PCCP 的高强预应力钢丝为管道提供强度。由于生产、安装、操作、环境等原因,会造成钢丝腐蚀或直接断裂,一旦断丝达到一定数量,将导致爆管事故。采用电磁法技术可以了解PCCP 钢丝断裂情况。根据每节管道断丝数量及位置,对出现大面积断丝的管道考虑更换;对断丝不太严重的管道,考虑补强修复或者加强检测频次,避免全面换管造成支出浪费。电磁法基于远场涡流技术,有激励探头和接收探头,激励探头和接收探头分别置于PCCP 内壁对称的两侧,同步沿PCCP 管轴线行进。激励探头在管内某一侧感应产生变化的磁场,在预应力钢丝中产生感应电流。感应电流在通过螺旋缠绕的预应力钢丝时会在PCCP管内产生交变磁场,被另一侧的接收探头接收,在接收探头中感应产生电压。若单节PCCP 管道钢丝未受损,则在螺旋缠绕的预应力钢丝中感应电流变化较小;如果某节管道出现断丝,则接收信号的振幅及相位会发生变化。考虑不同管径的PCCP 管线及其排水情况,可以选择不同的电磁法检测平台。
对于大口径PCCP 管道的检测,如果具备排空条件,则采用人工推行设备。在管道内工程师将电磁波法检测设备固定在专用的推车上(图10-17),由人工在管道内推行。推行过程中设备自动采集信号,检测完成后再由分析师分析电磁数据识别每节管道的腐蚀程度。人工推行设备适用于PCCP 检修阶段,需要疏干管道,且不适用于直径小于1 400 mm的管道。
图10-17 电磁法人工推行设备(www.xing528.com)
部分PCCP 工程由于没有备用管线或工程位于城市重要地段,不具备停水条件,有些工程虽然可以排水,但由于施工阶段征地困难,管道沿线只有少量排水点,排水较为困难。建议选择自由浮游式电磁法断丝检测设备,如图10-18 所示。在这种情况下,为不影响管道的正常带压运行,可使用特制插入套管将设备通过管道开孔插入管道中,或通过与管线相连的蓄水池进行投放。进入管线后,设备将随水流在管线内行进并采集管道状态数据,到达预先设定的设备回收点(蓄水池或管内阀门)后,用回收网或者水下机器人(ROV)捕捉收回。检测过程中,通过预先安装的声接收传感器辅以移动的设备定位仪对设备在管内的行进过程进行追踪,所采集的跟踪数据用于提高定位精度。现场检测完成后,由分析师对采集到的数据进行分析,确定断丝分布、量化断丝数量。
图10-18 自由浮游式电磁法设备
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