本发明涉及钻探领域，尤其是涉及一种管道外防腐层破损严重程度的评价方法。
背景技术：
埋地管道的外防腐层是阻缓管体金属腐蚀的重要措施，常用的防腐层有石油沥青、环氧煤沥青、环氧树脂、聚乙烯胶带、“黄夹克”、二层或三层PE等。随着运行时间的增加，由于补口缺陷、施工质量差、人为破坏以及自然老化等原因，防腐层会出现不同程度的破损，导致管体腐蚀泄漏。因此，查明防腐层破损点的准确位置及破损严重程度，及时采取维修措施，对保障埋地管道长期、稳定、安全运行具有重要意义。
目前防腐层破损点定位技术已十分成熟，主要有交流地电位梯度法(ACVG)、直流地电位梯度法(DCVG)、音频检漏法等，其中以ACVG技术应用最为广泛，英国雷迪公司的管道电流测绘系统(PCM)配合A字架(电位差测量仪)为应用此方法的代表设备，该设备使用分贝为单位记录防腐层破损处的电位差值。
为了便于安排维修，管道管理方需要掌握防腐层破损点的严重程度和修复顺序，这就需要一种评价防腐层破损严重程度的方法。但是在目前的实际检测过程中，通过对方法原理的研究和实际开挖修复经验，证明使用检测的电位差值直接评价防腐层破损严重程度与实际情况差异较大。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种管道外防腐层破损严重程度的评价方法，能够对管道外防腐层破损点严重程度进行准确评价，方便工程施工。
为实现上述目的，本发明提供了一种管道外防腐层破损严重程度的评价方法，包括如下步骤：
向管道施加一个特定的检测信号，使用交流地电位梯度法检测并定位管道外防腐层破损点，记录该点的电位差值；
测量并记录所述管道外防腐层破损点处管道埋深；
在所述管道外防腐层破损点两侧测量并记录管道电流测绘系统电流，将两处电流的平均值作为破损点处校正用的管道电流测绘系统电流值；
根据测得的电位差值、破损点流入或流出的信号电流、A字架距离值和管道中心埋深计算得出校正后的电位差值；
使用评价标准评价所述管道外防腐层破损点严重程度。
优选的，所述管道外防腐层破损点两侧为管道外防腐层破损点两侧5米处。
优选的，所述评价标准具体为：
所述校正后电位差值不大于20时，管道处于监控运行状态；所述校正后电位差值介于20和40之间时，管道处于计划维修状态；所述校正后电位差值不小于40时，应立即维修。
优选的，所述根据测得的电位差值、破损点流入或流出的信号电流、A字架距离值和管道中心埋深计算得出校正后的电位差值具体为：
将测得的电位差值、破损点流入或流出的信号电流、A字架距离值和管道中心埋深代入公式得出校正后的电位差值。
因此，本发明采用上述管道外防腐层破损严重程度的评价方法，能够对管道防腐层破损点严重程度进行准确评价，方便工程施工。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明管道外防腐层破损严重程度的评价方法实施例的流程图。
具体实施方式
实施例
图1为本发明管道外防腐层破损严重程度的评价方法实施例的流程图，如图1所示，包括如下步骤：
步骤101，向管道施加一个特定的检测信号，使用交流地电位梯度法检测并定位管道外防腐层破损点，记录该点的电位差值。在向管道施加一个特定的检测信号后，信号沿管道传播并逐渐衰减，当管道外的防腐层出现破损导致管体金属与管周土壤介质直接连通时，无论检测信号频率高低，信号电流都会从破损处流入或流出管道，以流入或流出点为中心，在管道周围形成叠加的“点源”电场和磁场。
沿管道轴线垂直断面内，令z轴指向地面以下，x轴平行管道轴线并指向信号电流正常衰减的方向，y轴位于水平面内，与z轴、x轴构成右旋直角坐标系。如果管道直径为φ＝2·r，中心埋深为h，则管道的坐标为[x，0，h]，破损点的坐标为考虑到破损点两侧管中信号电流不同，分别设为Ia、Ib，破损点处流入或流出的信号电流为Ip，显然有Ib＝Ia-Ip，于是可以得到如下表达式：
