埋地钢质管道阴极保护测量技术剖析

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埋地钢质管道阴极保护电位测试方法探讨

埋地钢质管道阴极保护电位测试方法探讨

埋地钢质管道阴极保护电位测试方法探讨徐若语;刘士超;朱浩;应未;张菲;石萌;马伟平【摘要】阴极保护是保障油气管道安全运行的可靠技术,国际上普遍应用断电电位评价管道阴极保护状态.介绍了国内管道断电电位测量技术现状,针对断电电位测量延迟时间存在差异,不能获得准确的管-地极化电位等问题,以新发布的美国腐蚀工程师协会标准NACE TM 0497-2012为例,阐述了国际上普遍公认的阴极保护电位标准测试方法,包括测试断电电位的断电时间、电压冲击峰持续时间、参比电极精度和参比电极放置方法等.最后,提出了借鉴NACE TM 0497-2012修订GB/T21246-2007的建议.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2016(052)003【总页数】4页(P18-20,31)【关键词】阴极保护;通电电位;断电电位;测试方法;电压冲击峰【作者】徐若语;刘士超;朱浩;应未;张菲;石萌;马伟平【作者单位】中国石油集团东南亚管道有限公司,北京100028;中交煤气热力研究设计院有限公司,沈阳110026;北京中航油工程建设有限公司,北京100621;中国石油集团东南亚管道有限公司,北京100028;中国石油天然气股份有限公司管道工程第一项目经理部,河北廊坊065000;中国石油天然气股份有限公司管道工程第一项目经理部,河北廊坊065000;中国石油管道科技研究中心,河北廊坊065000【正文语种】中文【中图分类】TM207阴极保护是防止埋地钢质管道腐蚀最可靠安全的技术。

阴极保护电位是一项重要参数,断电电位反映了管道是否受到充分的阴极保护,通电电位的分布反映了管道阴极保护状态和管道防腐层的劣化程度。

生产实践证明:管道阴极保护电位达到-850mV要求,管道仍会发生腐蚀[1]。

目前国际上普遍采用阴极保护有效性技术进行管道腐蚀防护,文中阐述了国内外标准关于阴极保护电位的准则,介绍了国内阴极保护断电电位测量技术现状,存在的问题是断电电位测试方法不统一,例如断电电位测量延迟时间存在差异,不能获得准确的管-地极化电位。

埋地钢质管道阴极保护系统检测

埋地钢质管道阴极保护系统检测

埋地钢质管道阴极保护系统检测点击:22 发布时间:2007-1-18 15:31:20 概要埋地钢质管道阴极保护主要分为二类:强制电流阴极保护、牺牲阳极阴极保护,个别管道采用强制电流和牺牲阳极交替保护。

当阴极保护系统不能给管道提供足够的阴极保护电位时,管道外防腐层缺陷处会发生腐蚀;当阴极保护系统给管道提供的阴极保护电位过负时,管道外防腐层会发生析氢剥离。

本文就埋地钢质管道阴极保护系统的检测方法进行初步的探讨。

关键词阴极保护参数管地电位保护电位防腐层绝缘电阻率引言埋地钢质管道的阴极保护是保障管道使用寿命的关键,当管道由于敷设施工、人为破坏、长期运行时,管道防腐层会发生局部破损和缺陷,当阴极保护系统不能正常工作或达不到要求时,管道就会发生腐蚀。

发生腐蚀的管段一般属于局部腐蚀,形成点蚀、坑蚀、小孔腐蚀,向深度发展,管体很快就会泄漏,造成的损失难以估量。

特别是输送易燃、易爆、有毒、高温、高压、高粘度的介质的管道,泄漏的危害将会更大。

定期对阴极保护系统进行检测、对系统进行整改是防范这类事故的简洁高效的方法。

1.阴极保护系统的构成1.1强制电流阴极保护系统的构成管道外防腐层、测试桩、恒电位仪二台(一台工作一台备用)、阳极地床(辅助阳极)、长效参比电极、绝缘法兰(接头)等。

2.1牺牲阳极阴极保护系统的构成管道外防腐层、测试桩、牺牲阳极、绝缘法兰(接头)等。

2.阴极保护系统构成要素技术指标2.1管道外防腐层新敷设的管道绝缘电阻率大于10000欧姆·M2,旧管道绝缘电阻率大于5000欧姆·M22.2测试桩平均每公里不少于一个2.3恒电位仪根据设计功率满足要求,均完好2.4阳极地床接地电阻、输出电流附合设计要求2.5长效参比电极误差±10mv2.6绝缘法兰(接头) 电位法、漏电百分率满足标准要求2.7牺牲阳极开路电位、闭路电流应满足设计要求对特殊管道以上要素技术指标参数有所不同,如旧管道的阴极保护系统。

关于埋地钢质燃气管道阴极保护电位检测对策

关于埋地钢质燃气管道阴极保护电位检测对策

关于埋地钢质燃气管道阴极保护电位检测对策摘要:本文立足于我国燃气管道网络建设实际情况,根据国家现行的钢质埋地燃气管道电位检测技术规范标准,首先阐述了钢质埋地燃气管道保护电位基本准则,然后根据某管线实际情况,对钢质埋地燃气管道阴极保护电位检测对策进行了粗略论述,以期为广大从业者提供有价值的参考借鉴。

关键词:电位检测、阴极保护、CIPS、通电电位、断电电位、试片法钢质埋地燃气管道通常采用阴极保护以及防腐涂层的方式来保证管道的长久使用,钢质埋地燃气管道在搬运、施工、使用过程中,预先涂刷的防腐蚀涂层有可能会被破坏,长期使用可能老化从而失去效用,不能起到保护管道的作用。

阴极保护是钢质埋地燃气管道的二次保护屏障,具有延长钢质埋地燃气管道使用寿命的作用,若是钢质埋地燃气管道服役期间,阴极保护不能达到相应的保护效果,管道防腐层破损处就会形成电化学腐蚀问题,从而引发穿孔泄露等现象,对钢质埋地燃气管道周边环境构成威胁,有严重安全隐患。

因此,需对钢质埋地燃气管道定期进行电位检测,以检测结果为基础提出相应的保护措施、调控措施,以确保埋地燃气管道的稳定运行。

一、钢质埋地燃气管道保护电位基本准则根据我国现行的钢质埋地燃气管道电位检测技术规范,针对钢质埋地燃气管道电位检测的技术准则大致可分为管地电位-850mV(不含IR降)、极化电位大于100mV两个类型。

一是钢质埋地燃气管道在施加阴极保护后,被保护钢质埋地燃气管道的电位相对铜饱和硫酸铜参比电极至少应为-850mV,钢质埋地燃气管道电位检测过程中必须要考虑到IR降所导致的误差值;二是被保护钢质埋地燃气管道表面和接触电解质稳定的参比电极之间的阴极极化值应该在100mV及以上,该原则不仅仅适用于钢质埋地燃气管道极化建立过程,同样也适用于钢质埋地燃气管道极化衰减过程[1-2]。

