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(中国石油天然气股份有限公司管道公司西安输油气分公司 陕西 西安 710000)

·仪器设备与应用·

SL-2818检漏仪在排查阴极保护阳极缆故障中的应用

马宏宇，安顺，杨虎成

(中国石油天然气股份有限公司管道公司西安输油气分公司 陕西 西安 710000)

埋地油气管道防腐对于延长管道使用寿命和保障油品输送安全至关重要，阴极保护法是公认的防止金属电化学腐蚀最有效的方法，而恒电位仪作为阴极保护电源，被广泛应用于埋地金属管道的防腐工程中。在传统的观念里，SL-2818型埋地管道防腐层探测检漏仪仅被应用于管道防腐层检漏中，通过研究开发，该仪器可用于恒电位仪阳极缆断缆的检测；对SL-2818型埋地管道防腐层探测检漏仪工作原理、接线、操作步骤等入手，重点对检测断缆位置方法进行了论述。

阴极保护；恒电位仪；SL-2818；阳极缆；检漏

0 引 言

随着城市现代化的建设和发展，埋地电缆的种类和数量迅速增多，相应地也出现了涉及地下电缆安全运行的各种严峻破坏及腐蚀问题。埋地电缆的防腐层状况是使用和管理部门非常关心的问题之一，由于很多电缆从竣工到后期的使用，经常处在电缆绝缘层有破损的状态下，导致很多使用恒电位仪来保护管道的阴极保护站建设后不能正常运行[1]，给后期管理方带来较大困难。SL-2818 型埋地管道防腐层探测检漏仪在不挖开覆土的情况下，迅速找出电缆破损点及断开点，且信号强，干扰小，使用方便。

1 仪器简介

1.1 仪器特点

SL-2818型埋地管道防腐层探测检漏仪具有以下特点：

1)仪器采用平面化设计，键盘操作，提高了野外使用的可靠性。

2)体积小，质量轻，操作方便。

3)采用全新数字滤波技术。

4)仪器具有极大值和极小值两种探测方式，发射机电池电压不足及关机前，自动向接收机发出提示信号，关机时的数值自动保存。

5)仪器自动测出管道的对地电阻，输出信号调制报警信号，使仪器抗干扰性进一步加强。发射机输出功率随着检测距离增加而自动调节，检测完毕发射机自动关机，节电效果显著[2]。

6)发射机电源内置，采用大容量锂电池供电，大大减轻了重量。

1.2 仪器系统介绍

SL-2818型埋地管道防腐层探测检漏仪主要包括发射机、探管仪、检测仪及其它附件。本仪器全部采用平面化设计方案，能够防潮和防尘，提高了野外使用的可靠性；该仪器具有以下功能：

1)发射机功能：发射机用于向地下管线发射特定频率的电磁波信号，与接收机配合使用，方便而准确地对管线进行定位、测深、探测防腐层破损点的位置、大小。

2)探管仪功能：探管仪用于探测管线的位置、走向、深度。

3)检测仪功能：检测仪用于检测地下管线外防腐层漏蚀点的位置、大小。

2 仪器的基本操作方法

2.1 发射机的操作

按以下方法对发射机进行操作：

1)发射机的连接：将发射机的输出线的香蕉插头插入发射机的输出插座，5 m输出线的鱼夹接到被查管道的阴极保护检查桩上(一般管道每隔500 m至1 000 m有一个桩)，若没有桩，可接在阀门或露出地面的管道上，另一根10 m输出线沿管道方向成90°放开，把鱼夹接到接地棒上，打入地下1 m左右。

2)发射机使用内置大容量锂电池供电，按下ON键打开发射机，工作指示灯亮，显示窗口下面一行三角形指示灯点亮，点亮三角形指示灯所指示的是电源电压。当电源电压低于11.5 V时，表示电源电压不足，需要充足电后使用。

