埋地钢质管道阴极保护系统检测

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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。

埋地钢管阴极保护测试操作规程

埋地钢管阴极保护测试操作规程

埋地钢管阴极保护测试操作规程编制:批准余姚市城市天然气有限公司二0 一0年十二月阴极保护测试操作规程本规程适用于城市高、中压埋地天然气钢管的阴极保护系统,并采用牺牲阳极保护。

(一)操作步骤1、测试人员应携带好测试工具、竣工图及测试样板等相关资料,按照测试样板进行测试。

2、到测试现场后,对测试点做好必要的围护(若需要)。

3、打开测试桩保护盖,根据测试桩绝缘板接线和要求测试数据,准备测试。

4、当测量的为综合测试桩时:(见接线示意图)4.1、将万用表(测试工具)打到伏特(2V)档,并将万用表的红、黑两线接在万用表上的相应位置:a、保持测试桩绝缘板接线上的A点与C点连接,将万用表的红、黑两线分别与C点与E点相连,此时在万用表上显示的数值即为被保护钢管的保护电位(阴极电压)。

b、旋松接线板活动铜片上的螺帽,断开A点与C 点的连接,再将万用表的红、黑两线分别与A点与C点相连,此时万用表上显示的数值艰险为阳极的开路电位。

4.2、将万用表打到安培(20mA或200mA)档,并将万用表的红、黑两线接在万用表上的相应位置:a、若该测试点仅使用了单支镁阳极,先旋松接线板活动铜片上的螺帽,断开A点与C 点的连接,再将万用表的红、黑两线分别与A点与C点相连,此时万用表上显示的数值即为单支镁阳极的输出电流。

b、若该测试点仅使用了一组镁阳极,保持测试桩绝缘板接线上的A点与C点连接,将万用表的红、黑两线分别与C点与E点相连,此时在万用表上显示的数值即为组合阳极的输出电流。

4.3、测试完毕后,将活动铜片把A点与C点相连,恢复阴极保护系统,并检查绝缘接线板的螺帽是否拧紧。

5、当测试的为镯状锌阳极测试桩时:(见示意图)保护电位的测试方法与4.1a测试方法相同。

7、将测试到的数据如实填入《埋地钢管阴极保护测试表》(附表)内,并将表格上的其余内容填写完整,表格数据存档保管。

8、将测试桩保护盖重新盖好,撤掉围护。

9、本次测试结束。

(二)操作要求1、根据《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》(CJJ95-2003,钢管的保护电位应在-0.85V至-1.55V之间,阳极开路电位宜在-1.4V至-1.55V之间,阳极输出电流不应为零。

埋地钢质管道阴极保护系统附属设施定位检测方法的实践

埋地钢质管道阴极保护系统附属设施定位检测方法的实践
仪之外 还有 其 他 的 附属 设 施 来 确 保 阴极 保 护 系 统 的
首先将 P M接收机调整到相应的频率 , C 用谷值法 进行 大范 围定位 , 然后用峰值法精确定位 , 一边定 位

正常运行 , 包括 阳极地床、 长效参 比电极 、 绝缘法 兰、 跨接电缆等 , 而阴极保护站的 日常维护工作也是围绕
2 2 定 位检 测 .
2 5
借鉴了查找管道防腐层缺陷的 四向定位法。一般情
况下 , 阳极电缆上 A字架的信号是一直指向站 内恒电 位处发射机方 向的 , d 且 B值相对 固定。在到达 阳极 埋设位置时信号会反向, 并在 4 个方向有明确指示 , 随 着逐渐远离阳极 , A字架的信号仍会指 向阳极 , d 但 B 值逐渐减小。
21 0 1年
管 道 技 术
P p l e T c nq e i ei e h i u n
2 011 No 6 .
第 6期
埋地 钢 质 管 道 阴极 保 护 系统 附属 设 施定 位 检 测 方 法 的 实践
金 哲 刘 宏 董 , , 研 孙 , 丹
10 3 ) 10 1 (. 1 中国石油管道公 司沈阳技术分公司 , 辽宁沈 阳 10 3 ; 10 1 2 中国石油天然气管道工程有 限公司 东北分公 司, . 辽宁沈阳
这些设 施 开展 的 。正 常情 况 下 , 这 些 附属 设 施 上 方 在
边读取埋深值 和电流值 。一般情况下 电缆上没 有
电流的损失 , 所检查 的电缆沿线 电流信号几乎等同于 发射机的发射信号 , 沿着查找到的阳极电缆走 向就可
到达阳极地 床所 在的位置。判断 阳极地床位 置的办 法是看电流衰减 , 由于在 阳极 电缆上电流信号几乎没 有衰减, 因此在遇到埋设 的第一组 阳极 时, 电流信号 会有明显的衰减 , 此后每经过一组 阳极都会有 明显的 信号衰减 。而一旦离开阳极地 床后 , 埋深立刻就没有 示值 , 电流值也随之消失。