近年来,随着全国输气主干管网建设的提速,我国城市燃气管道长度不断增加,管道运输的瓶颈因素正逐步弱化。

数据显示,2018年我国城市燃气管道长度达716008公里,同比增长11.67%。

埋地钢质管道阴极保护参数测试方法

埋地钢质管道阴极保护参数测试方法

埋地钢质管道阴极保护参数测试方法近年来,随着城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进,地下管道建设成为了城市建设中不可或缺的一部分。

然而,地下管道作为重要的基础设施,其长期使用也会面临一系列的问题,其中之一就是钢质管道的腐蚀问题。

为了保护钢质管道不被腐蚀,阴极保护技术应运而生。

本文将介绍一种针对埋地钢质管道阴极保护参数测试的方法。

一、背景钢质管道在埋地使用时,容易受到土壤中的电化学腐蚀的影响,导致管道产生腐蚀。

为了保护钢质管道不被腐蚀,阴极保护技术应运而生。

阴极保护技术是利用外部电源将管道表面的电位调整到一定的负值,使其成为阴极而被保护的一种技术。

阴极保护技术具有成本低、效果好、维护方便等优点,因此在工业生产中得到了广泛应用。

二、测试方法1. 测试原理阴极保护技术的关键在于确定合适的阴极保护电位。

一般来说,阴极保护电位应该比开路电位低一定的电位值,从而使钢质管道成为阴极而被保护。

因此,测试阴极保护电位是非常重要的。

测试方法通常采用电化学测试法,即通过测量阴极保护电位与钢质管道开路电位之间的电位差,来确定合适的阴极保护电位。

2. 测试步骤(1)准备工作:准备好测试仪器,包括阴极保护电位测试仪、电位计、电极等。

(2)测试前准备:清洗钢质管道表面,保证表面干净;将电极插入地下,保证电极与钢质管道接触良好。

(3)测试过程:将电位计连接到钢质管道上,通过测试仪器测量阴极保护电位和钢质管道开路电位之间的电位差,并记录下来。

(4)测试结果分析:根据测试结果,确定合适的阴极保护电位。

一般来说,阴极保护电位应该比开路电位低一定的电位值,通常为-0.85V。

三、结论阴极保护技术是保护钢质管道不受腐蚀的一种有效方法。

测试阴极保护电位是非常重要的,通过电位测试可以确定合适的阴极保护电位,从而保证钢质管道的长期使用。

在测试过程中,需要注意保证测试仪器的准确性,以及保证电极与钢质管道接触良好。

通过科学的测试方法,可以有效地保护钢质管道,为城市基础设施的长期发展提供有力的保障。

埋地管道阴极保护电流测量技术

埋地管道阴极保护电流测量技术

埋地管道阴极保护电流测量技术摘要:随着我国科学技术的不断发展,埋地管道阴极保护电流测量技术也得到了较大进步,其可以有效保护阴极电流以及测量杂散电流数据。

相关工作人员应当进行电流数据分析,制定详细的测量方案,保障电子电路模块以及检测系统的正常工作。

通过对埋地管道阴极保护电流测量技术的分析,以此促进我国测量技术的发展。

关键词:埋地管道;阴极保护电流;测量技术随着我国管道内检测技术的发展,我国管道检测技术人员也逐渐开发出可以有效处理管道金属损失缺陷、管带外径等问题的工具,管道检测机器人的先进性也明显提高。

虽然我国阴极保护电流测量技术较之前相比已经得到了较大发展,但是其在阴极保护方面还存在不足。

1 管道电流检测技术简介埋地管道阴极保护模式包括阴极保护断路、邻近管道短接以及杂散电流干扰等,埋地管道阴极保护电流测量技术主要有P/S技术、CIPS技术、DCVG技术等。

但是这些埋地管道阴极保护电流测量技术不可以检测人工无法达到的区域,例如山区、海底管道等。

此外,外检测法还容易受到铁路、电流等的干扰,无法判断内部电流干扰情况,对杂散电流的地点、方向信息判断也不准确。

应用管道电流检测技术进行土壤电阻压降检测时,测量工作还会影响阴极保护系统,使阴极保护系统不能正常发挥作用,这就需要我国相关技术人员不断完善电流测量技术,促进我国测量技术的发展。

当阴极保护系统正常工作时,其是将阴极保护施加点作为中心,使管道内形成大小一致、方向相反的电流。

阴极保护系统出现故障会使管道内电流参数出现异常,一旦管道阴极保护系统出现断路故障就会导致电流参数为零。

管道附近电气设施过多、电流干扰较大也会使管道产生感应电流,使测得的信号与实际信号差距较大。

此外,在管道与其它管道进行连接时,还会受到其它管道的电流干扰,使本身电流数值出现波动。

管道与埋地金属结构连接时,还会导致连接点电流数值迅速下降。

检测人员可以利用管道电流检测工具收集管线中的电流数据,得出电流参数曲线,这样就可以了解阴极保护系统的实际工作状态以及故障情况。

埋地钢质管道阴极保护测量技术

埋地钢质管道阴极保护测量技术

埋地钢质管道阴极保护测量技术沈阳龙昌管道检测中心马负1 前言埋地钢质管道阴极保护系统一旦投用,就要定期对该系统的性能进行评价,确认阴极保护系统的效果,以判断其是否能够充分控制腐蚀。

但是,在实际工作中直接确定管道是否处于腐蚀状态是十分困难和复杂的。

且有些技术在工业化的现场条件下是无法实现的,因此必须依赖一些间接的、技术上可行的方法来评估阴极保护系统的有效性。

目前我们采用的主要方法是通过测量管道的电位、电流、电阻等相关参数,与选定的判据进行比较以达到评价阴极保护系统有效性的目的。

阴极保护测量技术内涵十分丰富。

因为腐蚀是电化学过程,所以是电化学和电学测量技术的结合。

为达到测量的规范和统一,最大限度的减少测量误差,国家制定了相关标准。

即GB/T 21246—2007 《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》、GB/T 21447—2008《钢质管道外腐蚀控制规范》、GB/T 21448—2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》。

这里我们主要结合国家标准对阴极保护测量技术进行讨论。

2 判据阴极保护理论研究表明,被保护体达到完全阴极保护的真正判据是被保护体上的各阴极均被极化到被保护体上最活性阳极的开路电位。

在这一电位点处腐蚀电流已经停止了,再施加更多的保护电流是不必要的,也是不经济的。

在这一点上对真正判据的理解是很容易的,但是应用这个判据去解决实际腐蚀问题却是不可能的,因为被保护体上最活性阳极的开路电位是不可能准确计算的也不可能在现场测量获得。

因此,必须有替代的判据。

一个替代的阴极保护判据,其目的是提供一个基准点,对某个指定物体施加阴极保护的水平可相对于此基准进行比较。

一个好的判据有某些期望特征,包括较广泛的结构体适用性、环境的实用性、便于应用、可靠的科学基础、将腐蚀减轻到可接受水平的极大可能性以及过度保护带来的危害性。

目前我们采用的判据为国家标准GB/T 21448—2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》中的4.3 阴极保护准则。

