1、管道陰極保護電位檢查片測試方法及應用河南邦信防腐材料有限公司2017年3月整理摘要根據相關標準規定，鋼制埋地管道陰極保護效果評價應采用斷電電 位指標，現場測試通常使用同步中斷法，但其并不適用于無法同步中斷管中陰極 保護電流，以及受雜散電流干擾的管段。陰極保護電位檢查片可以解決這一難題， 通過模擬管道防腐層漏點，利用檢查片的瞬間斷開電位實現近似管道斷電電位的 測量。本文詳細介紹了管道陰極保護電位檢查片的適用范圍、設計、安裝、測試 及分析等內容，通過具體實施案例明確了數據記錄的規范性， 并驗證了測試方法 的可行性，為該方法的推廣應用奠定實踐基礎。引言鋼質埋地管道通常是采用防腐層和陰極保護聯合保護的

2、方式，防腐 層作為第一層堡壘，利用其良好的絕緣性、抗滲透性及機械性能達到防腐目的； 陰極保護系統作為第二道防線，可在防腐層破損或存在微孔處，通過保護電流對 管道施加陰極極化，從而減緩或消除管壁腐蝕。根據 GB/T 21448-2008埋地鋼 質管道陰極保護技術規范，管道陰極保護效果評價應采用斷電電位指標，現場測試通常使用GPS同步中斷法，但其并不適用于無法同步中斷管中陰極保護電 流，以及受雜散電流干擾的管段。陰極保護電位檢查片可以解決這一難題，通過模擬管道防腐層漏點， 利用檢查片的瞬間斷開電位實現近似管道斷電電位的測量。陰極保護電位檢查片是用于模擬被調查管道陰極極化后電位的檢查片，將其埋設在管

3、道測試點處，檢查片部分裸露，其余部分有防腐層，檢查片的埋設狀態、材質均與管道相同，通 過電纜與管道連接起來，這樣檢查片的裸露部分就模擬了管道的一個防腐層漏點。 當管道處于陰極保護狀態時，管道被保護電流極化的同時，檢查片也會被極化為 與管道相同的程度，只需測量檢查片的瞬時斷開電位，即可代表管道測量點的斷 電電位。NACE SP0502-2010管道外腐蝕直接評價方法認為檢查片的斷電電 位近似于管道防腐層漏點處的陰極保護電位，能夠評估管道陰極保護效果。1適用范圍陰極保護電位檢查片能夠評價埋地鋼制管道陰極保護效果，只要能 將檢查片連接在管道上便可應用，尤其適用于同步中斷法受限制的下列情況：(1)不能

4、同步中斷保護系統內多臺恒電位儀提供的陰極保護電流;(2)存在外部陰極保護系統影響，難以中斷該保護系統的恒電位 儀；(3)存在直接連接的、不能中斷的犧牲陽極；(4)存在直流雜散電流影響，導致斷電電位不能代表陰極保護電 位；(5)采用管道陰極極化衰減或極化形成判斷管道陰極保護效果；(6)公共走廊內存在多條管道，彼此造成干擾影響。2檢查片設計陰極保護電位檢查片材料應與測試管道材料相同，檢查片裸露面積應與測試管段中可能產生的防腐層最大缺陷接近，裸露面積宜為10100cm2,3PE防腐層及環氧涂層直取10cm,瀝青類防腐層宜取50cm。裸露面應位于檢查片闊 面的中間部分，并用易去除的耐水密封材料覆蓋其余

5、面積，通常采用油性涂料或PE套，檢查片成品如圖1所示。圖1：裸露面積為10cm2檢查片成品圖2：裸露面積為6.5cm2檢查片成品檢查片表面應保持金屬光澤、無銹蝕；檢查片與電纜連接牢固，連 接電阻盡可能小，連接處無銹蝕并做密封處理；必要時需對檢查片及電纜連接處 進行除銹。3檢查片安裝闊面應平行于管道，且裸露面背對管道埋設，檢查片中心應與管道 中心處于統一標高，與管壁凈距離宜為 0.10.3m。每處埋設位置分別在管道兩 側安裝2個檢查片，即陰保極化試片和自腐蝕試片。檢查片埋設宜符合圖2規定。1-開關;2-參比電極彳3-自腐蝕試片；4-明保極化試片；5一管道圖2:檢查片安裝示意圖檢查片周圍的土壤用水

