第一篇：石油工业埋地管道瞬变电磁法研究论文

摘要：本文介绍了埋地管道外检测技术在油田油气集输管线检测中的应用情况，并根据检测结果和数据归纳了检测过程中出现的埋地管道存在的主要问题，并对影响埋地管道安全运行的原因进行了总结分析，提出了相应的建议和措施，为指导油田埋地管道的设计、施工、日常生产管理与维护提供技术支持。

关键词：埋地管道；瞬间磁变法；外检测技术；剩余壁厚

随着我国石油工业的不断发展，埋地管道的应用日趋增多。大部分管道地处野外，运行环境复杂，随着服役时间的延长、人为破坏以及管理不当等因素，导致其服役能力逐渐降低，管道事故时有发生。由于管道输送介质的易燃易爆性，一旦发生事故，不仅造成油气资源浪费，还将造成环境污染，甚至威胁到周围人民群众的财产安全。同时由于埋地管道深处地下，受其运行环境、输送介质的限制，绝大多数管道无法进行内部检测，因此，对油田埋地管道进行外部检测对保证埋地管到安全运行十分重要。

1埋地管道主要的缺陷形式

石油工业埋地管道内输送的介质主要包括原油、成品油、天然气和油气混合物等。随着管道运行时间的延长，运行的外部环境、自身的老化、保护措施的失效等原因都将会造成管道损伤甚至失效。管道缺陷除过制造缺陷外，通常有内腐蚀、外腐蚀、外部损伤等[1]。其中管道内腐蚀主要是输送介质、管内积液、污物等因素造成，管道外腐蚀主要是环境因素、阴保失效、外防腐层破损等因素造成，外部损伤可能由于地质灾害、震动和人为破坏等。以上因素都可能导致管道壁厚缺失，造成管道剩余壁厚减小，大面积的壁厚减薄将直接威胁到管道安全运行。

2瞬变电磁检测方法的主要原理

瞬变电磁法（TEM）属于时间域电磁法，它利用不接地回线或接地线源向地下发送电磁脉冲，在一次电磁场的激励下，地下导体内部产生感应涡旋电流。在一次脉冲电磁场的间隙期间，涡流电流产生的二次磁场不会随一次场消失而立即消失，即有一个瞬变过程，利用线圈或接地电极观测二次磁场，研究其与时间的变化关系，从而确定地下导体的电性分布结构及空间形态[2]。根据不同规格、材质的管道在瞬变衰减特征上的区别来评估管体金属损失的一种检测手段。图1为瞬变电磁检测方法的主要原理示意。

3瞬变电磁检测方法应用实例

以下检测试验使用国产管道腐蚀智能检测仪，采用连续数据采集法进行检测。3.1原油输送管道检测检测中石化西北局某段原油集输管道，管道规格为355×7.0mm，管道埋深1m，输送压力2.5MPa，管道运行年限15年，检测距离约4公里。检测先用管道探测设备确定管道准确走向，然后使用TEM检测设备检测管道壁厚。该管段管壁厚度TEM检测均值为6.28mm，最小值5.50mm，最大值6.99mm；管壁厚度在6.30～6.65mm范围内的测点有41个，占此段测点的42.27%，管壁厚度小于6.30mm的测点有48个，占此段测点的49.48%，管体为重度减薄。经后期五处局部开挖验证，该管段外防腐层基本失效，管道外腐蚀严重，剩余壁厚最大6.90，最小5.23，TEM检测结果基本准确。3.2排污管线检测检测塔里木油田天然气处理厂某排污管线管道，管道规格为为119×7.2mm，管道埋深0.5m，管道运行年限4年，检测距离约1.2公里。后期对检测结果突变处（检测点号7200处）进行开挖验证，发现该处为管道弯头，因冲刷腐蚀已造成污水泄露，TEM检测结果基本准确。3.3应力集中检测检测华北油田某天然气输送管道，管道规格为89×6.3mm，管道埋深0.8m，TEM应力集中检测发现一处电压幅值突变，经开挖验证，该处为一盗油卡子，TEM检测结果基本准确。