埋地钢质管道牺牲阳极保护检测及施工方法探讨

埋地钢质管道牺牲阳极保护检测及施工方法探讨

极 保护 系统 中 长效 参 比电极存在 失效现 象 ;5 处位置 的埋地 钢质管道 阴极保护 系统 中长效参 比电极存在 电 缆 断裂 问题 ;2 处位置 的埋地 钢质管道 阴极保 护系统 巾与管道连接的 电缆断 裂问题 ;2 8 处位置 的埋地钢质 管道在牺牲 阳极 阴极保 护系统 下未达到 阴极保护 的效 果 ,为 欠保护状态 ;l I 处位置的埋地钢质管道 由于处
物 .保 护电位范 同为一 0 . 8 5 \ —一 1 . 2 V( 相对 于饱和C u /
C u S O 参 比 电檄 )。
于高压线下或 者人 口密集 区,其埋地钢 质管 道的杂散 电流 比较 大 ,埋 地钢质管道阴极保护 系统 的检测 系统
受干扰较大 ,检测结 果不够 准确 . . 3 . 3 管道 阴极保护 系统开挖后现场情况及原 因分析
据 本 文就钢质天然气管道防腐方面的相关 问题进 行
探 讨 和 阐述 。
2 天然气管 道的 腐蚀 原理 及防腐方 法
2 . 1 腐 蚀 分 类
金属成为 阳极 ,在输 出电流过 程中遭受破坏 ,故称牺
牲 阳极 。
腐蚀是金属在周围介质的化学 、电化学作用下所 引起 的一种破坏 。对于埋地 钢管的外壁腐蚀 ,由于管
沉 降等闪素影响下 ,这些管道 因保护不 到位产 生腐蚀
发 生穿孔 、焊缝 断裂的可能性增大 ,如果 未能 及时发
保 护法或 牺牲 阳极保护法相结 合的方 式 ,即采用 与腐 蚀 ̄ H x 1 , 应 的各类 涂层将 管道内外表面与天然 气介质隔 离 开来 ,再利用直 流电或牺牲 阳极 ,达到阻止 管道腐
王 少杰 ・ 埋 地 钢 质 管 道 牺 牲 阳 极 保 护 检 测 及 施 工 方 法探 讨

埋地钢质管道阴极保护参数测试方法

埋地钢质管道阴极保护参数测试方法

埋地钢质管道阴极保护参数测试方法随着城市化的不断发展,地下管道的建设越来越普遍,其中钢质管道是最常见的一种。

然而,钢质管道在地下使用时容易受到腐蚀的影响,从而导致管道的损坏和失效。

为了保护钢质管道,阴极保护技术被广泛应用。

阴极保护的效果取决于各种参数的正确设置和监测。

因此,本文将介绍一种针对埋地钢质管道阴极保护参数测试的方法。

一、阴极保护的原理和作用阴极保护是一种通过在钢质管道表面施加负电位,使其成为阴极,从而减缓钢质管道的腐蚀速率的技术。

具体来说,阴极保护的原理是利用外加电流强制使钢质管道的电位降低到一个负值,从而使钢质管道成为阴极,而不是阳极。

这样可以减缓钢质管道的腐蚀速率,从而延长其使用寿命。

阴极保护的作用不仅仅是延长钢质管道的使用寿命,还可以降低维护成本和减少环境污染。

通过阴极保护,可以减少钢质管道的腐蚀速率,从而降低钢质管道的维护成本。

此外,由于阴极保护可以减少钢质管道的腐蚀速率,从而减少了钢质管道的损坏和泄漏,从而减少了环境污染。

二、阴极保护参数的设置阴极保护的效果取决于各种参数的正确设置和监测。

以下是常见的阴极保护参数:1. 静态电位静态电位是指钢质管道表面在无电流情况下的电位。

静态电位的设置应该在管道的腐蚀电位以下,以确保管道能够保持负电位。

2. 保护电流密度保护电流密度是指在管道表面施加的电流密度。

保护电流密度的设置应该在钢质管道的阴极保护电流密度范围内,以确保钢质管道能够保持负电位。

3. 保护电位保护电位是指在管道表面施加的保护电位。

保护电位的设置应该在静态电位以下,以确保管道能够保持负电位。

4. 电极间距离电极间距离是指阴极保护电极与管道表面之间的距离。

电极间距离的设置应该在一定范围内,以确保电流能够均匀地分布在管道表面上。

三、阴极保护参数的测试方法为了保证阴极保护的效果,需要定期检测阴极保护参数。

以下是常见的阴极保护参数测试方法:1. 静态电位测试静态电位测试是指在无电流情况下测试管道表面的电位。

埋地钢质管道阴极保护参数测量方法.

埋地钢质管道阴极保护参数测量方法.

埋地钢质管道阴极保护是一种常用的防护措施,用于防止管道腐蚀。

测量阴极保护参数的方法有多种,下面我将介绍一种常用的测量方法:
1. 收集必要的工具和设备,包括阴极保护测试仪、测试电缆、标准参比电极、电压表和接地线。

2. 准备工作:确保测量仪器和设备的正常工作,检查电缆和接地线的连接是否牢固,标准参比电极是否清洁和完好。

3. 选择测量点:根据具体情况选择要进行测量的管道表面位置。

通常,在管道的进出地下的地方以及管道的接头处是常见的测量点。

4. 连接测试仪器:将测试电缆的一端连接到标准参比电极上,另一端连接到阴极保护测试仪上。

确保连接稳固和正确。

5. 测量电位:将测试电极插入到埋地管道的表面,确保电极和管道有良好的接触。

观察测试仪器上的测量值,记录下来。

6. 测量接地电阻:将接地线与标准参比电极连接,并将其插入到接地点。

使用电阻测量仪测量接地电阻的数值。

7. 分析和评估测量结果:将测量到的阴极保护电位与建议的标准值进行比较,并根据测量结果评估阴极保护的效果。

如果测量结果与标准要求不符合,则需要采取相应的维护和修正措施。

请注意,上述方法是一种常见的测量阴极保护参数的方法,但具体的操作步骤可能会因不同的具体情况而有所差异。

在进行测量工作之前,建议参考相关的标准和指南,并遵循相关的安全操作规程,确保测量的准确性和安全性。

阴极保护技术在埋地钢质管道中的应用

阴极保护技术在埋地钢质管道中的应用

阴极保护技术在埋地钢质管道中的应用摘要:通过介绍阴极保护技术在3个工程中的实际应用,分析了这一工艺在埋地钢质管道防腐中的重要作用,并且对阴极保护的经济性进行了评价。

关键词:埋地钢质管道外加电流阴极保护牺牲阳极保护阴极保护在金属防腐工艺中,是电化学保护方法的一种。

它通过对被保护金属体施加电流,从而使其电极电位负移,使金属减弱由原子态自发变为离子态的趋势,因而从根本上抑制了腐蚀的发生。

由于这个过程必须在电解质中进行,因此埋地钢管非常适宜采取阴极保护。

若阴极保护与管道本身的防腐层互相补充,从而在安全性和经济性方面达到完美组合,则是目前公认的最佳防腐方案。

1 宁波城市供水工程宁波城市供水工程是从奉化市的肖镇至宁波市江东区梅墟敷设一条1600mm的输水钢管,管线全长38 km,外防腐采用环氧煤沥青二布三油形式。

1.1外加电流阴极保护从肖镇至北渡的17km以及北渡至江东梅墟的前4.2km管道,基本无地下金属构筑物,采用了外加电流阴极保护。

肖镇阴极保护站:设恒电位仪2台(1用1备),将30支YJBSiCr50mm×1200mm双端接头的含铬高硅铸铁阳极在距管道100m、沿管道垂直方向上一字形水平埋设。

