[发明专利]地面人工磁化检测地下钢制管道腐蚀状况的方法

说明书

技术领域

本发明涉及地下钢制管道腐蚀状况的检测方法。

背景技术

管道运输是我国五大运输产业之一，它广泛应用于油气、化工、给水和供暖等行业，在国民经济中有着极其重要的地位。管道运输常用钢制管道。埋入地中的钢制管道因常年埋设地下，其周围环境及管内流体等多种因素会造成管道腐蚀。输送石油、天然气、煤气等易燃易爆流体的钢制管道，因腐蚀穿孔发生跑、冒、漏等事故也常发生，不仅影响生产工作的正常进行，而且会污染环境，甚至引起爆炸和火灾，给国家和人民的财产和生命造成重大损失。因此，对地下钢制管道的腐蚀状况进行检测与监控。具有十分重要的意义。

埋地钢制管道发生腐蚀后通常表现为管道的管壁变薄，或者是出现凹坑和麻点。目前，国内外检测地下钢制管道腐蚀状况的方法大都是在管内进行。这类检测技术有漏磁通法、涡流法、激光法、超声波法和电视法等。其中激光检测法和电视检测法需要和其它方法配合才能得出管道有效准确的腐蚀数据。涡流法虽然可以适用于多种黑色和有色金属管道，但涡流对铁磁材料的穿透力太弱，只能用来检测钢制管道的表面腐蚀状况。此外，由于涡流法的检测结果与被检测金属的电导率有关系，为了提高测量精度还要求被测钢制管道保持恒温。所以现在国外使用较广泛的管道腐蚀检测方法是漏磁通法和超声波法。

国内引进了超声波检测法及漏磁通检测法仪器设备数套，并自行研制成功了漏磁通检测仪。由于此类方法仪器设备昂贵(进口仪器设备每套在100万美元以上)，检测成本高(例如某地φ720mm超声波检测仅一次使用费就高达130多万元/70km，仅使用电池费用就达30万元/70km)，检测费用之高是一般单位难以承受的。由于管内检测仪一种型号只适用一种管径，而油田与石化企业集输管线规格多种多样，不可能花费巨额资金去购置各种规格的检测仪器。此外，φ273mm以下管径还没有此类检测仪，因而对占集输管线相当大比例的φ273mm以下尺寸的管道无法用这类方法检测。还应指出的是，管道内腐蚀检测实施时会影响生产，遇到某些情况(例如管道拐弯)甚至无法运行。以上因素制约了国内管道内腐蚀检测的发展。

目前，国内许多检测单位只能在防腐层检测及钢管腐蚀环境评估的基础上在怀疑被腐蚀的钢管处用超声波法测量其腐蚀状况，为此必须开挖并剥离防腐层，再将仪器紧贴钢管进行测量。因此，研究经济适用的检测地下钢管腐蚀状况的方法与仪器设备是当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地面人工磁化检测地下钢制管道腐蚀状况的方法，该方法检测费用低廉、适用管径范围大、能有效检测地下钢制管道腐蚀状况。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：地面人工磁化检测地下钢制管道腐蚀状况的方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)在无钢铁物磁场影响处地面选一基点，将磁场发射装置安置在地面上，用测垂直磁场的磁力仪测在磁场发射装置不供电时(即不产生人工磁场的情况下)的磁场垂直分量值，得到基点不供电时磁场垂直分量值；

然后向磁场发射装置供电，磁场发射装置向周围空间发射磁场，使与待检测的地下钢制管道深度值同样深度位置的磁场大于0.2×10^-4特斯拉(T)(含0.2×10^-4特斯拉)，用测垂直磁场的磁力仪测在磁场发射装置供电时(即产生人工磁场的情况下)的磁场垂直分量值，得到基点供电时磁场垂直分量值；

用基点供电时磁场垂直分量值减基点不供电时磁场垂直分量值，所得差值即为基点人工磁场垂直分量值；

2)在待检测的地下钢制管道正上方的地面布置测点，磁场发射装置安置在地面上的测点处，在测点处先用测垂直磁场的磁力仪测在磁场发射装置不供电时的磁场垂直分量值，得到测点不供电时磁场垂直分量值；

然后向磁场发射装置供电，磁场发射装置向周围空间发射与步骤1)相同的磁场，用测垂直磁场的磁力仪测在磁场发射装置供电时的磁场垂直分量值，得到测点供电时磁场垂直分量值；

用测点供电时磁场垂直分量值减测点不供电时磁场垂直分量值，所得差值即为测点处人工磁场垂直分量值；

3)测点人工磁场垂直分量值减基点人工磁场垂直分量值得到测点处地下钢制管道(或称地下钢管)在人工磁场磁化下产生的磁场垂直分量值；

4)根据各测点的上述人工磁场磁化下产生的磁场垂直分量值的大小确定地下钢制管道是否已被腐蚀及被腐蚀程度(未被腐蚀地下钢制管道段上数值较大并且彼此相差不大，已被腐蚀地下钢制管道段上则数值明显减小)；此人工磁场磁化下产生的磁场垂直分量值数值越小，说明被腐蚀越严重。