第8章-防腐蚀检测技术课件.ppt

1、第八章 防腐蚀检测技术n管道阴极保护检测技术n涂层检测技术n缓蚀剂测试评定防腐蚀检测的任务和意义n对防腐蚀措施所用原料进行质量检验和控制，保证防腐蚀措施的有效性能；n对防腐蚀工程的施工质量进行原位实时检验，以保证防腐蚀技术功能可靠实施；n对防腐蚀工程进行竣工验收进行质量检验和评定，以保证防腐蚀措施正常有效地运作；n防腐蚀措施投入运行后进行在线检测或监控，为防腐蚀措施的日常管理和例检的主要内容；n事故分析中检查防腐蚀措施的有效性和可靠性，及其失效与事故诱发之间的渊源关系；n对防腐蚀技术的效能和经济性做出评估。 管道的腐蚀与防腐检测管道的腐蚀与防腐检测 由于管道、设备的腐蚀，引起生产企业停工，产品

2、质由于管道、设备的腐蚀，引起生产企业停工，产品质量下降。影响生活供水、供气、供采暖蒸气或热水，给人量下降。影响生活供水、供气、供采暖蒸气或热水，给人民生活带来很多困难。埋地输油、气、水等管道、管网的民生活带来很多困难。埋地输油、气、水等管道、管网的泄漏、企业炼油、化工、化纤、化肥、制药等管道、设备泄漏、企业炼油、化工、化纤、化肥、制药等管道、设备的跑、冒、滴、漏，将损失大量有用的物质，并污染环境，的跑、冒、滴、漏，将损失大量有用的物质，并污染环境，甚至造成火灾、爆炸等重大事故。甚至造成火灾、爆炸等重大事故。 为了防止腐蚀，人们研究开发了各种防腐蚀技术，促为了防止腐蚀，人们研究开发了各种防腐蚀技

3、术，促进新技术、新工艺、新材料、新管道设备的推广应用，延进新技术、新工艺、新材料、新管道设备的推广应用，延长管道设备使用寿命，节省资金，保证安全生产。长管道设备使用寿命，节省资金，保证安全生产。埋地管道地面防腐检测内容埋地管道地面防腐检测内容（SY/T0087-95SY/T0087-95）1、查明防腐（保温）层破损、缺陷点的位置；、查明防腐（保温）层破损、缺陷点的位置；2、评价防腐（保温）层的防护性能；、评价防腐（保温）层的防护性能；3、测试电保护系统（阴极保护、牺牲阳极保护、测试电保护系统（阴极保护、牺牲阳极保护、排流保护）的保护效果；排流保护）的保护效果；4、调查管道沿线土壤电阻率、腐蚀速

4、率。、调查管道沿线土壤电阻率、腐蚀速率。1. 阴极保护检测内容n通过测量阴极保护参数，检查阴极保护技术工程是否达到设计要求；n通过综合测试，分析判断阴极保护的正确性，或是否需要做必要的修正；n在设计前进行一些预备性测试，为阴极保护设计预先取得必备资料；n通过检测寻找故障点，判断故障原因，以便对阴极保护系统进行必要的维修和保养；n定期例行测量规定的参数，判断阴极保护效果，发现问题，为阴极保护管理部门提供基础资料，以确保阴极保护系统长期、稳定、有效地运行；n通过一些特定的检测技术和方法，可评价综合防腐蚀措施质量，如阴极保护和涂层联合使用的双保护措施；n事故发生后，辅以进行腐蚀调查和失效分析。2.

