1、前言

　　 隨著科技的進(jìn)步以及國(guó)家相關(guān)政策法令（如302號(hào)令(1)）的出臺(tái)，埋地鋼質(zhì)管道使用單位對(duì)管道的安全性能越來(lái)越重視。隨著政府有關(guān)職能部門的改革，對(duì)埋地鋼質(zhì)管道的安全監(jiān)察也日益重視(2)。經(jīng)過(guò)對(duì)舊管道的修復(fù)（Renovation）、修理（Repair）及更換（Replacement），簡(jiǎn)稱3R技術(shù)(3)，進(jìn)行方案比較，發(fā)現(xiàn)主動(dòng)進(jìn)行有計(jì)劃的“修復(fù)”比管道事故后的“修理”代價(jià)小得多，有效地避免了惡性事故的發(fā)生，大大地提高了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。而修復(fù)的基本要求是對(duì)埋地鋼質(zhì)管道的走向與埋深、管道的腐蝕防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)與評(píng)價(jià)，其結(jié)果對(duì)管道的安全運(yùn)行起著關(guān)鍵作用。因而，如何進(jìn)行科學(xué)有效的檢測(cè)以及制定綜合檢測(cè)技術(shù)與方案，目前尚未全面解決城市埋地燃?xì)夤艿栏g檢測(cè)問(wèn)題的方法儀器與相應(yīng)的技術(shù)方案。因此，開展埋地燃?xì)夤艿谰C合檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義(4)。

　　 埋地鋼質(zhì)管道檢測(cè)技術(shù)包括內(nèi)檢測(cè)與外檢測(cè)，本文主要討論外檢測(cè)技術(shù)。外檢測(cè)主要是指在地面不開挖條件下，對(duì)埋地鋼質(zhì)管道外覆蓋層以及陰極保護(hù)效果進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)，同時(shí)，有效地檢測(cè)監(jiān)控管道經(jīng)過(guò)地區(qū)的環(huán)境條件，也是埋地管道腐蝕防護(hù)檢驗(yàn)檢測(cè)評(píng)價(jià)的一個(gè)重要方面。

　　 2、埋地鋼質(zhì)管道外覆蓋層檢測(cè)技術(shù)與儀器

　　 埋地管道防腐涂層檢測(cè)的方法很多，而且各具特色，但迄今為止，尚無(wú)綜合方法解決城市埋地燃?xì)怃撡|(zhì)管道的腐蝕與防護(hù)檢測(cè)問(wèn)題。現(xiàn)將國(guó)內(nèi)外常用檢測(cè)方法的原理、特點(diǎn)以及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了研究。常用的管道外檢測(cè)技術(shù)有：標(biāo)準(zhǔn)管/地（P/S）電位測(cè)試、密間隔電位測(cè)試技術(shù)（CIPS）、直流電位梯度法（DCVG）、Pearson測(cè)試技術(shù)、管中電流衰減測(cè)試法、變頻選頻法、直流電流－電位法等(3，4，5，6，7)。

　　 （1）管/地電位檢測(cè)技術(shù)

　　 管/地電位檢測(cè)技術(shù)就是利用數(shù)字萬(wàn)用表與Cu/CuSO4（CSE）能過(guò)測(cè)試樁測(cè)試施加有陰極保護(hù)管道的保護(hù)電位，通過(guò)電位的分布間接評(píng)定涂層的質(zhì)量狀況。常用的有近參比法、地表參比法與遠(yuǎn)參比法。

　　 該種方法能快速測(cè)量管線的陰極保護(hù)電位，是目前通用的地面測(cè)量管道保護(hù)電位的方法，但它不能確定缺陷大小、位置以及涂層剝離。

　　 （2）密間歇電位檢測(cè)（CIPS）

　　 密間歇電位（有時(shí)也稱為近間距電位測(cè)試）檢測(cè)技術(shù)是當(dāng)今尖端的檢測(cè)技術(shù)之一，是一種用來(lái)提供管道對(duì)地電位與距離關(guān)系詳細(xì)情況的地面檢測(cè)技術(shù)。

　　 CIPS的含義是近間距管對(duì)地電位測(cè)量，它由一個(gè)靈敏的毫伏表和一個(gè)Cu/CuSO4半電池探杖以及一個(gè)尾線輪組成。測(cè)量時(shí)，在陰極保護(hù)電源輸出線上串接斷流器，斷流器以一定的周期斷開或接通陰極保護(hù)電流。

　　 能指示管道沿線的CP效果，指出缺陷的嚴(yán)重性，并自動(dòng)采集數(shù)據(jù)樣。缺點(diǎn)是檢測(cè)時(shí)需步行整個(gè)管線，檢測(cè)結(jié)果不能指示涂層的剝離，還可能受到干擾電流的影響，需拖拉電纜，使用范圍有一定的限制。

　　 代表儀器是加拿大Cathodic Technology Company生產(chǎn)的Hexcorder CIPS。

　　 （3）直流電壓梯度測(cè)試技術(shù)（DCVG）

　　 當(dāng)直流信號(hào)象陰極保護(hù)電流一樣加到管道上時(shí)，在管道防腐層破損裸漏點(diǎn)和土壤之間存在電壓梯度。在接近破損裸漏點(diǎn)部位，電流密度增大，電壓梯度增大。一般地，電壓梯度與裸漏面積成正比例關(guān)系。直流電壓梯度檢測(cè)技術(shù)，就是基于上述原理而建立的。

　　 DCVG方法是使用一個(gè)的毫伏表（先進(jìn)的DCVG儀器用數(shù)字液晶屏幕顯示所測(cè)的毫伏數(shù)），以及2個(gè)Cu/CuSO4半電池探杖插入檢測(cè)部位的地面進(jìn)行電位梯度檢測(cè)。