4应用效果分析

使用瞬变电磁法探测埋地管道的优点在于：（1）管道内检测受很多条件限制，而瞬变电磁法检测不受管径大小、管道结构、传输介质的影响，能够检测埋地管线、地面管线、架空管线等。（2）瞬变电磁法可以在不开挖、不影响管道输送工作的情况下对管道进行全面细致的检测，大大的提高了检测效率并降低了检测成本。（3）通过瞬变电磁法初步检测管道的剩余壁厚，为制定进一步检测方案和管道维护提供依据。（4）因为管道的导电率和导磁率的变化，利用瞬变电磁法能够检测到管道应力集中的部位，对管道某些缺陷可以做到观测和预防[3]。瞬变电磁法检测目前还存在着很多缺点：（1）目前检测得到的结果仅是管道的平均剩余壁厚，腐蚀发生在内壁还是外壁无法区分，对于管道小的点蚀也无法检出；（2）因高压线、电机设备等其它磁场的影响，容易检测到虚假信号，同时检测结果可能受到管材和管内介质的影响；（3）对于并行的管道，管道剩余壁厚检测尚不准确，也不能区分腐蚀具体是其中的哪一根管道，只能确定发生腐蚀的地段。

5结束语

管道TEM检测方法是一项很有前景的检测新技术，非常适用于管道的大面积普查，能够实现对埋地管道的不开挖检测，能够实现对架空管道及工艺管道隔热保温层不剥离检测，是管道内检测技术的有效补充。同时该检测方法不够成熟，检测仍有很多局限性，有待于进一步试验研究。

参考文献

[1]龙媛媛，石仁委，柳言国，等.原油长输管道非开挖外检测技术与应用[J].石油工程建设，202_，6：1001-2206.[2]陈载林，黄临平，陈玉梁.我国瞬变电磁法应用综述[J].铀矿地质，202_，26：100-658.[3]郝延松.埋地管道腐蚀瞬变电磁法检测试验方法及数据处理研究[D].南昌：南昌航空大学，202_.

第二篇：实验报告 (瞬变电磁法)

瞬变电磁法野外数据采集

实 验 报 告

专业：勘察技术与工程

学号：060231 33

姓名：郭猛猛

瞬变电磁法野外数据采集



一、实验目的

1.掌握瞬变电磁法的工作布置及观测方法；

2.了解瞬变电磁法法在良导体或高阻体上的视电阻率异常特征。

二、实验器材

瞬变电磁仪一台，电源一个，多匝线框两个

三、实验原理

瞬变电磁法称时间域电磁法 Time domain electromagnetic methods ,简称 TEM,它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场间歇期间,利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。其基本工作方法是:于地面或空中设置通以一定波形电流的发射线圈,从而在其周围空间产生一次电磁场,并在地下导电岩矿体中产生感应电流,断电后感应流由于热损耗而随时间衰减。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分,衰减快,趋肤深度小,而晚期成分则相当于频率域中的低频成分,衰减慢,趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律,可得到不同深度的地电特征。

瞬变电磁仪的观测系统采用宽频带观测方式。因此，为了压制随

机干扰，提高信噪比，采用多次叠加技术。瞬变电磁法的探测深度除与介质导电性以及发射磁矩有关外，还与时窗选择有关。一般来说，中心频率越低，其时窗越往晚期方向伸延，这虽然有利于晚期信号 的观测，从而有利于对深部信息的采集，但由于早期信号观测不足导致浅部信息大量丢失。反之，中心频率越高其时窗向早期方向伸延这有利于对浅部信息的采集，但由于时窗的限制，其有效勘查深度亦受到限制。因此，在工作中根据具体的地质，地球物理条件，选择适当的中心频率是非常重要的。

对于重叠回线装置，在均匀半空间条件下，其感应电动势为：

由式可见V与t有着复杂的关系。在剖面测量中，基本的测量参数就是用发射电流归一的感应电动势值：V/I。

四、实验内容

在校园内找一片空旷的地方进行瞬变电磁法的模拟实验。

五、实验步骤

(1)按要求进行连接并经指导教师检查无误后方可开机；(2)开通主机，选择预置工作参数；

(3)按“采样”键开始测量，测量结束后返回主菜单，重新设置测点测线(其它设置不变)；

(4)全部测量完毕，应将数据传输至微机(由指导教师执行)，为下个实验打下基础。

第三篇：瞬变电磁优缺点

瞬变电磁法编辑

瞬变电磁法，是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，从而探测介质电阻率的一种方法。其基本工作方法是：于地面或空中设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次电磁场，并在地下导电岩矿体中产生感应电流：断电后，感应电流由于热损耗而随时间衰减。中文名 瞬变电磁法 外文名

Time domain electromagnetic methods 简 称 TEM 优 点

施工效率高 目录

1原理

2优点

3应用

▪ 概述

▪ 装置及原理

▪ 局限性及解决办法 ▪ 测量结果表达

1原理编辑

瞬变电磁法也称时间域电磁法（Time domain electromagnetic methods），简称TEM，它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。简单地说，瞬变电磁法的基本原理就是电磁感应定律。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分，衰减快，趋肤深度小；而晚期成分则相当于频率域中的低频成分，衰减慢，趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律，可得到不同深度的地电特征。2优点编辑