6、潤濕并壓實，使檢查片與土壤緊密接觸，確 保其充分極化。陰保極化試片通過測試樁或其它易連接裝置與管道連接，并串聯電氣開關或類似裝置（例如電流中斷器）使檢查片能夠迅速與管道斷開。 若檢查 片長期埋設監測陰極保護效果，宜使用長效參比電極，且盡量靠近檢查片的位置 埋設；若檢查片臨時安裝測試，宜采用便攜式參比電極，放在檢查片正上方的地 表來測量。4測試及分析4.1 測量儀器 表1中列出了 4種參數測試時常用的儀器。常用的測試工具字號常用工具通電電位瞬間斷開電位高輸入阻抗數字電壓發+開關+參比電極3 自然腐濁電位數據記錄僅+電波中斷器+參比電極-陽極極化衰減或極化形成聲 .，*_.ratiggmsmi=s

7、4.2 測試程序(1)測試前應確保管道和檢查片被充分極化， 保持陰極保護電流被 連續施加在管道上；(2)保持陰保極化試片與管道的連接， 測試和記錄陰保極化試片通 電電位；(3)短暫斷開陰保極化試片與管道的連接，測試和記錄陰保極化試 片瞬時斷開電位；(4)測試和記錄自腐蝕試片的自然腐蝕電位；(5)在動態直流干擾管段測量檢查片陰極極化衰減或極化形成時， 需利用數據記錄儀和電流中斷器連續記錄陰保極化試片連通、斷開、再連通循環過程中的保護電位。數據記錄儀測試頻率不低于10次/秒，記錄時間不低于5分 鐘；電流中斷周期根據試片現場極化情況選定，宜選用 12秒通/3秒斷，斷電時 間不宜超過30秒。4.3 結

8、果分析(1)當測得的檢查片通電電位與瞬時斷開電位較接近時，檢查片通電電位、瞬時斷開電位均可以代表檢查片鄰近區域管道的陰極保護電位；(2)當測得的檢查片瞬時斷開電位和通電電位有較大差異時，此時僅檢查片瞬時斷開電位可代表檢查片鄰近區域管道的陰極保護電位；(3)通過檢查片的瞬時斷開電位，采用-850mV電位準則評價管道 的陰極保護效果；(4)若不滿足電位準則，也可以比較檢查片的自然腐蝕電位和瞬時 斷開電位，采用100mVS極極化準則評價管道的陰極保護效果，但在高溫條件下、 SRB的土壤中、存在雜散電流干擾、以及異種金屬材料耦合的管道不適用；(5)檢查片陰極極化衰減或極化形成電位曲線有助于分析動態直流

9、 干擾管段的陰極保護狀況。4.4 注意事項(1)檢查片必須埋設至少24小時保證其充分極化后，再進行相關 測試；(2)現場必須選用經校準過的硫酸銅參比電極進行測試；(3)使用數字萬用表測量檢查片瞬間斷開電位時，應在斷開0.5秒后讀數并記錄(通常為萬用表顯示的第二個數值)；(4) 一般情況下檢查片的瞬間斷開電位數值應保持緩慢降低,若快速下降則表示檢查片沒有充分陰極極化，需重新埋設完全極化后再測量；(5)測量檢查片陰極極化衰減或極化形成時， 陰極保護電流中斷周 期應通過現場試驗進行驗證，必須保證試片既能充分極化又能獲得去極化過程。5應用案例新大線輸油管道松嵐-七廠段建于2004年，全長21.6km,

10、管道材質 L360鋼，管徑 711mm管壁7.1mm設計壓力4.5MPa沿線9km管段與大連輕 軌3號線近距離并行且發生 4次穿越，間距約10130m大連輕軌采用直流 1500V驅動，機車牽引電流最大 2200A其泄漏的雜散電流對與之接近的新大 線管道產生動態直流干擾。采用陰極保護電位檢查片測試方法評價新大線陰極保護效果，各測 試點檢查片瞬間斷開電位及自然電位-距離分布曲線見圖3,測試數據見表2。結 果顯示：大多數檢查片滿足-850mV電位準則，得到有效保護；其余 K22、K30 K33 K34 K38檢查片瞬間斷開電位正于-0.85V ,不滿足準則要求，表明這 5處 測試區域管段接近或大于1

11、0cm2的防腐層漏點處于欠保護狀態。圖3：檢查片瞬間斷開電位及自然電位一距離分布曲線* 2愴*M*，普收Ktttr樸euntt 雪HFt1K14ml*115tatWMF1 MOV4MV中酒Ui；WMFJU9MiT W工EV修上*r4糕通-1畝dtw1Vtti1lUK.ili ina電Q!VVIwn*r1KU4 MW TV4 ft 3Vut2瑜-1 ETV3V-0 700V“i1KKTW4LS4Ar0C3VUirMrIIT4J1W聞4HVUlMW10曰】T 2BT4*cvtttfMTU0Mb：1nrvrnt淤13KlMtd VQkMEV-0 3IOVi*f1J34tq MTV0J3SVRCVw*

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