DCVG技术与CIPS技术的起源和发展

北京中诚嘉仪科技有限公司  石家良翻译

DCVG技术与CIPS技术的背景

 20世纪80年代早期，约翰·慕瓦尼（John Mulvany）与约翰·利兹（John Leeds）博士在澳大利亚沙漠地带进行直流电压梯度检测技术（DC Voltage Gradient Technique）实验；当时该技术尚处于早期**阶测试阶段。

在地埋管外腐蚀直接评价体系中，有两种*为重要的手段：直流电压梯度检测法（DCVG）与密间隔电位检测法（CIPS）。这两种手段都利用了管道阴极保护（CP）系统——两种管道外壁缓蚀技术之一。原来的02号文件将直流电压梯度检测法（DCVG）与交流电压梯度检测法（ACVG）归为一类，显然这是不对的，因此重新颁布的NACE SP 0502–2008标准改正了这一错误。DCVG与ACVG检测法有天壤之别。

如今用于评估管道阴极保护系统（Cathodic Protection system）有效性的方法只有两种：密间隔电位检测法（CIPS）与直流电压梯度检测法（DCVG）

DCVG技术的起源

直流电压梯度检测法（DCVG）是由澳大利亚前电信系统防腐蚀工程师（Telecom Corrosion Engineer）约翰·慕瓦尼（John Mulvany）发现的。在DCVG技术**应用方面，慕瓦尼先生与DCVG公司的利兹博士开展了广泛的合作。30多年来，在他们的努力下，DCVG公司的DCVG技术取得了长足的进展，让其他厂家望尘莫及。我们对数以千计的DCVG故障信号展开了检测，并且将已收集的电子数据诠释给本公司产品的用户；而技术转移则是通过细致培训与Email技术支持来实现的。发现涂层缺陷并不难，但要正确理解检测数据、辨别缺陷种类并且有针对性地开展维修，则需要丰富的经验与DCVG公司所掌握的**技术。

直流电压梯度检测（DCVG）的技术原理

检查阴极保护（Cathodic Protection）时，若电流穿过土壤并触及有涂层缺陷的裸管，土壤中就会产生电压梯度。涂层缺陷越严重，电流就会越强，电压梯度也就越高；从而检测者可以确定哪一部位的涂层缺陷是急需修复的。电压梯度是通过观察两根硫酸铜电极（装有毫安计）的平衡情况来测量的。若使两根电极分隔1.5米，置于涂层破损处带有电压梯度的土地上方，其中一根电极获得的正电位就会比另一支电极高；检测者可以以此来判断电流流向、确定涂层缺陷的位置。为了简化定位解析步骤，我们可以发送非对称局部阴极保护（CP）开/关脉冲，使CP系统免受直流电（DC）的影响（如Tellurics、直流电牵引等）。一般用管道CP系统或独立电源发送脉冲直流电，此类电源可为便携式直流发电机或使用了临时地床、装在管道原有CP系统顶部的电池。

进行检查时，检测者应沿着管道走，观察梯度电压的脉动规律。当接近涂层破损处时，毫安计指针即会对脉冲做出反应，指向电流方向，即涂层缺陷处。

若检测者走过了涂层破损处，指针即会反转；随着检测者远离破损处，指针将慢慢回复原位。此时可沿原路折回，直到指针不在任意方向发生偏转为止。这样即可确定涂层缺陷在两支电极之间的哪一点上。检测者还可沿与之垂直的路线重复上述检查步骤，二者交叉处即为电压梯度*高的地方，而这一点往往是涂层缺陷的上方。

为了确定涂层缺陷的性质，如严重性、形状、腐蚀情况等，检测者可在这一带进行各种电气测量。

直流电压梯度检测法（DCVG）的优点在于，这种技术可在正常情况下随时利用管道已有的阴极保护（CP）系统，其结果也反映了各处涂层损坏与CP效果之间的关系，而这类信息对抗蚀工作的展开是相当重要的。交流电（AC）检测法或电磁技术（Electromagnetic Technique）都无法提供这方面的直接研究资料。

直流电压梯度技术（DCVG Technique）的应用范围包括：城市街道、加工厂及精炼厂、穿河/河口管道、湿地、并行管道系统、气/油/化学品/水管等。DCVG技术还可用于对电话及电力电缆的保护涂层进行评估。

可以把通过直流电压梯度（DCVG）检测得到的详细资料与管地电位（Pipe to Soil Potential）、土壤电阻率及组成（Soil Resistivity and Composition）、土壤pH值、温度、操作记录、中期检查结果等其他信息放在一起，利用DCVG公司出品的外腐蚀直接评价工具等软件进行分析，确定管道修复对钢材、涂层以及阴极保护（CP）的要求，从而以*为经济有效的方法开展修复工作。

请注意，所谓的“DCVG/CIPS”数字综合检测法并未采用真正意义上的DCVG技术，实际上不过是侧缘密间隔电位检测法（LATERAL CIPS）。这是一种十分原始的涂层破损评估方法，结果并不**，而把“DCVG数字检测法”当成新技术的公司显然对DCVG技术并不了解。

ECDA 数据分析

并不是每一处涂层缺陷或金属损失点都需要修复。实际上，对于大多数管道来讲，99%以上的涂层缺陷都没有发生金属损失。然而，如果阴极保护不力、土壤电阻过低，普通涂层缺陷也有发生金属损失的危险。对严重金属损失点进行及时修复是相当必要的。在大多数情况下，只需根据需要来展开涂层修复，使得阴极保护（CP）更为有效。请记住，中期检测工具会对问题的征状进行探测；如果将直流电压梯度检测法（DCVG）与电位测量法结合使用，即可对导致金属损失的真正原因（涂层破损、阴极保护系统效果不佳而导致防腐蚀系统崩溃）进行分析。

如果要把所有破损的涂层修补好，其所耗恐怕难以估算。因此我们需要对相关数据进行详细分析，寻找藏在低土壤电阻率区域、耗电较大的涂层缺陷；这样 待其修复之后，该区域的阴极保护（CP）即可重新发挥作用，从而加强对尚未修复的破损点的保护。

DCVG公司**的外腐蚀直接评价（ECDA）软件可对多种检测数据（包括中期检测主句）进行分析，从而查找急需修复的涂层严重缺陷。该软件可处理ECDA过程的全部4个步骤：预评估（Pre Assessment）、间接评估（Indirect Assessment）、直接检查（Direct Examination）以及后续评估（Post Assessment）。本软件是防腐蚀工程师专为业内人士而**的，操作极为简便。

在它的帮助下，本公司工程师已经对11,000多千米长的管道进行了实地测试，涉及到各种涂层系统以及超过100,000处涂层缺陷，其效果令人十分满意。我们的ECDA程序还能估算钢管、涂层及阴极保护系统修复成本，便于用户确定修复顺序、根据公司能力制订预算、筹措资金。