以上公式中，
U为破损点流入(或流出)信号电流Ip的“点电源”电位；
为其水平磁场；
是信号加载点至破损点之间管段的水平磁场；
是破损点至信号衰减殆尽点之间管段的水平磁场；
ρ为管道周围土壤电阻率；(x，y，z)为观测点的位置；
xj为信号加载点的位置，xp为破损点沿x轴方向坐标，yp为破损点沿y轴方向坐标；
是z轴正向与破损点方位之间的夹角，在管底，在管顶；
β是信号电流的衰减系数，它与管道的材质、管径、壁厚、防腐层的结构与物理特性、管道周围土壤电阻率的大小以及检测信号的频率有关。
步骤102，测量并记录所述管道外防腐层破损点处管道埋深h。
步骤103，在所述管道外防腐层破损点两侧测量并记录管道电流测绘系统电流，本实施例中所述管道外防腐层破损点两侧为管道外防腐层破损点两侧5米处，将两处电流的平均值作为破损点处校正用的管道电流测绘系统电流值。PCM配合A字架检测防腐层破损点采用的是归一化的电位差(电场)装置。两只测量电极(M、N)沿管道走向(x方向)布置，M、N之间的归一化电位差表达式如下：
在(5)式中，ΔUx为测量两个电极之间沿x方向的电位差，实用单位是伏特；ΔL是测量电极之间沿x方向的距离，它是固定的，实用单位是米。(5)式中其它符号的物理含义同前。
实际工作中，常常是沿管道方向巡检防腐层破损点，在确定其地表位置后，记录自破损点在地表的投影点到沿管道方向一个A字架距离(ΔL)的电位差。
PCM接收机显示的是以分贝为单位的电位差值，即：
JL(db)＝20·log(ΔUx)(6)
很显然，测量的电位差分贝值不仅与破损点处漏泄信号电流Ip(取决于加载信号电流的大小和破损缺陷的严重程度)有关，而且与管道埋深甚至于破损点的环向方位有关，不可以直接用所读记的分贝数的大小来对破损点的破损严重程度做出评估。如果要使用分贝数的大小对破损点严重程度做出评价，应当使用经过校正后的分贝数据。
加载信号电流校正需要在(6)式中减去破损点所在管道中等效电流的分贝值，深度校正需要考虑管道在不同埋深情况下一个“A”字架距离(ΔL)电位差的大小。如果把某破损点的分贝数记作并且是在地面(z＝0)沿着管道轴线(y＝0)方向进行观测，则(5)式可以写成(7)式：
当被检测的管道直径较小而不需考虑破损点的环向方位时，(7)式还可以简单地写成(8)式：
(8)式等号右侧括弧中的就是深度校正项，其意义在于使观测点相对于破损点的位置“一致”化。
由上式导出适合于分级评价的校正公式
本实施例没有考虑破损点周围土壤介质的非均匀性和不同破损点处土壤介质的非一致性，也就是说，假定管道沿线的土壤介质的电阻率是可以当成不变化的。否则，还需要对土壤电阻率的影响进行校正。
步骤104，根据测得的电位差值、破损点流入或流出的信号电流、A字架距离值和管道中心埋深计算得出校正后的电位差值，即将测得的电位差值、破损点流入或流出的信号电流、A字架距离值和管道中心埋深代入公式(9)计算得出校正后的电位差值。
步骤105，使用评价标准评价所述管道外防腐层破损点严重程度。所述校正后电位差值不大于20时，管道处于监控运行状态；所述校正后电位差值介于20和40之间时，管道处于计划维修状态；所述校正后电位差值不小于40时，应立即维修。
工程人员应用本实施例所述方法进行了试验，在距管道起点630米处有一防腐层破损点，管道埋深0.9米。在管道不同位置加载PCM发射机，试验校正效果。
由上表可见，使用校正后的电位差值来评价防腐层破损严重程度符合实际情况。
因此，本实施例采用上述管道外防腐层破损严重程度的评价方法，能够对管道防腐层破损点严重程度进行准确评价，方便工程施工。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。