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·M2

2．2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±10mv

2．6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±10mv

5．4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