北渡阴极保护站:设恒电位仪3台(2用1备),向两侧供电。

埋设两组阳极(规格、数量同上),每台仪器对应一组阳极。

汇流点设在进、出绝缘法兰的外侧。

全程设有电位测试桩18个(1个/km),电流测试桩2个和绝缘法兰测试桩4个。

管道进、出站设绝缘法兰以进行有效的电绝缘(绝缘电阻≥5 MΩ)。

由于绝缘法兰两侧存在一定的电位差,会对另一侧未通电保护的泵站内管道产生阴极干扰、加速腐蚀,因此对站内管道实施了牺牲阳极保护,即两个泵站内各埋设了两组22 kg/支的镁阳极。

此外,为了防止保护电流的流失,同时须做好绝缘处理,如架空管桥处的钢管与支墩接触处用橡胶垫片进行绝缘、所有与管道连接的金属件不允许接地等。

1.2外加电流阴极保护的实施效果实际测定的保护参数见表1。

埋地钢质管道阴极保护参数测试方法

埋地钢质管道阴极保护参数测试方法

埋地钢质管道阴极保护参数测试方法一、引言埋地钢质管道阴极保护是一种重要的保护措施,旨在减缓钢质管道在土壤中的腐蚀速度。

为了确保防护效果,需要对埋地钢质管道的阴极保护参数进行测试和评估。

本文将介绍一种常用的测试方法,并详细描述相应的步骤和要点。

二、测试设备准备1.阴极保护测试设备:包括电位计、电流计、参比电极等。

2.测试电池:一般为可充电电池或干电池,用于给测试设备供电。

3.测试线缆:用于连接测试设备和钢质管道。

三、测试步骤1.安装测试设备:将电位计和电流计等设备连接好,确保测试设备工作正常。

2.测试点选取:在埋地钢质管道上选择多个测试点,通常应包括管道起点、终点和中间等位置。

3.参比电极放置:将参比电极插入土壤中,距离要测试的钢质管道一定距离,一般建议距离为3倍管道直径。

4.测试电极放置:将测试电极与钢质管道连接,确保良好的接触,并用适当的方式固定,以防止意外移动。

5.测试电位记录:将测试设备中的电位计接触到每个测试点上,记录电位值,并记录时间。

6.测试电流记录:将测试设备中的电流计接触到测试点上,记录电流值,并记录时间。

四、测试要点和注意事项1.测试时应选择干燥的天气,以避免因为土壤含水量变化而导致测试结果不准确。

2.测试电位的测量应当静止一段时间后再进行记录,避免测试时阴极保护系统的脉冲干扰。

3.测试点选取应尽量覆盖整个钢质管道,以确保测试结果的代表性。

4.参比电极的放置位置应远离其他阴极保护系统和金属结构,以减小干扰。

5.测试电极与钢质管道的接触应良好,避免电阻过大而导致测试结果误差。

6.测试设备的精度应满足相关标准要求,以保证测试结果的准确性。

7.测试记录应包括测试时间、测试地点、测试点坐标、测试参数等信息,以备后续分析。

五、测试结果分析通过测试记录的电位和电流值,可以计算出埋地钢质管道的阴极保护参数,如夜间开路电位、电流密度等。

进一步分析这些参数,可以评估阴极保护系统的有效性,以及钢质管道的腐蚀状态。

埋地管道阴极保护效果监测技术分析

埋地管道阴极保护效果监测技术分析

埋地管道阴极保护效果监测技术分析3张其敏 陈宁(重庆科技学院)摘要:阴极保护作为一项有效的防腐措施已经广泛应用于长输管道。

为了确保管道的长期安全运行,需了解管道的各个部位是否达到了保护状态,确定危险性比较高的管段,从而为管道运行管理提供可靠的决策依据,需要对阴极保护效果进行监测。

针对埋地管道阴极保护效果的监测,着重分析了管/地电位标准,管/地电位、C I PS 和测试探针等监测技术的原理及应用。

关键词:埋地管道;阴极保护;C I PS;测试探针基金论文:重庆市自然科学基金资助项目(CSTC -2007bb6214)1 引言由于长输管道均采用埋地方式敷设,穿越地段地形复杂,土壤性质各异,对管道有着不同程度的腐蚀。

为了防止土壤介质条件下的管道遭受腐蚀,管外表面均采用涂覆防腐层的方法进行防腐,同时为防止防腐层局部缺陷造成的管道局部腐蚀,大都采取了外加电流强制阴极保护,形成了双层保护体系,以最大程度地降低腐蚀发生的可能性。

为了确保管道的长期安全运行,需了解管道的各个部位是否达到了保护状态,确定危险性比较高的管段,从而为管道运行管理提供可靠的决策依据,需要对阴极保护效果进行监测。

根据阴极保护基本原理,判断阴极保护系统的欠保护、保护和过保护之间并没有一个明确的标准界限。

极化太弱,达不到预期的防腐效果;但是过度极化也是有害的,会引起“过保护”[1]。

因此需要寻找一个最优的阴极极化范围,既能将腐蚀速度降低到一个可接受的水平,又没有副作用。

2 管/地电位标准管/地电位标准是评价阴极保护效果的最常用的标准。

通入外加极化电流后,埋地钢质管道的电位向负方向移动(阴极极化),至少达到-850mV 才能实现对管道的保护。

自1928年美国柯恩提出这一准则之后,经过腐蚀研究工作者的大量理论分析和实地调查,已得到广泛认可,并由美国腐蚀工程师协会制定为标准NACE RP0169。

现场实践表明,当施加阴极保护的钢质管道的管/地电位达到-850mV,其腐蚀速度降至很小,保护度达到90%以上。

埋地钢质管道阴极保护电位的有限元分析

埋地钢质管道阴极保护电位的有限元分析
有 覆盖层 。 表 污 垢 层 极 少 , 且 对 研 究 深 度 不 够
收 稿 日期 : 2 ( ) l 6 0 3 2 8 。
作者简介 : , J ‘ 江敏 . 女, 毕、 j I J 柯 胄㈠ ‘ 大 机 械 与 汽 l : 院. 主 婴从 事 化 工 设 备 、 环休没 箭、 I N( 液 化 / 汽化 l _ 岂 0
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J 『 I l : 为 阴 极 电f ㈠’ . . 为窄I l J J 卣 角
道、 大型 f I } 1 罐 罐底 等郁 是难 以实 际榆测 的 . 或者 检
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方 江敏 , 彭泽 标 , 柯 甜 甜
( 华 南理 工 大 学 . 广东 广 州 5 1 0 6 1 1 )
摘 要 : 通过 实 验 获 取 钢 质 管 道 的 阴极 极 化 曲线 , 建 立 埋 地 钢 质 管道 阴 极 保 护 系统 的 有 限 元 模 型 , 运用 A n s y s有 限 元 模 拟 计 算 埋 地 钢 质 管道 的 阴极 保 护 电 位 。 通 过 与 实际 工程 测 量 数 据 的 对 比 分 析 . 发现 有 限 元

