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摘要：英国雷迪公司生产的管道电流测绘仪已经在管道检测中得到了广泛应用，成为目前管道防腐层检测的主要工具。文中结合现场的实践经验，分别介绍了PCM 在管道防腐层质量评定、绝缘接头性能测试、管道泄漏点定位、牺牲阳极查找等方面的应用。同时，根据现场经验，给出了PCM 使用过程中的建议与注意事项，以便更好地发挥PCM 在管道检测中的作用。
关键词：PCM;管道;检测;应用
引言
英国雷迪公司研发的多频管线电流测绘仪（PCM）是一套采用全新测试方法的高效能管线检测仪，由发射机和便携式接收机组成。发射机将含有近于直流的4H z电流信号的混频电流信号施加于被测管道上，接收机通过感应线圈或高精度磁力仪检测这一特殊信号，得出管道电流的强度和方向。用信号发射机向管道施加某一特定频率或多个频率的激励信号，信号自发射点开始沿着管道两侧传输，管中电流信号强度将随着管道距离的增加而衰减，管道电流流经管道时，在管道周围产生一个磁场，利用接收机在管道上方按一定间隔检测管中激励信号的强度。现今，PCM 已广泛应用于管道外防腐层保护状况评估、新铺管道防腐层施工质量的验收、管道阴极保护效果评估、管线对地绝缘故障点（管道防腐层、保温层、电缆外护套的缺陷与破损点）定位、目标管道与其他管道搭接点的查找和定位、盗接管道/分支管道的查找和定位、管道泄漏点的查找和定位以及作为大功率管线定位仪探测定位长输管道等各个方面。
1 应用实例
1.1 绝缘接头性能检查
任京线管道防腐选用石油沥青涂层与强制电流阴极保护，已运行近30年。任京线任丘首站，恒电位仪电流输出为4215A，保护距离仅为16 km 左右，而同样保护距离的雄县输油站，恒电位仪输出电流为7A 左右。
使用PCM，将发射机架设在阴极保护间内，使用交流电对发射机供电。发射机输出电流2A，绝缘接头站内一侧的接收机的电流约1165 A，而绝缘法兰站外一侧1 km 处接收机电流约为0130A.根据GB /T21246- 2007，绝缘法兰的漏电率达到8416%。开挖后，使用U J- 33电位差计，对绝缘法兰两端的电流进行了测量，分别为611A与35A，与PCM的检测结果基本吻合。对绝缘接头更换维修后，恒电位仪的输出电流仅为511A.
1.2 管道泄漏点的定位
国内某条成品油管道建于20世纪80年代初，管径189mm，防腐层选用石油沥青。多年停输后，根据发展要求，需要重新投入使用。在打压过程中，发现压力稳定不住，逐渐下降，最终最低点的压力保持在0165MPa，根据静水压公式p = Qgh，初步判断泄漏点的海拔高度应比管道最低点的海拔高度高约66 m.但是，管道泄漏过程中并没有水渗到地表上来。为查找泄漏点的位置，项目组首先根据GPS卫星定位系统初步确定了泄漏点的海拔高度，而后在确定的海拔位置附近，选用PCM 发射机对管道施加电流，读取PCM 接收机的读数。当电流有较大的衰减时，连接A字架对缺陷点进行精确定位。对定位的缺陷点开挖后并没有找到泄漏点。
由于防腐层质量较差，而泄漏点又极可能是小的渗漏点，而上述通过电流衰减而后连接A 字架查找缺陷点的方法极有可能漏掉小的缺陷点，因此决定使用PCM直接连接A 字架逐步定位缺陷点。使用该种方法定位出更多的缺陷点，经过对多处可疑的缺陷点开挖后，成功查找出管道泄漏点。
1.3 牺牲阳极的查找
某条新建管道建成投产后，有一段管道自然电位一直偏高，初步怀疑为管道未投产之前的使用的牺牲阳极未摘掉，使用PCM 顺利找到。
2 PCM 使用中注意事项
（1）由于接收机的深度与电流读数均基于电磁场理论，接收机相对于管道的位置不同，对接收机读数的影响较大，因此接收机应在管道正上方读取电流或者深度数值。
（2）干扰影响。外界电磁干扰对电流测量的影响类似于邻近地下管线磁场干扰。测量点附近存在高压线路、电气化铁路、大构筑物接地、金属物体等外界电磁干扰时，电流测量也必然存在误差。为判断是否受到干扰的影响，常用的方法是先选用峰值法读取埋深值，然后选用谷值法读取埋深值，如果两次读数误差较小，认为不存在干扰，可以读取相应频率的电流数值。当峰谷读数不一致时，表示被检管线存在干扰，此时的峰/零值点均不能准确指示管线的位置。这种情况下可以使用大功率的便携式发电机对发射机供电，提高发射机的输出电流，并读取较高频率的电流数值，可以减小电磁干扰的影响。