3)发射机的使用：当信号输出线连接好之后，按下发射机ON键，打开发射机，显示窗口中相应的三角形指示灯点亮(各三角形指示位置为上次关机时所示的位置)。通过按钮选择不同的工作方式来进行测量。

2.2 探管仪的操作

2.2.1 电缆探测前的准备

电缆探测前的准备工作如下：

1)调整探头方向，使之与探杆垂直。将探杆上的连接器插入探管仪右侧的探头插孔中，按下探管仪的开键，显示窗口中显示电池电压和测量信号值。

2)灵敏度的调节：在探测过程的一开始，通过增益调节来提高或降低接收信号的强弱，使接收信号在500～800 mV之间。

3)增益的调节：根据显示窗口中显示的接收到的信号的强弱来调节增益，调节过程中，每按一次↑或↓键，仪器都会有“嘟”的提示音，当增益调节到最大或最小而无法再调节时，仪器发出三声长“嘟”音进行提示。

4)音量的调节：按下音量键，音量指示三角形在不同的音量档位上切换，根据探测环境的不同，选用合适的音量。

2.2.2 管线的定位方法：极大值法和极小值法

极大值法是通过测量磁场水平分量，它在目标管线正上方呈现极大值，如图1所示。

图1 极大值法

极小值法是通过测量磁场的垂直分量，它在目标管线正上方呈现极小值或零值，如图2所示。

图2 极小值法

这两种方法均能取得良好效果。极大值法信号响应幅度大且分布宽，目标易被发现，而极小值法由于在目标附近的信号响应曲线斜率很大，定位精度较高。所以一般是先用极大值法找到管线的大致位置，然后用极小值法精确定位。

2.3 检测仪的操作

2.3.1 检测电缆绝缘层破损点前的准备工作

检测电缆绝缘层破损点前的准备工作如下：

1)将检测线上的连接器插入检测仪右侧的检漏插孔中，按下检测仪的电源开键，显示窗口中显示电池电压和漏点信号大小。电压值显示5秒钟后仪器进入检测状态。

2)灵敏度的调节：在开始检测前通过增益调节↑或↓来提高或降低接收信号的强弱，使检测仪信号保持在0～50 mV之间。

3)增益的调节：根据主显示窗口中显示的接收到的信号的强弱来调节增益，调节过程中，每按一次↑或↓键，仪器都会有“嘟”的提示音，当增益调节到最大或最小而无法再调节时，仪器发出三声长“嘟”音进行提示。

4)音量的调节：按下音量键，音量指示三角形在不同的音量档位上切换，根据探测环境的不同，选用合适的音量。

2.3.2 绝缘层破损点的检测

两名检测员用手捏住金属块，两人成横向或纵向保持3～5 m的距离(两人所形成的位置与管线垂直且必须保证一人走在管线正上方)前进，调节灵敏度和增益大小，保持检测仪静态信号在0～50 mV之间。两人向前行走时，若检测到的信号和音响变化都很小，说明该段电缆绝缘层状态良好，当检测到的信号和音响都明显增大且检测信号大于所设定的漏点信号时，说明该处电缆绝缘层破损[3]，如图3所示。

图3 防腐层检漏原理

2.3.3 漏点大小的确定

在所测漏点附近防腐层状况良好的管段调节增益，使检测仪保持0～50 mV之间的静态信号，根据检测信号强弱，测出漏点处的信号，通过漏点信号大小来确定漏点的大小，漏点信号越大，漏点越大[4]。

3 探管、测向、测深的原理

发射机向地下管道发送特定的电磁波信号，通过探测地下电缆的磁场来确定其位置、走向和深度。

4 检漏的原理及方法

1)检漏原理：发射机向地下电缆发送特定的电磁波信号，在地下电缆绝缘层破损点处与大地形成回路，并向地面辐射，在破损点正上方辐射信号最强，根据这一原理找出电缆绝缘层的破损点。

