阴极保护测试桩功能需求说明V

阴极保护测试桩功能需求说明

1、测试桩功能分类

阴保测试桩(下称CPTS)是阴极保护系统中必不可少的装置，主要用于阴极保护效果和运行参数的检测。现就外加强制电流保护方式的长输管线上安装智能测试

桩需求功能进行阐述(牺牲阳极保护方式的管线一般较短或多用于城镇管线，智能测试桩的需求基本为4)。按使用场所不同大致分为两大类，即场站阀室特定场所

的测试桩和管道线路上的测试桩。具体分类如下：

1)场站阀室特定场所：绝缘接头、牺牲阳极、汇流通电点和辅助阳极测试桩；

2)管道线路上：电位、电流、极化探头、牺牲阳极和排流测试桩。

备注：为表达需求程度，将需求划分为4级，1级最强烈，4级最弱。

2、测试桩功能需求

1)绝缘接头测试桩

其功能为用来测试绝缘装置(绝缘接头

或绝缘法兰，近年新安装的以接头居多)的

绝缘性能。一般接线板上需要连接6根线缆，

分别为绝缘装置两侧的管道上各引出2根

线缆和两侧线缆连接的防雷接地锌电池。

如左图所示，接线板上共有8个接线柱

(不同产品数量不等)，其中1#、3#(编号顺

序为由左到右，由上而下，下同)接线柱为

装置阴极保护侧，由管道上引出，5#为锌电

池，3#和5#相连；2#、4#为装置非阴极保

护侧，6#为锌电池(与5#的锌电池为一套产

品，中间由绝缘片隔离，埋设在管道附近)，4#和6#相连；7#、8#为预留接线柱。

日常测试时，需要分别测量绝缘装置两侧的管地电位(下称电位)，即1#与参比电极的电位V1#、2#与参比电极的电位V2#。通过V1#和V2#的差值情况(>100mV时表明绝缘良好，<5mV时表明绝缘失效，5~100mV需要改变条件或其他方法判定)判断绝缘接头的绝缘性能。锌接地电池的开路电位有时也需要测量，测量时3#和5#、4#和6#需要断开连接，单独测量5#、6#的相对于参比电极的管地电位，测量完成后恢复连接。

按规范为1年1次，每个企业规定不一致，1季度、1月都有。一般设置在集输气、调压场站或阀室(故大部分的均是防爆接线箱)，人员都能到达或有人值守，安装智能测试的需求为3。

2)牺牲阳极测试桩

其功能为通过测试桩将镁阳极(或其他阳极)与需要被保护的管线连接，从而向管道提供阴极保护。对外加强制电流的阴保系统来说，牺牲阳极一般

安装在集输气场站(保护场站的埋地管线)、

阀室绝缘装置放空管一侧(保护放空管线)

和特定地段(穿跨越河流、铁路等，保护电

位不达标时补充)需要加强保护的管线段。

如下图所示，接线板上有2根线缆，其

中1#为管道上引出的线缆，2#为牺牲阳极

引出的线缆(线缆数量不定，可以是2根管

道引出线缆，多个阳极包引出线缆，搭接方

式各不相同)，平时处于搭接状态。

日常测试时，需要测量闭合状态下的电

位(即搭接状态下的管地电位)、开路状态下

管道的电位和阳极的电位以及阳极的输出电流(即管线和阳极之间串1个毫安级的电流表)，完成后恢复。

对于安装在场站或阀室的，同绝缘接头测试桩其需求为3，线路上则为1。

3)汇流通电点测试桩

其功能为恒电位仪与管道之间的连接，恒电位仪向管道提供保护电流及反馈信号，安装在阴极保护站。如下图所示，1#为管道上的零位引线、2#为设备恒电位仪的零位引线、3#为长效参比电极地下引线、5#为长效参比电极设备引线、4#为管道上的阴极引线、6#为设备的阴极引线，连接关系见图。

日常测试时，需要分别测量1#和2#连接时、3#和5#连接时、4#和6#连接时的电位，该参数非常重要，关系到恒电位仪的运行状态及管线上阴保运行状态。目前该参数都是抄录恒电位仪设备显示屏上的显示值，与实际值会存在一定偏差，而每日拆卸(密封板)工作量又比较大，需要等级为1。

4)辅助阳极测试桩

其功能为辅助阳极地床与设备恒电位仪的连接，安装在阴极保护站，线缆连接关系同牺牲阳极。日常测试时，只测试阳极地床的接地电阻，此时需关闭恒电位仪，断开连接。使用接地电阻测试仪测试其接地电阻，因存在多个操作程序(关键关停恒电位仪)，故实现智能较为困难，需求为4。

5)电位测试桩

其功能为测试管道线路上的保护电位，是阴保系统上数量最多，一般1处/公里，是日常测试中接触频繁的测试桩，可通过测试其保护电位，判断管线是否得到了有效的阴极保护，基础数据。

如左图所示，电位测试桩一般有2根线缆，均为由管道上引出(可理解为1备1用)。日常测试时，测试其电位。因其布设的密度大(相对于其他测试桩)，

而长输管线途径的环境多变，部分区域车辆甚至人员难以到达(深山密林)，或测试需要花费很多时间，特别是恶劣天气时，浪费了人力物力。故而现在

很多管线电位测试桩的设置，要么很密集

(间距3、4百米，满足设计数量要求)，要

么很稀疏(间距可达3、4公里)，在人员难

以测量的区域，设置智能测试桩的需求为1。

电位测试桩，属于基础桩，其他如排流

桩、极化探头(腐蚀试片)、牺牲阳极等类型

测试桩均是在电位桩的基础上变化而来的。

6)电流测试桩

其功能为计算管道外防腐层的电阻率，

通过测量通、断电位以及管中电流，计算防

腐层的绝缘电阻率。其结构为接线板上有4根管道线缆，分别焊接在管道上。4根线缆的焊点间距按相关规定布设。日

常测试中，一般作为电位桩进行测试，需求为3。

7)极化探头(腐蚀试片)测试桩

极化探头为一整套设备，由三个线缆接出，分别为硫酸铜参比电极、需与管道连接的腐蚀试片和不需与管道连接的腐蚀试片。其功能主要有在现有

阴保情况下，模拟防腐层破损，一定面积露铁点是否能得到有效的阴极保护

(试片与管道线缆搭接)和测试模拟自然电位(未与管线搭接)。

如左图所示，3#为参比电极，5#、7#为腐蚀试片，6#、8#为管道，5#与6#连接(照片中拆除了)。日常测试中，需要测试参比电极的参比差(通过便携参比)，7#

的自然电位和5#、6#及8#的保护电位。另需要测试5#与6#断开瞬间，5#的瞬间