（3）接收机的读数还与地形地貌、管道埋深、土壤均质有关。检测过程中遇到上述情况时，应加密测试，多读取接收机的电流数值。
（4）在检测工作中，经常会发现在涂层缺陷点处，电流数据呈阶梯状的/ V 0字型分布，电流曲线经常出现起伏形态。这是由于在管线连接点、接地点、阳极地床接入点、管线搭接点以及管线绝缘故障点，管线电流的土壤泄漏（回流）电流的强度较大，与管线电流正向或者负向叠加形成叠加磁场。在故障点之前的磁场是管道电流减去土壤泄漏电流后的叠加磁场，所以测量的电流会在故障点之前表现出陡降的特征;在故障点之后的磁场是管道电流加上土壤泄漏电流后的叠加磁场，所以测量的电流会在故障点之后表现出反弹的特征，出现峰值形态，随后递减。
（5）接地极的选择，在现场工作环境中，PCM 发射机的电流输出经常受到接地条件的影响。在管道站场或者阴极保护站，可以选择辅助阳极或者仪器设备的接地做为接地极。而在管道干线上，则应尽量选择有水或者湿润的土壤位置，采取多组接地极，适当的时候添加盐水以减小接地极的接地电阻。
3 结束语
在干扰较少的地段，使用PCM 可以很好地对埋地钢制管道防腐层缺陷点进行定位，对防腐层绝缘性能进行评价。其尤其适用于在防腐层整体性能优良的管段，如新建管道的3PE 涂层进行防腐层缺陷点查找。
使用PCM 的配合A 字架可以对一定埋深的水下管道的防腐层缺陷点进行精确定位。使用PCM 可以对绝缘法兰的绝缘性能进行半定量评价。PCM 容易受到交流干扰的影响，如何减缓干扰，获取有效的电流值与深度值，需要在现场测试中总结经验。
使用PCM 可以对防腐层性能进行定性评价，但如何通过PCM接收机的读数更好地转化为管道防腐层的绝缘电阻，来对不同防腐层性能进行比较与失效评定，国内外还没有统一的标准或者指导原则。
参考文献：
[1]任峰;何仁洋;肖勇;周德敏;贾建伟.埋地钢制管道基于SCM检测仪的杂散电流测试与评价[J].管道技术与设备;2011年04期
[2]张旭东.在役埋地钢制管道外防腐效果的检测、结果分析及对问题的处理措施[J].城市燃气;2007年10期
[3]GB /T21246）2007 埋地钢质管道阴极保护参数测量方法.
关键词：PCM;管道;检测;应用
引言
英国雷迪公司研发的多频管线电流测绘仪（PCM）是一套采用全新测试方法的高效能管线检测仪，由发射机和便携式接收机组成。发射机将含有近于直流的4H z电流信号的混频电流信号施加于被测管道上，接收机通过感应线圈或高精度磁力仪检测这一特殊信号，得出管道电流的强度和方向。用信号发射机向管道施加某一特定频率或多个频率的激励信号，信号自发射点开始沿着管道两侧传输，管中电流信号强度将随着管道距离的增加而衰减，管道电流流经管道时，在管道周围产生一个磁场，利用接收机在管道上方按一定间隔检测管中激励信号的强度。现今，PCM 已广泛应用于管道外防腐层保护状况评估、新铺管道防腐层施工质量的验收、管道阴极保护效果评估、管线对地绝缘故障点（管道防腐层、保温层、电缆外护套的缺陷与破损点）定位、目标管道与其他管道搭接点的查找和定位、盗接管道/分支管道的查找和定位、管道泄漏点的查找和定位以及作为大功率管线定位仪探测定位长输管道等各个方面。
1 应用实例
1.1 绝缘接头性能检查
任京线管道防腐选用石油沥青涂层与强制电流阴极保护，已运行近30年。任京线任丘首站，恒电位仪电流输出为4215A，保护距离仅为16 km 左右，而同样保护距离的雄县输油站，恒电位仪输出电流为7A 左右。
使用PCM，将发射机架设在阴极保护间内，使用交流电对发射机供电。发射机输出电流2A，绝缘接头站内一侧的接收机的电流约1165 A，而绝缘法兰站外一侧1 km 处接收机电流约为0130A.根据GB /T21246- 2007，绝缘法兰的漏电率达到8416%。开挖后，使用U J- 33电位差计，对绝缘法兰两端的电流进行了测量，分别为611A与35A，与PCM的检测结果基本吻合。对绝缘接头更换维修后，恒电位仪的输出电流仅为511A.