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。

某埋地燃气管道阴极保护系统检测评价

某埋地燃气管道阴极保护系统检测评价

型万用表、硫酸铜参比电极电对比左右两侧阳极开路电位,STP1、STP4、STP16 STP21差异较为明显,这说明这四组牺牲阳极没有在管道的两侧对称安装。

2.5 密间隔阴极保护电位测量结果对23组牺牲阳极组进行密间隔电位测量,将测得的密间隔电位数据进行作图,沿管道方向距测试桩距离为横坐标,电位作为纵坐标作图。

例如对STP3号测试桩数据进行作图,如图5所示。

对图中的数据进行处理,最小保护电位根据GB/T 21448-2008 -850mV(CSE),最小保护电位横线与密间隔电位曲线交点的横坐标为电位达到-850mV时参比电极沿管道方向距测试桩的距离,即牺牲阳极对管道的保护距离。

图5 STP3牺牲阳极组密间隔电位测试结果从图5中可以看出:在测试桩附近,尤其在测试桩处电位达到最小保护电位,但距离测试桩稍远时,电位随距离增加而正移较为明显,在距测试桩相似,在测试桩附近电位均负于最小保护电位,距测试桩稍远后,电位明显正移,随着图6 牺牲阳极阴保距离密间隔阴极保护电位测量结果表明:虽个测试桩中有22个测试桩附近的通电电位达到-850mV,但密间隔电位数据显示测试桩处附近的阴保距离很短,普遍为2~4m左右。

通过对图6中22个测试桩保护距离计算,保护距离约为200m,管道全长为18250m,则牺牲阳极保护距离占管道全长的1.1%。

这就是说,整个管道中约98.9%(约18000m)没有处于有效的阴极保护作用之下。

2.6 测量结果小结(1)阳极开路电位、输出电流和接地电阻测量结果显示:阳极开路电位基本都能达到标准要求,单支阳极输出电流普遍较小,输出电流较小的阳极组接地电阻较大。

由此可见牺牲阳极自身性能基本图4 牺牲阳极开路电位测试桩处通电电位大多都能达到最小保护电位,但牺牲阳极距管道距离管道防腐层图7 开挖检测欢迎订阅欢迎。

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。

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

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。

3.阴极保护系统的主要评价指标3.1管地电位使用标准硫酸铜电极在管道上方或旁边检测(下同),按石油部颁标准,管道任意点的管地电位小于-0.85V,当土壤含有还原菌,SO42-的浓度大于0.5%时,管道任意点的管地电位小于-0.95V;防腐层为石油沥青时,管地电位应大于-1.5V,防腐层为煤焦油瓷漆时,管地电位应大于-3.0V,防腐层为环氧粉末时,管地电位应大于-2.0V。

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。

埋地管道强制电流阴极保护系统检测方法

埋地管道强制电流阴极保护系统检测方法

埋地管道强制电流阴极保护系统检测方法
郭永强;管子旭;王瑜;梁新亮;姜宜成
【期刊名称】《特种设备安全技术》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】目前我国长输埋地管道采取的主要防腐措施是给钢管加防腐涂层和阴极保护两种方式联合并用。

涂层的作用主要是物理阻隔作用,将金属基体与外界环境分离,从而避免金属与周围环境的作用。

但是由于涂层本身存在缺陷,如针孔的存在;或者是在施工和运行过程中不可避免涂层破坏,使金属暴露于腐蚀环境中。

这些缺陷的存在会导致大阴极小阳极的现象,使得涂层破损处腐蚀加速,因此给管道施加准确合适的保护电位就尤为重要,而目前使用单位在管道运行过程中大多只是通过巡线方式在测试桩测量管道的保护电位,这种方法所测保护电位包含了土壤中的IR降,不能反映准确的保护电位,很可能造成保护电位不足,使管道得不到保护。

【总页数】3页(P22-23)
【作者】郭永强;管子旭;王瑜;梁新亮;姜宜成
【作者单位】陕西省特种设备检验检测研究院;华阴市聚信电力科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG1
【相关文献】
1.埋地钢质管道阴极保护系统附属设施定位检测方法的实践
2.城镇钢制埋地燃气管道阴极保护电位检测方法的应用研究
3.刍议道路桥梁施工中裂缝成因与预防措施
4.
基于长输天然气埋地管道阴极保护系统检测案例分析5.埋地管道阴极保护检测系统设计
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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。

3.阴极保护系统的主要评价指标3.1管地电位使用标准硫酸铜电极在管道上方或旁边检测(下同),按石油部颁标准,管道任意点的管地电位小于-0.85V,当土壤含有还原菌,SO42-的浓度大于0.5%时,管道任意点的管地电位小于-0.95V;防腐层为石油沥青时,管地电位应大于-1.5V,防腐层为煤焦油瓷漆时,管地电位应大于-3.0V,防腐层为环氧粉末时,管地电位应大于-2.0V。