5、管地电位测量技术n未施加阴极保护的管地电位是衡量土壤腐蚀性的一个参数；n施加阴极保护的管地电位是判断阴极保护程度的一个重要参数；n当有干扰时，管地电位的变化是判断干扰程度的重要指标。参比电极测试探头管地电位测试方法n直接参比法n地表参比法n近参比法远参比法（地电场干扰）滑动参比法IR欧姆电位降的消除1. 瞬间断电法试片断电法土壤电压梯度技术原位参比法牺牲阳极输出电流测试管内电流测试n电压降法n补偿法接地电阻测试n外加电流接地阳极的接地电阻测试n牺牲阳极的接地电阻测试土壤电阻率测试 英国雷迪公司生产的管道电流英国雷迪公司生产的管道电流测绘系统（测绘系统（PCM）克服了现有各种）克服了现有各种技术

6、的局限性，使管道工业更有效、技术的局限性，使管道工业更有效、更准确地评估有阴极保护的各种管更准确地评估有阴极保护的各种管道的保护效果。道的保护效果。 这种新技术能识别因管道与其这种新技术能识别因管道与其它金属结构接触而引起的各种短路它金属结构接触而引起的各种短路故障和管道的各种护层故障。故障和管道的各种护层故障。 传统的阴极保护系统测量的是管道对地电压，传统的阴极保护系统测量的是管道对地电压，从而确定管道是否被防腐保护。由于防腐层退化从而确定管道是否被防腐保护。由于防腐层退化或损坏，有些管道上的保护电压降低，腐蚀损害或损坏，有些管道上的保护电压降低，腐蚀损害就会加快。就会加快。 简单的欧姆定律

7、表明增加电流便可提高电压，简单的欧姆定律表明增加电流便可提高电压，可是高整流输出电压又加速防腐层退化。增加电可是高整流输出电压又加速防腐层退化。增加电流还会使管道变脆，有可能导致灾难性的事故。流还会使管道变脆，有可能导致灾难性的事故。 PCM+为定位防腐层故障点和不合格防为定位防腐层故障点和不合格防腐层检测提供了一种新的方法，还可以和腐层检测提供了一种新的方法，还可以和A字架一起使用进行密间距极化电位测量。字架一起使用进行密间距极化电位测量。PCM+ 与一般管线探测仪相比：与一般管线探测仪相比： 1、较大的发射机输出功率、较大的发射机输出功率 2、采用恒流源发射检测信号、采用恒流源发射检测信号

8、 3、多频率叠加输出模式、多频率叠加输出模式 4、增加了磁力计、增加了磁力计 5、应用超低频信号、应用超低频信号PCM+ 的构成A字架字架大功率发射机大功率发射机接收机接收机通过给管道施加检测电流使管道带有交变的磁场通过给管道施加检测电流使管道带有交变的磁场交变的电流产生变化的磁场交变的电流产生变化的磁场防腐检测与破损点定位防腐检测与破损点定位 电流流过直埋导电物体时，产生与所施加电电流流过直埋导电物体时，产生与所施加电流强度成正比的磁场。通过在地面上分析磁场的流强度成正比的磁场。通过在地面上分析磁场的分量即可测定原始电流。分量即可测定原始电流。 PCM+系统的系统的“心脏心脏”是发射机给管道

9、施加是发射机给管道施加接近直流的测绘信号电流。在非常低的频率上接近直流的测绘信号电流。在非常低的频率上（4赫兹）管线电流衰减和分布的电气特性与整赫兹）管线电流衰减和分布的电气特性与整流器发出的流器发出的CP电流的电气特性实际上是相同的。电流的电气特性实际上是相同的。 PCM+接收机有一个被称作磁力仪接收机有一个被称作磁力仪的精密、高性能探头，它能远距离探查的精密、高性能探头，它能远距离探查和测量甚低频磁场。采用先进的信息处和测量甚低频磁场。采用先进的信息处理技术，只需按下按键就能测到近乎直理技术，只需按下按键就能测到近乎直流的信号电流（和方向）。流的信号电流（和方向）。 PCM发射机向管道施加

10、电流，其电流发射机向管道施加电流，其电流强度从发射机开始随距离的增大而减小。强度从发射机开始随距离的增大而减小。衰减率与管线保护层状况、地面电阻率，衰减率与管线保护层状况、地面电阻率，和管道电阻状况有关。和管道电阻状况有关。正常管道的电流正常管道的电流 其电流强度从发射机开始随距离的增大而减小其电流强度从发射机开始随距离的增大而减小正常管道的电流正常管道的电流PCM接收机能补偿深度变化，即使管道深度改变时，电流读数仍保持不变。接收机能补偿深度变化，即使管道深度改变时，电流读数仍保持不变。存在缺陷管道的电流存在缺陷管道的电流 遇到管道上的故障时，电流迅速下降。故障是由护层损坏以及与遇到管道上的故

