈敏的毫伏表來顯示兩個Cu/CuSo4電極之間的差異，這兩個電極插在同一地平面上。當這兩個電極以間隔1-2米放置，其中一個電極將比另一個電極更具有活性， 這樣就可以確定引起電壓梯度的梯度數值和電流的大小。為了更好解釋和區(qū)分監(jiān)測的其它直流源（例如長管線電極、其它的陰極保護系統(tǒng)等），在直流電壓梯度技術中，施加到管線上的是非對稱的直流信號，以0.45秒開、0.8秒關的速率循環(huán)開關?？梢园阎绷麟娦盘柤釉陉帢O保護系統(tǒng)的頂部或管道陰極保護變壓整流器上（T/R），可以通過插入到變壓整流器陰極端的特殊的斷續(xù)器來控制直流電信號的開關。可以使用電池、便攜式直流發(fā)生器、臨時的地床把直流電信號加在測試柱上。 

　　檢測過程中，測量人員手持兩個探針一前一后（間隔1-2米）沿著檢測管線行走，平行并且在管線的正上方，這樣便可以獲得來自檢測管道防腐層缺陷處的電壓梯度?？拷毕輹r， 檢測人員會可以發(fā)現(xiàn)毫伏表開始對開/關脈沖電流有反應，這可能是防腐層的缺陷也可能是來自其它結構的干擾。經過缺陷后，指針向相反的方向偏轉并且隨著遠離缺陷偏轉逐漸減少。通過反向測量，可以發(fā)現(xiàn)指針沒有偏轉的位置，例如零。就可以確定缺陷位于兩個電極的中間部位。重復操作的方向要與次的檢測垂直，兩次檢測直線的交點就是電壓梯度的源頭，此點位于破損的正上方。 定位后還要進行一系列的電子測量，來確定缺陷的嚴重程度和腐蝕活性。

　　DCVG技術是應用于工業(yè)中的技術，能對埋地管道防腐層破損的位置定位。能檢測出埋深1到兩米的地下管道破損點上指甲蓋大小的缺陷，定位在幾厘米范圍內。功能強大，可以應用于復雜的管網、城市街道、 穿河（沼澤）、高壓線下的管道、受直流電牽引干擾的區(qū)域。

DCVG直流電壓梯度檢測系統(tǒng)的功能及優(yōu)勢

　　直流電壓梯度技術在得到廣泛應用的同時也在不斷的進步。DCVG技術已經應用在檢測管道的防腐層腐蝕定量方面，提供防腐層損傷方面的信息， 這樣就可以在陰極保護系統(tǒng)以及它與防腐層的相互作用等方面提前做好修補和研究的準備工作，功能如下：

·  防腐層破損的定位，定位在15cm以內； 

·  防腐層破損的嚴重程度，確定維護計劃； 

·  測量出防腐層缺陷位置的管道受保護程度及其腐蝕活性； 

·  確定防腐層的破損的大概形狀，尤其是膠帶上的褶皺和瀝青保護層層上的裂紋； 

·  能夠檢測埋深2米、破損區(qū)域為指甲蓋大小的缺陷；

·  根據測得的陰極保護電流的反常數值測量出陰極保護電源附近的防腐層缺陷； 

·  識別并定位其它設施對檢測的干擾； 

·  識別并定位外界的陰極保護系統(tǒng)對檢測的干擾； 

·  識別防腐層缺陷加大還是減小了直流電牽引干擾； 

·  確定直流電牽引排放帶的優(yōu)位置； 

·  檢測絕緣法蘭和焊縫的功能(以百分數的表示出來)； 

·  檢測管道支撐絕緣部位的功能； 

·  無需開挖就可以確定有缺陷的焊接部位，這與防腐層缺陷之間的常規(guī)間距有關； 

·  測量地下管道彎曲處的防腐層質量； 

·  評估閥門和管道其它結合位置的防腐層的質量； 

·  檢測連接有陰極保護線位置的管道上面防腐層的修復情況； 

·  檢測金屬檢測柱內部線路的短路；

·  在多管道陰極測試柱上確認那一根電纜連接在那一條管道上； 

·  鑒定管道沿線的陰極保護系統(tǒng)有效的程度，例如CP 系統(tǒng)的有效距離； 

·  測量出防腐層缺陷處從何處獲得陰極保護電流以及當中心陰極保護變壓整流器失效時，防腐層缺陷的防護程度； 

·  監(jiān)測復雜的管網：城市地下管道，加工廠和儲罐場所（主要介質為熱水等）； 

·  定位接地床； 

·  評估陽極的場效應； 

·  通過對脈沖式DCVG 信號幅度的衰減進一步的分析可以識別防腐層較大的腐蝕區(qū)域； 

·  通過研究流向缺陷的電流方向，可以通過調整陰極保護電流，保證所有的缺陷得到充分的陰極保護； 

·  DCVG 技術可以用于檢測通過河流和江口的管道；

·  識別失效的犧牲陽極，同樣可以使用DCVG技術確定其位置； 

·  DCVG 技術可以應用于運輸任何液體的管道，也可以用于鑒別輸電線和電話線外面保護層的破損； 

·  確定金屬套管內部短路的部分，以及輸送管道的防腐層的漏水區(qū)域； 

·  該技術可以應用在任何電解液中，例如：土壤、河水、海水、冰/雪；

·  該技術可以應用到各種材料的防腐層檢測，其中包括隔熱層；

·  確定大管道防腐層破損在管道環(huán)向的位置；

·  可用于檢測混凝土和瀝青路面下的埋地管道,只需在正常檢測模式下做一些修改即可；

·  的DCVG技術能夠檢測復雜管網，例如：城市管網、工廠和儲油庫； 

·  可以檢測高壓線下的埋地管線，交流電對DCVG技術沒有影響； 

·  可以在直流管道土地上操作； 

·  無需電纜，不會出現(xiàn)動物、人弄斷電纜的情況； 

·  沒有附屬設備，可以檢測復雜地形，例如：懸崖或丘陵，多植被地帶等。