城市燃氣管道Pearson法檢測埋地管線防腐層

城市燃氣管道地下相鄰管道、構筑物較多，管道是以管網形式敷設，主干、分支、次分支管道采用的材質不盡相同，管道外防腐層類型、質量差別大，雜散電流復雜，防腐層破損查找難度較大，但根據多年實踐經驗，埋地鋼制管道外防腐層缺陷的檢測方法皮爾遜法，不僅對長輸油氣鋼制管線能夠檢測，也可以在其他行業具有防腐層的鋼制管線進行擴展應用，對城市燃氣管道外防腐層缺陷檢測而言也是適用技術。

檢測方法原理、儀器

1、檢測原理：由于城市燃氣管網地面質地復雜，管道上方有水泥路面、瀝青路面、綠化帶、方磚便道、石質便道等，并交替出現，相應的管道信號變化大，采用Pearson法對管道進行防腐層缺陷檢測，可減少不必要的誤判、無法檢測段。Pearson法又稱人體大地電容法，其原理是給待測管道施加一個1000赫茲左右的交變電流，使其沿管道方向傳播，在管道周圍產生一個交變的磁場。利用這個磁場使用帶有天線的探測儀可準確探測管道的位置、走向、分支等；同時，管道外防腐層缺陷處向土壤泄漏電流，通過大地回流到發射儀器的接地點，這樣在缺陷處形成一個以缺陷點為中心的交變電場，并成指數衰減，當兩個人體站在交變電場內時，由于人體的電容作用，使每個人具有一定的交變電位，檢漏儀檢測出兩個人體之間的電位差，當一人站在缺陷中心另一人站在管道側面或無缺陷的管道上方時，儀器所接收的信號幅值*大，從而確定缺陷的準確位置。

2、檢測方法：

（1）給管道施加交流信號——發射機一端連接管道，另一端接地。接地一端遠離管道，遠離電力設施，并且遠離其它管道，以免造成更多的干擾。發射電流越大，抗干擾能力越強，穩定性越好，但要考慮到發射機的額定功率。在管道附近有實心電纜、水管道等情況施加間斷的信號，不同管徑、不同防腐層的情況下干擾管道的感應信號與目標管道區別較大，一般城市燃氣管道附近均有其它地下金屬構筑物，檢測時采用間斷信號。

（2）檢測防腐層缺陷——一人探測管道，走在管道的正上方，一人與管道形成一定的夾角，兩人距離大于2.5米，并保持距離穩定，當檢漏儀發出警告時，調整兩人連線與管道的夾角，觀察儀器信號強度，確定信號變化是防腐層缺陷造成還是其它干擾造成，確定防腐層缺陷。

3、加拿大EP公司person檢測儀器

加拿大EP公司管道檢漏儀進行檢測，抗干擾能力強，數字顯示，信噪比低，根據實際情況可以設置報警信號強度，對缺陷初步判定大小。

檢測干擾因素與排除方法

1、感應干擾與排除

（1）感應干擾：管道附近的實心電纜、水管相當于一根長導線，附近的目標管道上有交流電流通過時，其可以產生方向相反的感應電流，當一人在其正上方時，其感應的電流泄漏或其埋深較淺時檢測人員之間的電位差增大，儀器顯示報警，警告操作人員附近可能有防腐層缺陷。

（2）排除方法：一人站在目標管道上方，另一人到管道的另一側，如果儀器的報警信號消失，則證明干擾來自目標管道的另外一側；如果儀器的報警依然顯示，則兩人都站在目標管道的上方，如果儀器的報警消失，則證明干擾來自管道的兩側；如果儀器報警依然顯示，則兩人調整角度，當儀器報警消失時，以此角度在管道上前行，消除干擾；如果儀器報警依然顯示，則兩人調整角度，當儀器報警*大時，以此角度分別向管道兩側行進，當報警逐漸消失時，管道防腐層存在缺陷，當報警越來越大時，干擾來自報警變大的一側。

2、回流的干擾與排除

（1）回流的干擾：目標管道中施加的交變電流流經管道，部分電流被管道分支分流，部分電流從防腐層及其缺陷泄漏到大地中，所有的電流通過大地返回到信號施加點的接地處，當管道附近的地下有電阻小于土壤的構筑物時，根據電流的特性，電流會匯聚在電阻小的構筑物上，檢測人員靠近這些構筑物，儀器就會發出報警信號。

（2）排除方法：根據施加電流的回流特性，靠近施加點的管段大地回流電流密度大，可以把發射機移到500米以外，以減少回流干擾。對燈桿（金屬）、護欄（金屬）、燈箱、報欄、混凝土和鋼結構天橋等構筑物檢測人員在檢測管道時采取遠離措施，檢測時避免接觸到其本體和基座，從而消除其干擾影響與誤判。上述構筑物在城市的燃氣管道附近的設置存在一定的規律，如燈桿大約40米一個，樹木排列規則，在檢測時觀察其報警信號的強弱以及變化規律，發現并記錄報警信號突出的構筑物，與其它相同的構筑物相比較，變化強烈的點管道存在缺陷。

三、防腐層缺陷的確定

依據檢測原理，當目標管道防腐層存在缺陷時，缺陷點中心與其周圍的電位差*大，方形、圓形或接近方形、圓形的缺陷具有各向同性，長形缺陷點具有一定的范圍，當檢測人員變換角度時報警信號變化較小，可以確定其為防腐層缺陷，誤判的可能性小，但城市管道的復雜性決定了防腐層缺陷檢測的難度，需要對每個異常點進行多方排除，才能減少誤判。由于城市燃氣管道所處的地理環境復雜，對防腐層缺陷檢測人員的經驗要求較高，與野外長輸管道區別很大，疑難點很多，僅僅采用一種方法是不夠的，實際施工中，我們采用了大地電位梯度法檢測異常點的梯度，借以甄別缺陷與干擾，提高確認缺陷的準確率。

經過多年多項城市燃氣檢測案例，利用皮爾遜法（Pearson）檢測城市燃氣管道外防腐層的缺陷，只要仔細地排除各種來自地下與地面的金屬管道、電纜和其它構筑物的干擾，就能夠比較準確地檢測出防腐層缺陷，且準確率在90%以上。