李楠 王茜

1大慶市第一采油廠工藝研究所

2大慶市第二采油廠南二一聯(lián)合站

油田站內(nèi)管道呈現(xiàn)網(wǎng)狀密集埋地敷設(shè)狀態(tài)，部分站內(nèi)埋地管道由于運行時間長，已腐蝕老化，若發(fā)生泄漏，生產(chǎn)維修時準確判定漏點位置十分困難。由于管道埋地敷設(shè)屬于隱蔽工程，管道路由主要依靠施工圖紙判斷，沿著敷設(shè)路徑現(xiàn)場開挖，才能準確判定漏點位置，但存在三方面困難：一是站內(nèi)管道往往并不完全按照圖紙施工，參看施工圖紙追蹤管道路由會產(chǎn)生偏差；二是現(xiàn)場開挖工程量大，搶修進度慢，并且現(xiàn)場破壞大，后續(xù)恢復工作量大；三是由于站內(nèi)管網(wǎng)密集敷設(shè)，并且還有埋地電纜及其他設(shè)備設(shè)施，大面積開挖容易造成其他非目標管道、電纜、設(shè)施的損壞[1]。

PCM 設(shè)備較多應用于站外埋地鋼質(zhì)管道外防腐層絕緣性能檢測及管道埋深探測[2]，也用于站內(nèi)埋地鋼制管道敷設(shè)路徑查找及漏點的準確定位。該設(shè)備能夠精確定位管道漏點位置，不僅能夠加快搶修進度，而且能夠避免造成其他破壞，減少恢復工程量。

1 檢測原理

PCM 設(shè)備由發(fā)射機、手提式接收機組成（圖1）。

圖1 PCM 設(shè)備Fig.1 PCM equipment

該設(shè)備具有管道追蹤、測深、電流測量功能，可以對任意長度管道防腐層狀況進行評估，并在不開挖管道的前提下，在地面上追蹤管道路由、探測埋深、判定破損位置等[3]。其基本原理如圖2 所示：發(fā)射機對埋地管道加載一定強度電流信號，電流沿管道流動并隨距離的增加而呈指數(shù)均勻衰減，根據(jù)電磁感應原理，管道周圍空間將形成沿管道為中心圓形磁場；地面上的接收機內(nèi)線圈會產(chǎn)生感應電流，對該電流信號進行追蹤及相應計算，可得出管道敷設(shè)路徑和埋深[4]；當管道破損泄漏時，部分電流流入大地，由于電阻較小，電流強度出現(xiàn)陡降[5]。

圖2 管道泄漏定位原理Fig.2 Principle of pipeline leakage location

2 PCM 具體操作方法

大慶油田南某聯(lián)合站1964 年投產(chǎn)運行，站內(nèi)部分管道已運行50 余年，陸續(xù)出現(xiàn)腐蝕穿孔情況。一次污水泵至污水池管道穿孔泄漏，尋找漏點搶修時采用大規(guī)模開挖方式，由于開挖面積大，誤將儲罐液位信號傳輸電纜挖斷，導致PLC 輸入信號故障，不能及時掌握罐液位高度，存在生產(chǎn)事故隱患。

某次采暖緩沖罐液位突然下降，迅速巡檢采暖系統(tǒng)地面工藝管道和設(shè)備，未發(fā)現(xiàn)滲漏，判斷為埋地采暖管道出現(xiàn)泄漏，此次采用PCM 裝置查找泄漏點。

2.1 準備工作

在開始測量前，盡量多了解目標管道信息，以及鄰近區(qū)域內(nèi)的其他管道、閥門等信息。若有絕緣法蘭，將導線連接在法蘭前端[6]。如果目標管道有多個地面連接點可供選擇，選擇管道分布稀疏的位置作為導線連接點。清除目標管道導線連接處防腐層，將信號夾鉗固定。

2.2 回路接線法

站內(nèi)管道分布密集復雜，且有埋地電纜、用電設(shè)備的電信號干擾。為消除干擾電信號，用導線將PCM 發(fā)射機與目標管道兩端連接，形成“PCM 發(fā)射機-連接導線-目標管道-連接導線-PCM 發(fā)射機”的完整回路[7]（圖3），電流信號只在目標管道上流動，并且電阻小，信號強，不發(fā)生衰減。用PCM 接收機在地面追蹤最強反饋信號，可完成管道走向和埋深的測繪[8]。

圖3 PCM 回路接線法示意Fig.3 PCM loop wiring diagram

2.3 常規(guī)接線法

將PCM 回路接線法中遠端導線斷開連接，只保留近端導線與目標管道連接，即為PCM 常規(guī)接線法，形成“PCM 發(fā)射機-連接導線-目標管道-大地-PCM 發(fā)射機”的完整回路[9]，如圖4 所示。由于其他雜散電流影響，電流信號較凌亂，但可沿著PCM 回路接線法中確定的目標管道敷設(shè)路徑追蹤測量電流信號。此電流信號較PCM 回路接線法電流信號弱，且成衰減趨勢，但可進行加密測量，電流會從破損的管道部位流向大地，造成局部電流值過大。PCM 接收機測量到電流信號變大時，可在附近反復測量，定位電流信號最大值，即為管道破損位置，在此位置開挖管道，可準確找到管道泄漏點[10]。

圖4 PCM 常規(guī)接線法示意Fig.4 PCM conventional wiring diagram

3 結(jié)論

（1）老區(qū)聯(lián)合站建站時間久，管道運行時間長，存在腐蝕老化穿孔情況，生產(chǎn)維修時如不能準確找到泄漏位置，采用大開挖方式，不但搶修進度慢，而且開挖工程量大，破壞面積大，后續(xù)恢復工程量大，還存在誤傷周邊非目標管道及其他生產(chǎn)設(shè)施的可能。

（2）采用PCM 回路接線法可追蹤目標管道敷設(shè)路徑，測量目標管道埋深。

（3）采用PCM 常規(guī)接線法可準確定位目標管道泄漏點，減少開挖工程量，加快生產(chǎn)搶修速度。