埋地管道阴极保护的检测对策探讨

埋地管道阴极保护的检测对策探讨

埋地管道阴极保护的检测对策探讨摘要:随着生活质量的提高,人们对生活质量的要求越来越高,这样大部分的管道被埋在地下,这就需要对埋地管道进行一定的保护,一方面延长管道的使用寿命,另一方面减少故障的出现,保证管道真正的发挥应有的作用。

为了延长管道的使用寿命,降低故障的发生几率,必须对管道进行有效的防腐层和阴极保护措施。

基于此,本文主要对阴极保护埋地天然气管道的检测对策进行分析探讨。

关键词:阴极保护埋地;天然气管道;检测对策1、前言随着管道工程建设的发展,埋地管道对工程质量提出了更高的要求。

埋地管道属于重要的民生工程,在城市建设规划中发挥着重要的作用。

针对埋地燃气管道建设而言,除了在施工过程中重视安装质量外,还必须进一步完善防腐策略,选用可靠的阴极保护提高使用效益,延长管道的使用寿命,降低故障发生几率,降低维护和修理的工作度2、阴极保护埋地天然气管道的检测对策埋地管道失效的模式不外乎腐蚀、应力集中,以及腐蚀和应力集中共同作用。

但造成这三者的因素往往是复杂的。

我们选择“3PE”防腐层外加电流阴极保护的埋地天然气管道作为检测对象,针对造成损坏的因素制定此类管道检测的项目和程序如下:2.1管道定位(1)利用定位仪和探管仪查明管道的经纬度坐标信息和埋深;(2)检测点数不少于探管仪衰减电流检测点个数,当管道弯曲时,应适当增加检测点,保证其弯曲特征;(3)记录每个检测点特征信息:管道规格、起点、终点、直管段、拐点(弯头)、三通、泄漏点、防腐层破损点及dB值、预定的开挖点、穿(跨)越道路、穿(跨)越河流或河沟、起拱点、入地点、井场、农田、荒地、鱼塘、高压线、占压、地理位置以及测试人员认为需要记录的其它信息;(4)以下部位,必须记录其经纬度坐标:①管道的特征点,主要包括:起点、终点、拐点、三通、变径、阀座等部位;②特殊环境管段,如穿跨越、起拱、占压、鱼塘、高压线下等管段;③发现问题的部位,如防腐层破损点、穿孔泄漏点等部位;④预定的开挖点部位;⑤存在安全隐患的部位;⑥检测人员现场认为有必要记录的部位。

埋地管道阴极保护电流测量技术分析

埋地管道阴极保护电流测量技术分析

埋地管道阴极保护电流测量技术分析摘要:为了解交流干扰管道阴极保护系统防护交流杂散电流腐蚀的有效性,建立了埋地钢质管道杂散电流干扰的试验装置,研究了阴极保护电流对试片交流腐蚀行为的影响。

随着外加直流电压的变化,利用数据记录仪监测了试片阴极保护断电电位、交流电流密度、直流电流密度等参数随时间变化情况。

在外加直流电流增大和减小的过程中,对试片造成的影响是不可逆的;增大外加直流电流,交流电流密度降低,扩散电阻增大;通过交直流电流密度比显示,不能仅通过增加阴极保护电流来降低交流干扰程度,需要采用交流排流方式来降低交流干扰的影响。

关键词:管道阴极保护;电流;测量引言随着经济的高速发展,高压输电线路和高速铁路在国内大范围建设,交流干扰影响随之而来,特别是对于埋地钢质管道,交流干扰会造成管道的交流腐蚀。

早期人们认为交流干扰造成的腐蚀轻微,但随着管道防腐层等级的不断提高,管道上产生的交流干扰电压增大,造成的交流腐蚀危害越来越受到了人们的重视。

在没有交流干扰的情况下,埋地管道的阴极保护系统能够阻止或减缓土壤环境的腐蚀,然而交流杂散电流造成埋地钢质管道的腐蚀问题更加复杂化。

据报道,欧洲、北美和我国曾发生过多起交流干扰腐蚀,虽然管道的保护电位符合传统的阴极保护准则要求,但是埋地钢质管道依然遭受交流干扰腐蚀的情况。

1基本情况概述某天然气公司的天然气利用工程高压管线项目于2016年12月投运,该高压管线在运行检查中发现部分阴极保护装置电位异常现象。

管线的基本情况如下:该高压管线总长约6500m,管道规格为Ф813×14.3mm,管道材料为L415M,设计压力为4.0MPa,设计温度为常温,设计介质为天然气,管道敷设方式为埋地,管道防腐层材料为3PE加强级,管道牺牲阳极系统采用镁合金牺牲阳极。

2试片法测量电位管道阴极保护电位有效性的评价,主要由断电电位负于850mV且不负于-1200mV判断,因此必须对管道的电位进行正确测量,否则会造成误判。

钢质管道采用阴极保护系统的技术分析

钢质管道采用阴极保护系统的技术分析

阴极保 护 技 术 在 国外 己 有 一百 多 年 历 史 , 四
十年 开 始 应 用 于 石 油 、 工 设 备 的 防 腐 之 后 又 发 化 展 用 在 地 下 油 、 、 的 输 送 管 道 防腐 方 面 。 气 水
a 由于不 当心 而造成 被 阳极保护 的结 构 与新 、 建 的结 构 件存在 电性 接触 ;
c 环 境 改 变 引 起 迅 速 地 极 化 或 者 水 的 含 氧 量 、
增大。
d 防腐 涂敷 层 己遭破损 。 、 在 有效保 护 期 限内每 年进行 一 次管理性 的测 试 , 时 发现 问题 , 时 扫除 故 障 , 及 及 使牺 牲 阳 极保 护 系统 安全 可靠 运行 . 达到 节约 能源 的作用 .
当阳极输 出电流增 大时 , 而结构物/ 电解质 电 位不 够负 , 可能 是 由于几 点原 因造成 的 : 这

收 稿 日期 :o 2 0一 O 2 0— 4 3
d 污 染 对 阳 极 产 生 了影 响 , 法 排 除 。 、 设
式 中 :5—— 非保 护检查 片面积 . 5—— 保护 检查 片面 积 ,
检查 片 的埋设 时 问分 别为一 年 、 年 、 年共 二 五 计 三次取 样 , 次设 两组 检查 片 , 每 分别埋设 在 腐蚀
有代 表性 的地 段 。
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的 防腐保 护 , 为保护 检查 片 ; 3片与管 道 电绝 称 另 缘 , 受 自然 腐 蚀 , 为非 保 护检 查 片 , 过一 段 遭 称 经 时 间后 取 出检查 片 , 量各 自的腐 蚀失重 , 算保 称 计
护率 :
保护 率 :
当 阳极 输 出 电流 减 小 时 , 而被保 护 体 的 电位