1.2 管道泄漏点的定位
国内某条成品油管道建于20世纪80年代初，管径189mm，防腐层选用石油沥青。多年停输后，根据发展要求，需要重新投入使用。在打压过程中，发现压力稳定不住，逐渐下降，最终最低点的压力保持在0165MPa，根据静水压公式p = Qgh，初步判断泄漏点的海拔高度应比管道最低点的海拔高度高约66 m.但是，管道泄漏过程中并没有水渗到地表上来。为查找泄漏点的位置，项目组首先根据GPS卫星定位系统初步确定了泄漏点的海拔高度，而后在确定的海拔位置附近，选用PCM 发射机对管道施加电流，读取PCM 接收机的读数。当电流有较大的衰减时，连接A字架对缺陷点进行精确定位。对定位的缺陷点开挖后并没有找到泄漏点。
由于防腐层质量较差，而泄漏点又极可能是小的渗漏点，而上述通过电流衰减而后连接A 字架查找缺陷点的方法极有可能漏掉小的缺陷点，因此决定使用PCM直接连接A 字架逐步定位缺陷点。使用该种方法定位出更多的缺陷点，经过对多处可疑的缺陷点开挖后，成功查找出管道泄漏点。
1.3 牺牲阳极的查找
某条新建管道建成投产后，有一段管道自然电位一直偏高，初步怀疑为管道未投产之前的使用的牺牲阳极未摘掉，使用PCM 顺利找到。
2 PCM 使用中注意事项
（1）由于接收机的深度与电流读数均基于电磁场理论，接收机相对于管道的位置不同，对接收机读数的影响较大，因此接收机应在管道正上方读取电流或者深度数值。
（2）干扰影响。外界电磁干扰对电流测量的影响类似于邻近地下管线磁场干扰。测量点附近存在高压线路、电气化铁路、大构筑物接地、金属物体等外界电磁干扰时，电流测量也必然存在误差。为判断是否受到干扰的影响，常用的方法是先选用峰值法读取埋深值，然后选用谷值法读取埋深值，如果两次读数误差较小，认为不存在干扰，可以读取相应频率的电流数值。当峰谷读数不一致时，表示被检管线存在干扰，此时的峰/零值点均不能准确指示管线的位置。这种情况下可以使用大功率的便携式发电机对发射机供电，提高发射机的输出电流，并读取较高频率的电流数值，可以减小电磁干扰的影响。
（3）接收机的读数还与地形地貌、管道埋深、土壤均质有关。检测过程中遇到上述情况时，应加密测试，多读取接收机的电流数值。
（4）在检测工作中，经常会发现在涂层缺陷点处，电流数据呈阶梯状的/ V 0字型分布，电流曲线经常出现起伏形态。这是由于在管线连接点、接地点、阳极地床接入点、管线搭接点以及管线绝缘故障点，管线电流的土壤泄漏（回流）电流的强度较大，与管线电流正向或者负向叠加形成叠加磁场。在故障点之前的磁场是管道电流减去土壤泄漏电流后的叠加磁场，所以测量的电流会在故障点之前表现出陡降的特征;在故障点之后的磁场是管道电流加上土壤泄漏电流后的叠加磁场，所以测量的电流会在故障点之后表现出反弹的特征，出现峰值形态，随后递减。
（5）接地极的选择，在现场工作环境中，PCM 发射机的电流输出经常受到接地条件的影响。在管道站场或者阴极保护站，可以选择辅助阳极或者仪器设备的接地做为接地极。而在管道干线上，则应尽量选择有水或者湿润的土壤位置，采取多组接地极，适当的时候添加盐水以减小接地极的接地电阻。
3 结束语
在干扰较少的地段，使用PCM 可以很好地对埋地钢制管道防腐层缺陷点进行定位，对防腐层绝缘性能进行评价。其尤其适用于在防腐层整体性能优良的管段，如新建管道的3PE 涂层进行防腐层缺陷点查找。
使用PCM 的配合A 字架可以对一定埋深的水下管道的防腐层缺陷点进行精确定位。使用PCM 可以对绝缘法兰的绝缘性能进行半定量评价。PCM 容易受到交流干扰的影响，如何减缓干扰，获取有效的电流值与深度值，需要在现场测试中总结经验。
使用PCM 可以对防腐层性能进行定性评价，但如何通过PCM接收机的读数更好地转化为管道防腐层的绝缘电阻，来对不同防腐层性能进行比较与失效评定，国内外还没有统一的标准或者指导原则。
参考文献：
[1]任峰;何仁洋;肖勇;周德敏;贾建伟.埋地钢制管道基于SCM检测仪的杂散电流测试与评价[J].管道技术与设备;2011年04期
[2]张旭东.在役埋地钢制管道外防腐效果的检测、结果分析及对问题的处理措施[J].城市燃气;2007年10期
[3]GB /T21246）2007 埋地钢质管道阴极保护参数测量方法.