3.2保护电位除去IR降后的管地电位,管道任意点的保护电位小于等于-0.85V,当土壤含有还原菌,SO42-的浓度大于0.5%时,管道任意点的保护电位小于-0.95V;防腐层为石油沥青时,保护电位应大于-1.5V,防腐层为煤焦油瓷漆时,保护电位应大于-3.0V,防腐层为环氧粉末时,保护电位应大于-2.0V。

满足上述要求的阴极保护系统即视为合格。

4.阴极保护系统不能正常工作的原因与分析4.1管地电位、保护电位不合格出现这种情况原因比较复杂,阴极保护系统要素出现问题均可能导致保护电位不合格。

4.2恒电位仪输出电流过大可能的原因有:①管道防腐层整体质量变差,缺陷多,泄漏的阴保电流多;②管道两端或分支未安装绝缘法兰(接头)③绝缘法兰(接头)失效4.3恒电位仪输出电压过大可能的原因有:①长效参比电极失效,导致管道电位与实际相差大,使恒电位仪输出电位高;②阳极地床接地电阻大③接线电阻大4.4保护距离短可能的原因有:①绝缘法兰(接头)失效②长效参比电极失效③管道防腐层整体质量变差,缺陷多④管道分支未安装绝缘法兰(接头)以上阴极保护系统不能正常工作的情况之发生可能是一种,也可能是几种情况同时发生,此时原因将更加复杂。

当阴极保护系统运行数年或不能正常工作时,需要对阴极保护系统进行系统地检测与评价。

5.阴极保护系统检测评价的方法5.1管地电位的检测①日常检测测试桩检测阴保站检测仪器万用表、硫酸铜参比电极仪器万用表、硫酸铜参比电极方法地表参比法方法远参比法评价指标 -2000~-850mv 评价指标 -2000~-850mv依据防腐层类型的不同最低电位有所不同②全线检测检测方法检测仪器评价指标密间隔电位测量(CIPS)地表参比法密间隔电位测量仪、硫酸铜参比电极、匹配器(用于与管道连接)全线管地电位-2000~-850mv依据防腐层类型的不同最低电位有所不同5.2保护电位的检测检测方法检测仪器评价指标密间隔电位测量(CIPS)地表参比法密间隔电位测量仪、硫酸铜参比电极、匹配器(用于与管道连接)、中断器、GPS天线等全线保护电位-2000~-850mv 依据防腐层类型的不同最低电位有所不同5.3长效参比电极检测检测方法检测仪器评价指标近参比法(与系统断开)远参比法(与系统断开)标准硫酸铜电极万用表误差±10mv5.4绝缘法兰(接头)检测检测方法检测仪器评价指标传统检测法(直流法)兆欧表、万用表、导线等电位法、漏电电阻、漏点百分率满足标准要求PCM法(交流法) PCM仪器一套漏电百分率合格5.5阳极地床接地电阻检测检测方法检测仪器评价指标四极法(与系统断开) Z-C8测阻仪≤2Ω(或满足设计要求)5.6管道外防腐层缺陷检测检测方法检测仪器评价指标(/10KM)Pearson(皮尔逊)法又称人体大地电容法管道防腐层破损检漏仪优可差DCVG(直流电压梯度)法 DCVG仪器、硫酸铜参比电极、匹配器(用于与管道连接)5.7管道外防腐层绝缘电阻率检测检测方法检测仪器评价指标选频变频法选频变频仪Ω·劣Ω·差Ω·可Ω·良≧Ω·优PCM(多频管中电流法) PCM管道电流测量系统C扫描 C-扫描测量系统6阴极保护系统主要检测方法原理按照SY/T0023-97阴极保护参数检测标准,绝缘法兰、参比电极、阳极地床、辅助阳极、牺牲阳极等检测实际工作中简单易行,结果准确可靠,而防腐层缺陷、防腐层绝缘电阻率、管地电位、保护电位的检测在实际工作中纷繁而复杂,是阴极保护系统检测的难点。

6.1全线管地电位检测(密间隔电位法CIPS测量)此方法适用与强制电流、牺牲阳极保护系统的管道。

由管道出露点或测试桩连接一根铜导线,由匹配器连接到检测主机,铜导线使用漆包线,由匹配器导出,主机具有很高的阻抗(10-100兆Ω),这样由于导线长度增加而使电阻增加的影响可以忽略,导线可延伸2-4公里,检测时,铜导线导出时连接计数器,随主机的行进进行距离的记录,同时主机连接有标准硫酸铜电极棒,插到管道上方的土壤中,每摁键一次主机记录一次管地电位、距离、该点的GPS坐标,如果每1.5米记录一次,主机可以储存100KM的数据。