2)检漏方法：我们采用的是“人体电容”法。它是用人体做检测仪的感应元件沿电缆走向检测，当检测员走到漏点附近时，检测仪开始有反应，当走到漏点正上方时，喇叭中的声音最响，数值显示最大，从而准确找到断裂点。

5 SL-2818检漏仪在恒电位仪阳极缆故障检测中的应用

2016年7月27日上午，中油管道西安分公司庆阳支线5#阀室恒电位仪出现故障，仪器输出电流为零、输出电压63.7 V，较平时数据严重异常。

5.1 初步排查

1)断开阳极电缆，对恒电位进行自检，经仪器自检，说明恒电位仪本身状态良好。

2)根据恒电位显示数据，初步判断阳极电缆或者阴极电缆断开。

3)使用数字万用表测试零位接阴电缆与阴极电缆连通状况，经测试，零位线与阴极线连通良好，排除阴极电缆断线可能，判断阳极断缆。

4)使用ZC-8接地电阻测试仪测试阳极电缆接地电阻，经测试，阳极电缆接地电阻大于100 Ω，确定阳极断缆或虚接。

5.2 使用SL-2818管道检漏仪查找

电缆探测：将检漏仪的发射机连接阳极电缆、阴极接地，打开电源，根据需要调节输出。发射机向地下电缆发送特定的电磁波信号，通过探管仪探测地下电缆的磁场来确定其位置、走向和埋深。

检漏方法：我们采用的是“人体电容法”。它是用人体做检测仪的感应元件沿电缆走向检测，当检测员走到漏点附近时，检测仪开始有反应，当走到漏点正上方时，喇叭中的声音最响，数值显示最大，从而准确找到漏蚀点。

经过连续三天的努力，使用SL-2818检漏仪检漏共查出4处断点，1处老接头松动，2处电缆破皮，如图4所示。

图4 根据检测结果开挖的阳极缆破损处

6 结 论

根据现场实践，SL-2818检漏仪完全可以应用在检查恒电位仪阳极缆故障中，且使用方便，抗干扰能力强，测量出的故障准确率高。

[1] 薛致远，毕武喜，陈振华，等. 油气管道阴极保护技术现状与展望[J].油气储运，2014 ，33(9)：938-944.

[2] 张 丰，齐晓忠，金 宏，等. 试片断电法在管道阴极保护中的应用[J].油气储运，2013，32(7)：760-763.

[3] 翁永基，阎茂成，李相怡，等. 断电法消除管道阴极保护电位IR 降的研究[J].油气储运，2002，21(5)：30-34.

[4] 薛致远，张 丰，毕武喜，等. 东北管网阴极保护通电/断电电位测量与分析[J].油气储运，2010，29(10)：772-773.

ApplicationofSL-2818LeakDetectorinAnodeCableTroubleshootinginCathodicProtection

MAHongyu,ANShun,YANGHucheng

(Oil&GasTransportationSub-company,PetroChinaPipelineCompany,Xi′an,Shaanxi710000,China)

The corrosion protection on the buried oil and gas pipeline is crucial to prolong the service life and ensure the safety of oil transportation pipeline. The cathodic protection is regarded as the most effective way to prevent metal electrochemical corrosion, and the potentiostat cathodic protection power supply has been widely applied in the buried metal pipeline corrosion protection engineering. The SL-2818 type buried pipeline coating leak detector is usually applied to leak detection in pipeline corrosion protection layer, but it can be redeveloped to use in the potentiostat anode cable fault line detecting. The SL-2818 type leak detector is discussed in working principle, wiring, operation steps, and the key locating methods in detecting the fault line.

cathodic protection; potentiostat; SL-2818; anode line; leak detection

马宏宇，男，1975年生，工程师，2010年毕业于长春工程学院工程管理专业，现主要从事长输成品油管道管理工作。E-mail：646046345@qq.com

TM247

A

2096-0077(2017)06-0079-03

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.06.020

2017-06-16

葛明君)