基于皮尔逊法的埋地输油管线巡查仪设计研究.pdf

探讨与研究DISCUSSIONANDRESEARCH

文/左永刚陈军杨静张镇

摘要：由于土壤的腐蚀性以及某些人为因素，常使埋地管线发生腐蚀穿孔导致泄漏事故，

造成油料损失和环境污染，本文分析了基于皮尔逊法的埋地输油管道的位置、走向、分支等检测

原理，并进行了方案设计。

关键词：皮尔逊法；埋地输油管线；设计

一、引言判断得到管道的位置、走向、分支等；同时，管道外防腐层缺陷

由于土壤的腐蚀性以及某些人为因素，常使埋地管线发生腐处向土壤泄漏电流，通过大地回流到发射仪器的接地点，这样在

蚀穿孔导致泄漏事故，造成油料损失和环境污染。对输油管线进缺陷处形成一个以缺陷点为中心的交变电场，并成指数衰减，当

行检测，可以及时准确地了解管线的运行状况，预测管线整体与两个人体站在交变电场内（相距约6m）时，由于人体的电容作

局部失效模式，提高管线腐蚀及防护状况评价的有效性、准确性用，使每个人具有一定的交变电位，这时可以通过检测两个人体

和科学性，以最大限度地减少经济损失和环境污染。因此，加强的电位差判断管道缺陷和漏点位置。

对埋地输油管线的安全检测，研制相应的管线巡查装备，及时掌1.发射机的工作原理

握和诊断输油管线的安全状况，具有重要的社会和经济价值。发射机分别设置与管道和大地相连接的线缆，其中与大地相

二、基本原理连的线缆需要设计成接地棒，工作中与管道走向成90°。有的管

皮尔逊法（Pearson）即人体电容法，是指在埋地管线检测网复杂，四通八达，导致信号衰减很快，而且当目标管线埋土很

过程中，通过给待测管道施加一个1000赫兹左右的交变电流，深时，接收机在地面收到的信号很弱，增加了探测管线的难度，

在电流沿管道走向传播时在管道周围产生一个交变的磁场。对于因此，在接地应尽量避免此类位置。为了系统检测过程中获得理

这样的磁场，通过使用带有天线的探测仪可准确探测，从而可以想信号，接地点应尽量选择在单根管线处，这样信号处于单向传

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Chinastoragetransportmagazine2017.10

DISCUSSIONANDRESEARCH探讨与研究

输或双向传输，电流比较集中，探管、检漏效果均比较好。意图。系统由两部分组成，分别是基于人体电容法的埋地管线走

2.探管仪的工作原理向、埋深和防腐层缺陷的检测。

探管仪首先可以进行管道位置探测及增益调节。基于人体电1.发射机

容法的埋地管线定位方法有峰值法和零值法，见图1。其中，峰

值法是通过测量磁场水平分量，在目标管线正上方呈现极大值；

零值法是通过测量磁场的垂直分量，在目标管线正上方呈现极小

值。

3.检测仪的工作原理

图3系统组成

图1峰值法、零值法示意图发射机用于向地下管道发射1000赫兹的电磁波信号，建立

检测仪主要是进行漏点检测，并判断漏点的形状、位置和对起单线——大地回路的地下管线检测场。根据功能需求，发射机

漏点的大小进行比较和评价。漏点的判断依据是漏点处的电辐射面板结构设计如图4。

分布情况。图2为地下破损点电位梯度示意图。当地下管线被加发射机由数显区、功能选择区和工作状况指示区三个部分

入交变电流信号后，若在管道上存在防腐层破损，该信号电流就

会在防腐层破损处泄漏入大地。在地下的等电位分布是以破损点

为中心呈立体球形分布，用接地探针可以探到这一现象。当此信

号到达地表以后