通过传输转换到计算机中,进行数据处理、绘图,得到全线管地电位检测的实测图。

6.2全线保护电位检测(密间隔电位法CIPS测量)普通管地电位的测量方法中含有IR降,实际上管道保护电位是指当电极无限接近管体时的管地电位,一般我们在地表测得的管地电位包含了土壤、防腐层的IR降,管道保护电位小于管地电位,为了检测管道保护电位,我们用CIPS法进行测量时,用中断器将阴极保护电流周期性地中断,中断器与测量主机通过同时接收卫星时钟信号(百万分之一毫秒误差)达到时间同步,中断器连接在阴极保护系统恒电位仪和管道之间,每秒为周期瞬间中断,主机测量瞬间的ON、OFF管地电位,ON电位为管道的管地电位,OFF电位是真正的管道极化电位值。

这样强制电流保护系统的全线管地电位、保护电位就能一次检测完成。

CIPS法沿管道每间隔1.5--2米左右采集一个数据,绘成的管道的连续电位曲线反映了管道的全线电位保护状况,数据详实准确。

6.3管道防腐层绝缘电阻率检测PCM(多频管中电流法)测量外防腐层整体质量及防腐层绝缘电阻率。

发射机可同时向管道施加多个频率的电流信号;接收发射机所发射的不同频率的电流信号,沿管道不同距离测量电流信号衰减,可定量计算分析管道的防腐层整体质量。

工作原理是向管道施加一定强度的电流后,电流由信号加入点向远方传递时会逐渐衰减。

其衰减大小与防腐层的绝缘电阻有关,绝缘层电阻高,电流衰减就慢,反之则衰减快。

电流随距离衰减的关系式为: I=I0e-ax式中: I—管道中任意处的电流强度值;I0—发射机向管道施加电流点的电流值;x—测量点到供电点的距离;a—衰减系数(与被测管道的防腐层绝缘电阻率、管道的直径、壁厚、材质有关)。

同一种材质的管道埋地条件相同时,防腐层的平均绝缘电阻大的,衰减系数就小;反之平均电阻小,衰减系数就大,也就是电流泄漏严重。

当管道的防腐层由同种材料构成,且各段的平均绝缘电阻差别不大时,管道中电流强度的对数与管道远离供电点的距离成线性关系变化,其斜率大小取决于防腐层的绝缘电阻值。

单位距离的衰减率与距离绘制成的二维图形是一条平行于X轴的直线。

即:Y=8.68(Idb1-Idb2)/(X2-X1)Idbn=20lgIn 为x点的电流分贝值Y—单位长度管道电流平均衰减率。

防腐层绝缘电阻不同,电流衰减率不同。

根据各管段的电流衰减率,可以计算出管道每一段防腐层绝缘电阻的大小。

6.4防腐层缺陷检测方法①方法一:DCVG(直流电位梯度法)测量在防腐层缺陷点处,由于管道自然电位或阴极保护电位的存在,使缺陷处形成一个稳定的电场,中心的强度最大,波及到十几米到几十米的范围,依据管地电位的不同可产生10—500mv的梯度,梯度的变化为指数衰减,0.9—1.8米处衰减最大。

由此可检测处防腐层缺陷的中心点,测量防腐层缺陷点中心至垂直管道一侧一定距离(20——50米)的电位梯度,与该处管道的正常保护电位比较所得的值,称为%IR,用以判定破损点的严重程度。

管道沿线的DCVG测量还可判断沿线地电环境的稳定性。

②方法二Pearson法(人体大地电容法):给待测管道施加一个1000赫兹左右的交变电流,使其沿管道方向传播,在管道周围产生一个交变的磁场。

利用这个磁场使用带有天线的探测仪可准确探测管道的位置、走向、分支等;同时,管道外防腐层缺陷处向土壤泄漏电流,通过大地回流到发射仪器的接地点,这样在缺陷处形成一个以缺陷点为中心的交变电场,并成指数衰减,当两个人体站在交变电场内时,由于人体的电容作用,使每个人具有一定的交变电位,检漏仪检测出两个人体之间的电位差,当一人站在缺陷中心另一人站在管道侧面或无缺陷的管道上方时,仪器所接收的信号幅值最大,从而确定缺陷的准确位置。

7.阴极保护系统检测适用于新建管道的阴极保护系统验收评价、已运行数年的旧管道阴极保护系统评价、阴极保护设计前期管道综合参数收集等。

检测管道的阴极保护系统可以使用一种方法,也可以多种方法同时使用,以达到更佳的效果。

总之,定期对埋地钢质管道的阴极保护系统进行检测,可以得到管道阴极保护运行的基本数据,为阴极保护系统异常原因作出判断,提出整改措施与方案,对管道阴极保护系统进行整。

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