城市燃气管道Pearson法检测埋地管线防腐层

城市燃气管道地下相邻管道、构筑物较多，管道是以管网形式敷设，主干、分支、次分支管道采用的材质不尽相同，管道外防腐层类型、质量差别大，杂散电流复杂，防腐层破损查找难度较大，但根据多年实践经验，埋地钢制管道外防腐层缺陷的检测方法皮尔逊法，不仅对长输油气钢制管线能够检测，也可以在其他行业具有防腐层的钢制管线进行扩展应用，对城市燃气管道外防腐层缺陷检测而言也是适用技术。

检测方法原理、仪器

1、检测原理：由于城市燃气管网地面质地复杂，管道上方有水泥路面、沥青路面、绿化带、方砖便道、石质便道等，并交替出现，相应的管道信号变化大，采用Pearson法对管道进行防腐层缺陷检测，可减少不必要的误判、无法检测段。Pearson法又称人体大地电容法，其原理是给待测管道施加一个1000赫兹左右的交变电流，使其沿管道方向传播，在管道周围产生一个交变的磁场。利用这个磁场使用带有天线的探测仪可准确探测管道的位置、走向、分支等；同时，管道外防腐层缺陷处向土壤泄漏电流，通过大地回流到发射仪器的接地点，这样在缺陷处形成一个以缺陷点为中心的交变电场，并成指数衰减，当两个人体站在交变电场内时，由于人体的电容作用，使每个人具有一定的交变电位，检漏仪检测出两个人体之间的电位差，当一人站在缺陷中心另一人站在管道侧面或无缺陷的管道上方时，仪器所接收的信号幅值*大，从而确定缺陷的准确位置。

2、检测方法：

（1）给管道施加交流信号——发射机一端连接管道，另一端接地。接地一端远离管道，远离电力设施，并且远离其它管道，以免造成更多的干扰。发射电流越大，抗干扰能力越强，稳定性越好，但要考虑到发射机的额定功率。在管道附近有实心电缆、水管道等情况施加间断的信号，不同管径、不同防腐层的情况下干扰管道的感应信号与目标管道区别较大，一般城市燃气管道附近均有其它地下金属构筑物，检测时采用间断信号。

（2）检测防腐层缺陷——一人探测管道，走在管道的正上方，一人与管道形成一定的夹角，两人距离大于2.5米，并保持距离稳定，当检漏仪发出警告时，调整两人连线与管道的夹角，观察仪器信号强度，确定信号变化是防腐层缺陷造成还是其它干扰造成，确定防腐层缺陷。

3、加拿大EP公司person检测仪器

加拿大EP公司管道检漏仪进行检测，抗干扰能力强，数字显示，信噪比低，根据实际情况可以设置报警信号强度，对缺陷初步判定大小。

检测干扰因素与排除方法

1、感应干扰与排除

（1）感应干扰：管道附近的实心电缆、水管相当于一根长导线，附近的目标管道上有交流电流通过时，其可以产生方向相反的感应电流，当一人在其正上方时，其感应的电流泄漏或其埋深较浅时检测人员之间的电位差增大，仪器显示报警，警告操作人员附近可能有防腐层缺陷。

（2）排除方法：一人站在目标管道上方，另一人到管道的另一侧，如果仪器的报警信号消失，则证明干扰来自目标管道的另外一侧；如果仪器的报警依然显示，则两人都站在目标管道的上方，如果仪器的报警消失，则证明干扰来自管道的两侧；如果仪器报警依然显示，则两人调整角度，当仪器报警消失时，以此角度在管道上前行，消除干扰；如果仪器报警依然显示，则两人调整角度，当仪器报警*大时，以此角度分别向管道两侧行进，当报警逐渐消失时，管道防腐层存在缺陷，当报警越来越大时，干扰来自报警变大的一侧。

2、回流的干扰与排除

（1）回流的干扰：目标管道中施加的交变电流流经管道，部分电流被管道分支分流，部分电流从防腐层及其缺陷泄漏到大地中，所有的电流通过大地返回到信号施加点的接地处，当管道附近的地下有电阻小于土壤的构筑物时，根据电流的特性，电流会汇聚在电阻小的构筑物上，检测人员靠近这些构筑物，仪器就会发出报警信号。

（2）排除方法：根据施加电流的回流特性，靠近施加点的管段大地回流电流密度大，可以把发射机移到500米以外，以减少回流干扰。对灯杆（金属）、护栏（金属）、灯箱、报栏、混凝土和钢结构天桥等构筑物检测人员在检测管道时采取远离措施，检测时避免接触到其本体和基座，从而消除其干扰影响与误判。上述构筑物在城市的燃气管道附近的设置存在一定的规律，如灯杆大约40米一个，树木排列规则，在检测时观察其报警信号的强弱以及变化规律，发现并记录报警信号突出的构筑物，与其它相同的构筑物相比较，变化强烈的点管道存在缺陷。

三、防腐层缺陷的确定

依据检测原理，当目标管道防腐层存在缺陷时，缺陷点中心与其周围的电位差*大，方形、圆形或接近方形、圆形的缺陷具有各向同性，长形缺陷点具有一定的范围，当检测人员变换角度时报警信号变化较小，可以确定其为防腐层缺陷，误判的可能性小，但城市管道的复杂性决定了防腐层缺陷检测的难度，需要对每个异常点进行多方排除，才能减少误判。由于城市燃气管道所处的地理环境复杂，对防腐层缺陷检测人员的经验要求较高，与野外长输管道区别很大，疑难点很多，仅仅采用一种方法是不够的，实际施工中，我们采用了大地电位梯度法检测异常点的梯度，借以甄别缺陷与干扰，提高确认缺陷的准确率。

经过多年多项城市燃气检测案例，利用皮尔逊法（Pearson）检测城市燃气管道外防腐层的缺陷，只要仔细地排除各种来自地下与地面的金属管道、电缆和其它构筑物的干扰，就能够比较准确地检测出防腐层缺陷，且准确率在90%以上。