阴极保护技术在埋地管道中的应用研究及探讨

阴极保护技术在埋地管道中的应用研究及探讨

阴极保护技术在埋地管道中的应用研究及探讨摘要:就目前情况而言,输送天然气石油的钢质管道基本上全部埋置在土壤中,输送的介质具有强烈的腐蚀性,不仅腐蚀管道的内壁,还对外壁有一定的腐蚀,若管道腐蚀得严重出现孔洞,那么会引发事故,产生危害的机率是非常高的。

重点探讨阴极保护技术在埋地钢质管道中的应用情况,其参考意义重大。

关键词:阴极保护埋地管道应用研究一、引言目前我国的石油、燃气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现,由于长输管道均采用埋地方式敷设,穿越地形、地段复杂,土壤性质各异,对管道存在着不同程度的腐蚀,如果能应用现代腐蚀理论和防腐技术,腐蚀造成的经济损失可以降低25%~30%。

这些管道埋设于地下,长期受到外部土壤和内部介质的强烈腐蚀而经常发生腐蚀泄漏事故,常常导致管道设备非计划性检修、更换和停产,造成了巨大的直接和间接的经济损失。

埋地管线的腐蚀原因主要有:土壤腐蚀、大气腐蚀和生物腐蚀3种。

实际生产中,不可能将管道与腐蚀环境、介质完全隔离。

而且用于防腐绝缘层的各种材料,都不同程度地具备吸水和透气性,埋地后在土壤溶液作用下,管道防护层由于埋地时间长久而出现老化、发脆、剥离、脱落。

如发生泄漏将造成不可估量的损失。

因此,单纯地对埋地钢管采用防腐涂层的防护办法不能有效解决埋地管道腐蚀问题。

采用管道外防腐绝缘层与阴极保护的联合使用是最经济、最合理的防腐蚀措施。

二、埋地管道实施防腐保护的必要性输送天然气石油的钢质管道基本上全部埋置在土壤中,输送的介质具有强烈的腐蚀性,不仅腐蚀管道的内壁还对外壁有一定的腐蚀,若管道腐蚀的严重出现孔洞,必定会漏气、漏油,不但会中断运输,还会对环境产生污染,严重的还会引发火灾。

现在,全世界最长的输油管道已经超过200×104km,而埋在地下的钢铁管道总重已有2×108t。

如果不实施有效地防腐措施,每年的腐蚀量按10%计算,那么,每年钢铁的腐蚀量就会超过2000×104t。

埋地钢质管道阴极保护真实电位的测量技术

埋地钢质管道阴极保护真实电位的测量技术

胡士信等: 埋地钢质管道阴极保护真实电位的测量技术
据稳定时即可进行自腐蚀电位数据的测量。 从极化探头的结构图和上述的测量过程可以看 出, 用极化探头测量阴极保护电位时, 实际上是测量 极化探头上极化试片的阴极保护电位, 测量时先将 极化试片与被测量对象电连接, 使极化试片与被测 量对象等电位, 然后开始测量。由于参比电极安装 在极化试片的背后, 因而与被测量对象之间的距离 被缩短到最小; 而极化试片表面没有防腐层, 因而防 腐层的电阻可以不考虑。综上所述, 采用极化探头 测量阴极保护电位, 由于极化探头特殊的结构, 其测 量参比电极与被测量对象之间的电阻被压缩至最 小, 因此能最大限度地减小 !" 降对阴极保护电位测 量结果的影响。 ! # "# 智能测量仪 阴极保护电位智能测量仪是由单片机、 运算放 大器、 $ % & 转换器、 程序存储器、 数据存储器、 控制 继电器、 显示模块和控制按键组成。整个测量仪的 控制和数 据 处 理 ( 包 括 数 据 采 集、 计 算、 显示和存 储) 均由单片机完成, 运算放大器和 $ % & 转换器将 阴极保护电位模拟信号转换为数字信号, 程序存储 器和数据存储器分别用来存放智能测量仪的控制程 序和测量结果, 继电器接受单片机控制指令, 控制极 化试片与被保护对象电连接的通断, 显示模块用来 显示测量仪测量过程和测量结果, 控制按键接受操 作人员的操作指令。 阴极保护电位测量的室内接线图见图 ’ 。将阴 极保护电位测量极化探头和被测量的保护对象连接 到阴极保护电位智能测量仪相应的接线柱上。打开 测量仪的电源开关, 此时在显示模块上显示出通电 电位, 待通电电位稳定后, 按下断电测量按键, 启动 断电测量程序, 由单片机控制继电器切断被测量的 阴极保护对象与极化试片的电连接, 连续测量若干 点断电后极化试片电位值, 通过曲线拟合, 推算出断 电瞬间被测量对象的阴极保护电位值。

阴极保护技术在埋地钢质管道中的应用

阴极保护技术在埋地钢质管道中的应用

2020,30(3)闫锦霞 阴极保护技术在埋地钢质管道中的应用27阴极保护技术在埋地钢质管道中的应用闫锦霞*中海油石化工程有限公司 济南250101扌商要 本文通过介绍牺牲阳极阴极保护技术及其在工程实例中的应用,探讨如何使埋地钢质管道达到最 合理有效的防腐蚀效果。

关键词阴极保护技术牺牲阳极埋地钢质管道防腐在空气中氧的作用下,埋地钢制管道与土壤 中的水分等介质作用,发生电化学反应,构成电 化学腐蚀;而土壤中的腐蚀性物质如二氧化碳、卤素离子等会加快钢质管道的全面腐蚀和点蚀。

埋地钢质管道因腐蚀而发生重大安全事故的案例 危害巨大。

2000年某天然气公司在新墨西哥州Carlsbad附近的埋地天然气管道因介质腐蚀,造成管道内部腐蚀严重而发生断裂,事故造成附近12名人员死亡,直接损失近100万美元。

2004年某化肥厂 一条埋地输气管道因土壤腐蚀,造成管道外腐蚀严重而发生泄漏,事故造成大量可燃、有毒的水 煤气泄漏,周围环境严重污染。

由此可见,埋地钢质管道的防腐蚀措施是管道安全运行的重要保 障。

一般来说,埋地油气长输管道、油气田外输管道以及油气田内埋地集输干线管道应采用阴极 保护,其他埋地管道宜采用阴极保护⑴。

1阴极保护的原理及分类阴极保护是对被保护金属通过阴极极化,使 其电极电位负移,从而控制金属腐蚀的方法。

按照施加电流的方式不同,阴极保护可以分为牺牲阳极(图1)和强制电流(图2)两种。

下面重点 介绍牺牲阳极法。

图1牺牲阳极法图2强制电流法2牺牲阳极阴极保护的设计及施工2.1系统2.1.1牺牲阳极的选择牺牲阳极阴极保护适用于电阻率低的土壤里、 水中或沼泽环境中管径较小的管道,或距离较短且涂有优质防腐层的大口径管道。

工程上常见的 牺牲阳极有镁合金、锌合金、铝合金三大类,种类选择见表1。

表1牺牲阳极种类的应用选择水中土壤中可选阳极种类电阻率(O • cm )可选阳极种类电阻率(Q • cm )带状镁阳极>100铝<150镁(-1.7V )60 〜100镁40 ~60锌<500镁(-1.5V )<40镁(-1.5V ),锌<15镁>500锌或 AL - Zn - In - Si<5 (含 CL )2.1.2牺牲阳极的安装要求牺牲阳极的埋设方式根据轴向和径向可分为立式和水平式。