　　 為了有利于對(duì)信號(hào)的觀察和解釋，在DCVG測(cè)量時(shí)，要在陰極保護(hù)輸出上加一個(gè)斷流器。在測(cè)量過(guò)程中，操作員沿管線以2m間隔用探杖在管頂上方進(jìn)行測(cè)量。

　　 該方法能準(zhǔn)確地查出防腐層的破損位置，可估算缺陷大小，并通過(guò)IR％判定缺陷的嚴(yán)重程度。測(cè)試過(guò)程中不受交流電干擾，不需拖拉電纜，受地貌影響小，操作簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度高。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果可給用戶提供合理的維護(hù)和改造建議。但該方法不能指示管線陰極保護(hù)效果，不能指示涂層剝離，需沿線步行檢測(cè)；雜散電流、地表土壤的電阻率等環(huán)境因素會(huì)引起一定的測(cè)量誤差。

　　 代表儀器是加拿大Cathodic Technology Company生產(chǎn)的HexcorderDCVG。

　　 （4）Pearson檢測(cè)技術(shù)

　　 該檢測(cè)技術(shù)也稱電壓差法，在管道－大地之間施加的交變信號(hào)通過(guò)管道防腐層的破損點(diǎn)處時(shí)會(huì)流失到大地土壤中，因而電流密度隨著遠(yuǎn)離破損點(diǎn)的距離而減小，在破損點(diǎn)的上方地表面形成了一個(gè)交流電壓梯度。檢測(cè)時(shí)，兩名操作者腳穿鐵釘鞋或手握探針，相距3～6m，將各自拾取的電壓信號(hào)通過(guò)電纜送接收裝置，經(jīng)濾波放大后，由指示電路指示檢測(cè)結(jié)果。

　　 可沿線檢測(cè)防腐層破損點(diǎn)和金屬物體，是目前國(guó)內(nèi)最常用的檢測(cè)技術(shù)。價(jià)格便宜，且在國(guó)內(nèi)有較成熟的使用經(jīng)驗(yàn)，檢測(cè)速度較快，同時(shí)，該法具有識(shí)別破損點(diǎn)大小的功能，微小漏點(diǎn)均能測(cè)到，在長(zhǎng)輸管道的檢測(cè)與運(yùn)行維護(hù)中的使用效果較好。但需要沿全線步行檢測(cè)，不能指示缺陷的嚴(yán)重程度、CP效率和涂層剝離，易受外界電流的干擾，依賴操作者的技能，常給出不存在的缺陷信息，同時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，對(duì)水泥或?yàn)r青地面產(chǎn)生了接地難的問(wèn)題。

　　 代表儀器為江蘇生產(chǎn)的SL型系列地下管道防腐層探測(cè)檢漏儀。

　　 （5）管內(nèi)電流檢測(cè)技術(shù)

　　 管內(nèi)電流檢測(cè)技術(shù)，又稱多頻管中電流法（又稱電流衰減法）。是采用等效電流原理，評(píng)價(jià)防腐層絕緣電阻。

　　 檢測(cè)時(shí)由發(fā)射機(jī)向管道發(fā)射某一頻率的信號(hào)電流，電流流經(jīng)管道時(shí)，在管道周圍產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)；當(dāng)管道外防腐層完好時(shí)，隨著管道的延伸，電流較平衡，無(wú)電流流失現(xiàn)象或流失較少，其在管道周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)比較穩(wěn)定；當(dāng)管道外防腐涂層破損或老化時(shí)，在破損處就會(huì)有電流流失現(xiàn)象，隨著管道的延伸，其在管道周圍磁場(chǎng)的強(qiáng)度就會(huì)減弱。

　　 這是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用比較成熟的一種檢測(cè)方法，可長(zhǎng)間距快速探測(cè)整條管線的防腐層狀況，也可縮短間距對(duì)破損點(diǎn)進(jìn)行定位，屬于非接觸地面測(cè)量，受地面環(huán)境影響較小。但測(cè)量結(jié)果不直觀，不能指示CP效率，不能指示涂層剝離，易受外界電流的干擾，且需預(yù)先獲得一些物理量，如管體的電阻、內(nèi)電感、外電感以及防腐層的電容率等。

　　 主要代表儀器是英國(guó)公司生產(chǎn)的RD400-PCM檢測(cè)儀。

　　 （6）變頻－選頻法

　　 該方法是通過(guò)被測(cè)管路的某個(gè)標(biāo)樁向管體和大地之間加載一定功率的交流信號(hào)，在另一標(biāo)樁處檢測(cè)管體與大地之間同一頻率的信號(hào)，同步的改變發(fā)、收頻率直到接收功率是發(fā)射功率的5％以下即可認(rèn)為“信號(hào)損耗殆盡”，然后利用兩標(biāo)樁之間管體長(zhǎng)度、管體直徑、管壁厚度、包覆層的材料損耗角正切、土壤特性阻抗等有關(guān)物理量計(jì)算兩標(biāo)樁之間管道包覆層的漏電阻。由于評(píng)價(jià)是以段為單位進(jìn)行的，實(shí)際上給出的是段內(nèi)平均漏電阻，不能指出具體的破損點(diǎn)位置。

　　 這是國(guó)內(nèi)提出的一種檢測(cè)方法，能快速普查整條管道防腐層的綜合保護(hù)性能，受地面環(huán)境影響較小。但計(jì)算結(jié)果引入的人為因素多，誤差大，其線傳輸理論模型在管路復(fù)雜的情況下難以適應(yīng)，特別是對(duì)于城市埋地管線，且不能有效的判斷破損點(diǎn)的位置。

　　 代表儀器是江蘇生產(chǎn)的SL-AY508Ⅲ型管道防腐層絕緣電阻測(cè)量?jī)x。