瞬变电磁法探测具有如下优点 ⑴由于施工效率高，纯二次场观测以及对低阻体敏感，使得它在当前的煤田水文地质勘探中成为首选方法； ⑵瞬变电磁法在高阻围岩中寻找低阻地质体是最灵敏的方法，且无地形影响；

⑶采用同点组合观测，与探测目标有最佳耦合，异常响应强，形态简单，分辨能力强；

⑷剖面测量和测深工作同时完成，提供更多有用信息。3应用编辑 概述

根据瞬变电磁法对低阻体反应敏感的特点，将其用于煤矿井下水文勘查还是近几年的事情。瞬变电磁法是一种极具发展前景的方法，可查明含水地质如岩溶洞穴与通道、煤矿采空区、深部不规则水体等。瞬变电磁法在提高探测深度和在高阻地区寻找低阻地质体是最灵敏的方法，具有自动消除主要噪声源，且无地形影响，同点组合观测，与探测目标有最佳耦合，异常响应强，形态简单，分辨能力强等优点。装置及原理

瞬变电磁法的勘探原理是利用人工在发射线圈加以脉冲电流，产生一个瞬变的电磁场，该磁场垂直发射线圈向两个方向传播，通常是在地面布设发射线圈，依据半空间的传播原理，把地面以上的忽略。当磁场沿地表向深部传播，当遇到不同介质时，产生涡流场或着遵照量子力学原理使活泼的碱金属产生能级跃迁或使含有大量氢原子的液体的氢原子核沿磁场方向产生定向排列。

当外加的瞬变磁场撤销后，这些涡流场的释放或者活泼的碱金属要恢复原有的能级，释放跃迁产生能量。以及含有大量氢原子的液体的氢原子核恢复原有的排列时，均以磁场的形式释放能量所获的能量。利用接收线圈测量接收到的感应电动势v2。该电动势包含了地下介质电性特征，通过种种解释手段（一维反演，视电阻率等）得出地下岩层的结构。由于采用线圈接收V2，故对空间的电磁场或其它人文电磁场敏感，也就是通常所说的干扰。为了减少此类干扰，采用尽量的发射大的电流，以获取最大的激励磁场，增加信噪比，压制干扰。

接收装置通常分为分离回线，中心回线和重叠回线3类，以重叠回线得到的信息最为完整，其它次之。局限性及解决办法

瞬变电磁法的工作效率高，但也不能取代其它电法勘探手段，当遇到周边有大的金属结构时地面或空间的金属结构时，所测到的数据不可使用，此时应补充直流电法或其它物探方法（见金属结构物对测量的影响一文）。同时在地层表面遇到大量的低阻层矿化带时（例如在陕西南部某地铅锌矿区，地层表面充满石墨层）瞬变电磁法也不能可靠的测量，因此在选择测量时要考虑地质结构。

在测量过程中，要随时记录地表可见的岩石特征，装置的倾角以及高程，以便在后续的解释中，准确的划分地层构造.同时在一个工区工作之前，要做实验，选择合理的装置以及供电电流，一经确定，不能在测量中变更装置和供电电流，否则对解释造成影响。在进入工区前尽量寻找已知地层的基准点对仪器进行校准（类似于重力或磁法测量的基点校正和仪器一致性试验）。以确保测量的准确性（以后将有专题论述）。测量结果表达

瞬变电磁法的解释，通常分为2种：定性解释和定量解释。定性解释一般是观察测线多道剖面，通过多道剖面可以定性的看出地层的分布情况（参见供5000A电流 EMPS-1电磁勘探仪一文中给出的地层多道剖面对比图），同时应排除晚期道的干扰假象.对双峰异常要多加关注（参见瞬变电磁法寻找地下热水实例和瞬变电磁法金属矿探测实例）。

定量解释：一维反演是目前解释中最为准确的手段之一，但是要求输入初始模型。对初始模型的求取，通常有以下几种手段。1在矿区已有的地质资料（电测井）或者区域地质资料。2用直流电法在工区作一个电测深,以该测点的电测深电阻率作为初始模型。3也可用视电阻率和其它全域电阻率计算方法得出初始模型，但要保证其计算的结果的正确性。当计算出地层电阻率后，要进行地形改正和倾角校正，用测量时记录的高程和倾角改正（参见瞬变电磁法金属矿探测实例）。最后做出地质拟断面图。