埋地钢质管道阴极保护参数测试方法

埋地钢质管道阴极保护参数测试方法

埋地钢质管道阴极保护参数测试方法埋地钢质管道阴极保护是一种常用的腐蚀控制技术,通过施加一定电位或电流给钢管的表面,形成一层保护层,从而减少钢管的腐蚀速度。

为了确保阴极保护的有效性,需要对一些关键参数进行测试。

本文将介绍埋地钢质管道阴极保护参数的测试方法。

1.电位测试电位测试方法一般包括以下步骤:(1) 将电位测试仪的电极插入到土壤中,直至电极与管道表面有约10-20cm的距离。

(2)打开电位测试仪,记录测得的电位值。

(3)在管道各个位置进行测试,并记录数据。

2.电流密度测试电流密度是指通过管道单位截面积的电流量,是阴极保护的另一个重要参数。

电流密度测试可以判断阴极保护系统是否正常工作。

电流密度测试方法一般包括以下步骤:(1)在管道的表面选择若干个代表性位置,将测量电极固定在管道表面上。

(2)将电流测量仪表与电极相连,记录电流密度的测量值。

(3)在管道的不同位置进行测试,并分析数据。

3.极化曲线测试极化曲线测试可以提供更详细的阴极保护信息,通过测试可以确定阴极保护系统的极化电位、阴极保护的效果等。

极化曲线测试方法一般包括以下步骤:(1)在管道表面选择若干个测试点,将电极插入到土壤或水中。

(2)使用极化仪采集极化曲线的数据,包括电流密度和电位。

(3)根据测得的曲线数据,分析阴极保护系统的性能。

除了上述常用的测试方法之外,还可以结合实际情况采用其他测试方法,如pH值测试、氧化还原电位测试等。

同时,为了确保测试结果的准确性,还需要注意以下事项:(1)测试仪器的选择应根据实际需求和标准要求进行,在测试前应进行校准。

(2)测试点的选择应具有代表性,可以根据管道的结构、材料、大气环境等因素进行选择。

(3)测试数据的记录和分析应详尽,并进行合理的解释和评估。

总之,埋地钢质管道阴极保护参数的测试方法是保证阴极保护系统有效性的关键,通过对电位、电流密度和极化曲线等参数的测试,可以及时发现问题并采取相应的修复措施,从而延长管道的使用寿命。

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埋地钢质管道阴极保护测量技术沈阳龙昌管道检测中心马负1 前言埋地钢质管道阴极保护系统一旦投用,就要定期对该系统的性能进行评价,确认阴极保护系统的效果,以判断其是否能够充分控制腐蚀。

但是,在实际工作中直接确定管道是否处于腐蚀状态是十分困难和复杂的。

且有些技术在工业化的现场条件下是无法实现的,因此必须依赖一些间接的、技术上可行的方法来评估阴极保护系统的有效性。

目前我们采用的主要方法是通过测量管道的电位、电流、电阻等相关参数,与选定的判据进行比较以达到评价阴极保护系统有效性的目的。

阴极保护测量技术内涵十分丰富。

因为腐蚀是电化学过程,所以是电化学和电学测量技术的结合。

为达到测量的规范和统一,最大限度的减少测量误差,国家制定了相关标准。

即GB/T 21246—2007 《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》、GB/T 21447—2008《钢质管道外腐蚀控制规范》、GB/T 21448—2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》。

这里我们主要结合国家标准对阴极保护测量技术进行讨论。

2 判据阴极保护理论研究表明,被保护体达到完全阴极保护的真正判据是被保护体上的各阴极均被极化到被保护体上最活性阳极的开路电位。

在这一电位点处腐蚀电流已经停止了,再施加更多的保护电流是不必要的,也是不经济的。

在这一点上对真正判据的理解是很容易的,但是应用这个判据去解决实际腐蚀问题却是不可能的,因为被保护体上最活性阳极的开路电位是不可能准确计算的也不可能在现场测量获得。

因此,必须有替代的判据。

一个替代的阴极保护判据,其目的是提供一个基准点,对某个指定物体施加阴极保护的水平可相对于此基准进行比较。

一个好的判据有某些期望特征,包括较广泛的结构体适用性、环境的实用性、便于应用、可靠的科学基础、将腐蚀减轻到可接受水平的极大可能性以及过度保护带来的危害性。

目前我们采用的判据为国家标准GB/T 21448—2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》中的4.3 阴极保护准则。

具体内容为:一般情况:1、管道阴极保护电位(即管/地界面极化电位,下同)应为-850mV(CSE)或更负。

2、阴极保护状态下管道的极限保护电位不能比-1200mV(CSE)更负。

3、对高强度钢(最小屈服强度大于550MPa)和耐蚀合金钢,如马氏体不锈钢,双向不锈钢等极限保护电位则要根据实际析氢电位来确定。

其保护电位应比-850mV(CSE)稍正,但在-650mV(CSE)至-750mV的电位范围内,管道处于高pH值SCC的敏感区,应予注意。

4、在厌氧菌或SRB及其它有害菌土壤环境中管道阴极保护电位应为-950mV (CSE)或更负。

5、在土壤电阻率100Ω·m至1000Ω·m环境中的管道,阴极保护电位宜负于-750mV(CSE);在土壤电阻率ρ大于1000Ω·m环境中的管道,阴极保护电位宜负于-650mV(CSE)特殊考虑当一般情况准则难以达到时,可采用阴极极化或去极化电位差大于100mV 的判据。

在高温条件下、SRB土壤中存在杂散电流干扰及异种金属材料偶合的管道中不能采用100mV极化准则。

3 基本测量技术简介阴极保护参数的测量主要为三个参数:电位、电流和电阻。

按GB/T 21246—2007 《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》现分别予以介绍:3.1、管道电位⑴、管地电位测量的意义:①、未加阴极保护的管地电位是衡量土壤腐蚀性的一个参数。