11、障时，电流迅速下降。故障是由护层损坏以及与其它金属设施触碰等而引起的。其它金属设施触碰等而引起的。Y曲线曲线I dB曲线发射机 PCM+电流的损耗和破损处所消耗的电流的损耗和破损处所消耗的CP电流是相等的。电流是相等的。 注意：注意： 沿管道有线性的电流损耗是很自然的，它与管道的老化程沿管道有线性的电流损耗是很自然的，它与管道的老化程度和护层情况有关。度和护层情况有关。 A 字字架架探探测破损点的原理测破损点的原理发射机 由于防腐破损点存由于防腐破损点存在的电流泄漏，电流方在的电流泄漏，电流方向在故障点的两侧会发向在故障点的两侧会发生变化，重新前后移动生变化，重新前后移动进行测量，找到箭头刚进

12、行测量，找到箭头刚发生变化的位置，此时发生变化的位置，此时微伏微伏dB读数最低。这时读数最低。这时就可以确定，故障点就就可以确定，故障点就在在A字架中央正下方。字架中央正下方。 破损异常开挖后，进一步查找的方法：破损异常开挖后，进一步查找的方法： 当异常挖开后见到管道却见不到漏点时，应当异常挖开后见到管道却见不到漏点时，应将原来的锥形坑挖成方形坑，长度达将原来的锥形坑挖成方形坑，长度达1.2m1.2m以上，以上，深度以挖到管道悬空深度以挖到管道悬空20cm20cm为宜，以便查找漏点。为宜，以便查找漏点。若见不到漏点，它有可能在管道的底部，也有可若见不到漏点，它有可能在管道的底部，也有可能由于漏

13、点太小，肉眼看不到，可用如下方法进能由于漏点太小，肉眼看不到，可用如下方法进一步查找：一步查找：A镜面反照法：可用一面较大的镜子放在管道的底部，然后分别由两边向镜面上看，这样位于管道底部的漏点即可被照出来。B高压电火花检测法：利用电火花检漏仪的高压探极，在被挖出的管道周围平刷，凡有漏铁的地方，电火花报警。C湿布涂抹法：将检漏线与湿布电性导通，当湿布涂抹到漏点处时，仪器显示会突然变大，由此可找到破损漏点。D土中再测电位法：将检漏线的导电夹放在被挖坑的管道两边再测一下泥土电位，若破损点还在泥土中，有破损的一边电位自然比另一边大，将电位大的那一边管道泥土继续挖，便可挖到漏点。见开挖验证示意图:二、涂

14、层检测技术图片 管体防腐涂层质量检测示意图管体防腐涂层质量检测示意图涂料和涂层质量的检测与控制n金属表面处理质量检测n涂料质量控制n涂装过程质量控制n涂层质量控制涂料质量控制涂装过程质量控制涂层质量控制涂料性能检测技术n颜色与外观n密度n细度n黏度n固体含量n闪点n流平性n遮盖力n流挂性n干燥时间涂层性能的物理检测技术n涡流检测：测量厚度及气孔n超声显微镜法：表面、亚表面和内部结构信息n红外热成像法：物质表面温度差异-缺陷检测n声发射技术：材质和结构的几何形状n电子自旋共振谱：涂层光解产生的自由基nX射线光电子能谱：涂层降解研究n正电子湮灭寿命谱：聚合物物理性能和机械性能三、缓蚀剂测试评定方法性能测试评定n质量损失试验n电化学测试活化极化曲线钝化极化曲线线性极化法交流阻抗法氢渗透电流法其他分析技术n光电化学法-钝化膜、原位测量n谐波分析法：测量快且不需要强极化n穆尔斯堡谱法：不破坏样品nMott-Schottky图法：钝化膜电子结构n斩波法：油溶性缓蚀剂（极化电阻、油膜电阻和界面电阻）