当进行井下或坑道测量时，要考虑全空间的响应（和地面半空间有很大的区别），解释方法需要用全空间的解释算法，而不能简单的利用地面半空间解释方法。

其它方面：在工程勘探时，寻找地下空洞时，会有两种情况，一是充水空洞呈现低阻特征，二是未充水，呈高阻特征。如有钢筋水泥结构支撑或回填塌陷后空洞的则情况比较复杂需要仔细判断。同时要排除地下供水管暖气管的影响。

中国地域辽阔，地质结构不尽相同，地质结构的区域性使得不同地区的成矿，成水条件的不一致。在解释资料时，一定要参考所在区域的地质资料和前人成果，以及其它方法的配合，特别是地质方面的配合。切不可随意套用其它地区的解释经验，做出错误的判断。

第四篇：室外埋地管道防腐

E-4/7/8地块埋地管道外防腐层施工样板引路报告

一、材料

1.沥青：质细腻粘稠，均匀一致，无结粒状。滴入水中能均匀分散，无肉眼可见的颗粒和悬浮物，不凝聚。

2.玻璃布：宜用无碱无捻粗砂方格布。

二、工艺流程

清理管道---涂刷沥青涂料（厚度≥1.5毫米）---缠绕一层玻璃布---第二道涂刷沥青涂料（厚度1.0-1.5毫米）---再缠绕一层玻璃布---第三道涂刷沥青涂料（厚度1.0—1.5毫米）

三、操作工艺

1.清理：必须将埋地管道表面的异物和其他尘土杂物清除干净。

2.涂沥青: 可用漆扫或滚筒刷均匀涂刷。刷子不能粘染杂物，不能泡水或用水冲，暂时不用时，需放在沥青中，用完后及时用机油或汽油清洗。

3.缠绕玻璃布：在涂刷沥青涂层后立即缠绕玻璃布，玻璃布一定要被涂料浸透，使涂料从玻璃布孔眼里渗透出来。

4.第二遍涂沥青: 待第一层玻璃布凝固后，对皱褶、翘边等缺陷作修补处理，然后再一次漆扫或滚筒刷均匀涂刷。

5.第二遍缠绕玻璃布：用同样的方法缠绕第二层，缠绕玻璃布时，不要拉得过紧，使玻璃布平直即可，两边不得有凹凸现象。

6.第三遍涂沥青: 凝固后再涂刷涂料一层。施工要细心，要小心轻涂，不要把前一层布刮出皱纹和气泡，搭接处应仔细压紧。

四、注意事项

1.涂底料前管体表面应清除油垢、灰渣、铁锈；人工除氧化皮、铁锈时，其质量标准应达St3级；喷砂或化学除锈时，其质量标准应达Sa2.5级；

2.涂底料时基面应干燥，基面除锈后与涂底料的间隔时间不得超过8h。涂刷应均匀、饱满，涂层不得有凝块、起泡现象，底料厚度宜为0.1～0.2mm，管两端150～250mm范围内不得涂刷；

3.涂沥青后应立即缠绕玻璃布，玻璃布的压边宽度应为20～30mm，接头搭接长度应为100～150mm，各层搭接接头应相互错开，玻璃布的油浸透率应达到95％以上，不得出现大于50mm³50mm的空白；管端或施工中断处应留出长150～250mm的缓坡型搭茬；

4.沟槽内管道接口处施工，应在焊接、试压合格后进行，接茬处应粘结牢固、严密。

5.已经做好防腐层的管道，施工时应采取保护措施，确保防腐层不被破坏

五、检验及验收

外防腐层的外观、厚度、电火花试验、粘结力应符合设计要求，设计无要求时应符合以下规定。

外观：外观均匀无褶皱、空泡、凝块 厚度：≥4.0毫米

电火花试验：用16kV电火花检漏仪检查无打火花现象

粘结力：以夹角为45°～60°边长40～50mm的切口，从角尖端撕开防腐层；首层沥青层应100％地粘附在管道的外表面防腐管在下沟槽前应进行检验，检验不合格应修补至合格。

沟槽内的管道，其补口防腐层应经检验合格后方可回填

第五篇：地埋管道施工方案

管材安装

1、施工放线

首先与业主、监理三方现场交桩，并组织测量人员进行复测，在沿管沟一侧补加沟槽开挖边桩，边桩设定在管沟折点，阀门井和排气井等特征处要求水平段每30米补加一个边桩。然后根据边桩用白灰洒开挖线，经业主代表和现场监理验线合格后进行管沟土方开挖。

2、管沟土方开挖

管沟开挖时首先要对砼路面进行切割，或对花砖人行道进行拆除，然后将其地表30cm以内的道路面层及不可回填土及时拉走，回填土放在管沟一侧80cm以外，堆土高度不得超过1.5米，管沟另一侧留有0.5—2米人行道，便于人工下管。管沟开挖到设计标高后，立即进行管基处理，并组织验收，严禁长时间凉槽，做好安装准备。