(自然电位)②、施加阴极保护的管地电位是判断阴极保护程度的重要参数。

(保护电位)③、当有干扰时,管地电位的变化是判断干扰影响程度的重要指标。

⑵、测量一般要求:①、所用电压表内阻要高,通常应大于10MΩ。

②、正确使用参比电极。

测量使用的参比电极应具有下列特点:长期使用时电位稳定,重现性好,不易极化,寿命长,并有一定的机械强度。

参比电极的种类很多,管道阴极保护中普遍采用的为饱和硫酸铜电极。

其结构如图3.1.1 所示(便携式)。

图3.1.1 参比电极结构示意图硫酸铜参比电极制作的基本要求是:●电极采用紫铜棒(纯度不小于99.7%);●硫酸铜溶液用蒸馏水和化学纯硫酸铜晶体配制。

硫酸铜溶液必须饱和,饱和的标志为在使用过程中,溶液一直存在过剩的硫酸铜晶体。

●流过电极的允许电流密度不大于5μA/ cm2。

③、注意消除IR 降。

⑶、测量方法①、地表参比法地表参比法主要用于管道自然电位、保护电位和牺牲阳极开路电位等参数的测试。

其测试接线方式见图3.1.2。

图3.1.2地表参比法测试接线示意图将参比电极放在管道顶部上方的地表潮湿土壤上,保证参比电极与土壤接触良好。

将电压表调至合适的量程上(多用DC20V或DC2V量程),读取数据并做好记录。

②、近参比法近参比法一般用于防腐层质量差的管道保护电位和牺牲阳极闭路电位的测试。

其测试接线方式见图3.1.3。

图3.1.3 近参比法测试接线示意图在管道(或牺牲阳极)上方,距测试点1m左右挖一个安放参比电极的探坑,将参比电极置于距管壁(或牺牲阳极)3~5cm的土壤上。

保证参比电极与土壤接触良好。

将电压表调至合适的量程上(多用DC20V或DC2V量程),读取数据并做好记录。

③、远参比法远参比法主要用于强制电流阴极保护受辅助阳极地电场影响的管段和牺牲阳极埋设点附近的管段,测量管道对远方大地的电位,用以计算该点的负偏移电位值。

其测试接线方式见图3.1.4。

将硫酸铜参比电极朝远离地电场源的方向逐次安放在地面上,第一个安放点距管道测试点不小于10m,以后逐次移动10m。

用数字万用表测试管地电位,当相邻两个安放点测试的管地电位相差小于5mV时,参比电极不再往远方移动。

则最远处的管地电位值作为该测试点的管道对远方大地的电位值。

图3.1.4 远参比法测试接线示意图④、断电法3.2管道电流⑴、牺牲阳极输出电流①、标准电阻法接线示意图见图3.2.1。

图3.2.1 标准电阻法测试接线示意图标准电阻的两个电流接线柱分别接到管道和牺牲阳极的接线柱上,两个电位接线柱分别接数字万用表,并将万用表置于DC200mV 量程。

接入导线的总长度不大于1m ,截面积不小于2.5mm 2。

标准电阻的阻值为0.1Ω,准确度为0.02级。

从万用表上读取标准电阻上的电压,按下式计算牺牲阳极的输出电流: I=RV △ 式中,I-牺牲阳极输出电流(mA );△V-数字万用表读数(mV );R-标准电阻阻值(Ω)。

②、直测法直测法即利用数字万用表的电流档直接测量牺牲阳极输出电流。

接线示意图见图3.2.2。

图3.2.2 直测法测试接线示意图直测法操作简便,但应选用五位读数(421位)的数字万用表,用DC10A 量程直接读取电流值。

⑵、管内电流①、电压降法适用条件:具有良好外防腐层,被测管段无分支、无接地极,已知管径、壁厚和管材的电阻率。

同时具备上述条件的管段可以采用电压降法测量沿管道流动的直流电流。

测试接线见图3.2.3。

图3.2.3 电压降法测试接线示意图测量a 、b 两点之间的管道长度L ab ,误差不大于1%。

L ab 的最小长度应根据管径大小和管内的电流量决定,最小管长应保证a 、b 两点之间的电位差不小于50μV ,一般取L ab 为30m 。

测量时,先用数字万用表判定a 、b 两点的正、负极性并粗测V ab 值,然后将正极端和负极端分别接到UJ33a 直流电位差计“未知”端的相应接线柱上,细测V ab 值。

ab 管段的管内电流按下式计算:I=式中,I-流过ab 段的管内电流(A );V ab -ab 间的电位差(V );D-管道外径(mm );abL )-(D · ab Vδ-管道壁厚(mm);ρ-管材电阻率(Ω·mm2/m);Lab-ab间的管道长度(m)。

②、补偿法适用条件:具有良好外防腐层,被测管段无分支、无接地极,管道内流动的直流电流比较稳定。

同时具备上述条件的管段可以采用补偿法测量沿管道流动的直流电流。

测试接线见图3.2.4图3.2.4 补偿法测试接线示意图在接线中要注意,Lac ≥πD,Ldb≥πD,Lcd的长度宜为20~30m。

按上图接好测试回路,合上开关K,调节电阻器R,当检流计或电位差计G 的指示为零时,电流表A指示的数值即为管内电流I的绝对值。

③、电流环电流环实际上是一个包括“霍尔效应”的装置的钳形电流表,其产生的输出电压正比于磁场强度,而磁场强度则正比于导体中流过的电流大小。

3.3、接地电阻⑴、辅助阳极接地电阻测试采用ZC-8接地电阻测量仪,测试接线见图3.3.1。

图3.3.1 辅助阳极接地电阻测试接线示意图当采用图17(a)所示接线测试时,在土壤电阻率较均匀的地区,d13取2L,d 12取L;在土壤电阻率不均匀的地区,d13取3L,d12取1.7L。

在测试过程中,电位极沿辅助阳极与电流极的连线移动三次,每次移动的距离为d13的5%左右,若三次测试值接近,取其平均值作为辅助阳极接地电阻值;若测试值不接近,将电位极往电流极方向移动,直到测试值接近为止。

辅助阳极接地电阻也可采用图17(b)所示的三角形布极法测试,此时,d13=d12≥2L。

完成上述接线后,转动接地电阻测量仪的手柄,使手摇发电机达到额定转速,调节平衡旋钮,直至表头指针停在黑线上,此时黑线指示的度盘值乘以倍率即为接地电阻值。

⑵、牺牲阳极接地电阻测试采用ZC-8接地电阻测量仪,测试接线见图3.3.2。

图3.3.2 牺牲阳极接地电阻测试接线示意图注意:测试牺牲阳极接地电阻之前,必须将牺牲阳极与管道断开。

按图18所示沿垂直于管道的一条直线布置电极,d13取40m,d12取20m。

完成上述接线后,转动接地电阻测量仪的手柄,使手摇发电机达到额定转速,调节平衡旋钮,直至表头指针停在黑线上,此时黑线指示的度盘值乘以倍率即为接地电阻值。

当牺牲阳极的支数较多或为带状牺牲阳极,该组牺牲阳极的对角线长度(或带状牺牲阳极长度)大于8m时,按上述测试辅助阳极接地电阻的方法测试,但d13不得小于40m,d12不得小于20m。

3.4、土壤电阻率等距法测试采用ZC-8接地电阻测量仪,测试接线见图3.4.。

图3.4. 土壤电阻率测试接线示意图按图19将四个电极布置于一条直线上,间距a、b代表测试深度,且a=b,电极入土深度应小于a/20。

完成接线后,转动接地电阻测量仪的手柄,使手摇发电机达到额定转速,调节平衡旋钮,直至表头指针停在黑线上,此时黑线指示的度盘值乘以倍率为仪器示值R。

土壤电阻率按下式计算:ρ=2πaR式中,ρ-测量点从地表至深度a土层的平均土壤电阻率(Ω·m);a-相邻两电极之间的距离(m);R-接地电阻测量仪示值(Ω)。

3.5、绝缘法兰的绝缘性能⑴、兆欧表法适用条件:绝缘法兰(接头)制成但尚未安装到管道上。

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