3、PVC管安装

1）、PVC管安装

安装前必须对管材、管件进行验收，由材料员先验收产品合格证、质量保证书、各项性能检验报告和产品使用说明书等相关资料，并进行外观检验，对有明显沟纹、杂质、气孔、色彩不均等以及局部伤痕超过管道公称壁厚10%，断面圆度误差大于0.5mm，壁厚不均匀度大于12%的不合格管材管件拒绝进场。并根据自检情况及时交业主、监理验收。

PVC管运输时应放在平板上，直管全长应有支撑保护，必须用遮阳布遮盖，并避免与油污及其他化学药品接触。

PVC管在装卸时，严禁沿地面拖拉，不得剧烈撞击，应按材料员、技术员要求在指定地点小心卸管，轻搬轻放，而且材料堆放高度不得超过1.5米。

PVC管在下管前，必须清理管内脏物，对沟底进行检查，确保管材不受损坏，复测沟底标高、沟底宽度、转角大小等均应符合设计要求。管子下沟时，应避免划伤、扭曲、变形，必要时使用合适的木材及尼龙绳下管，不得使用钢丝绳。

2）、热熔连接：

①管焊工应经过专门培训，取得资格证和上岗证。

②对接连接前，两管段应各伸出夹具一定长度，校直轴线不得错边，错边量

不得大于壁厚的10%。

③管材连接处的污物应及时清理干净，并使其轴线垂直，与连接面的端面吻合，避免要焊的端面出现台阶，否则重新铣端面。

④有对接连接加热板，同时加热两个待接端面，设定温度为220℃左右，禁止用气体或明火加热。

⑤加热完毕，应迅速取出加热板，按要求时间均匀加力，使两个连接件完全接触，形成均匀凸缘。在冷却35分钟内，不得移动连接件，不得施加任何外力。

⑥管道连接结束后，应进行接头外观质量检查，严格控制不合格产品，对焊缝错边，翻边以及单边宽度超标的，必须返工。

⑦焊缝质量检测：焊接完成后，施工单位必须进行100%自检，监理单位进行30%抽检，从焊环外观的检测情况看，每一个焊缝都必须符合下列要求：

A、焊环的两边应均匀存在圆形焊接卷边，卷边的尖端应与管段表面接触。

B、两道焊环应尽可以高低大小一致、对称，不规则焊环不应超过焊环的20%。

C、焊环的外观应饱满光滑、无发泡感。

D、环缝高度必须高于对接管段表面。

3、稳管及水压试验：

稳管：是将安装好的管道采用管身回填压土的方式稳定其管位不再发生变化，通常在每一根管子的中部采用回填土夯实，土体长为单根管长的2/3，土体高度达到管顶以上0.5米，土体密度达到0.93以上。

水压试验：水压试验前，必须对管道进行充水，压力泵必须安放在试压管段标高较低的一端，在该处安装压力表，标高较高处安装排气阀，然后由水泵供水给试压管道。充水时，随时打开排气阀，排掉管内空气，直到压力水从排气阀口射流为止。水满后，在管道必须保留24小时，使管壁接口充分吸湿。在第二天开启试压泵时，再进行最后一次充水，排气阀射流后，迅速关闭排气阀，打开压力表阀及管道上的控制阀门，开始起动压力泵加压，第一次加压到试验标准压力2/3时，停泵排气，使管内的水化气随压力水排出后，再进行第二次启泵加压，当表压还有0.05余值时，第二次停泵，稳压排气。接着进行第三次启泵加压，此时须把进水阀门关小，表压值达到试验压力值时，立即关紧进水闸门并停泵，此时开始计时，工作人员沿管线逐个检查接口的渗漏情况，并用红漆做好标记，30分种后表压降不大于0.05MPa，管道无漏水现象，即为水压试验合格。

4）、管沟回填：

第一是稳管土回填，这部分土的回填已在接口后稳管工序完成，要求用手提锤夯实，每次填土15cm，每锤点连锤二下，由槽边向中心依次锤打，夯实密度不小于0.97。第二是管顶以上50cm管腔回填，这部分土的回填与稳管土回填的要求一致，特别注意管底的夯实，不能漏夯，更不能不夯。第三是管顶50cm以上至自然地面的回填，这部分采用人工铺填，立式打夯机夯实，要求每次铺土24cm，夯实密度不小于0.93，在道路处不小于0.98，凡有密实度要求的灰土夯实，管腔夯实均分层夯实测试记录作为技术资料，决算后移交建设单位。