陰極保護(hù)測試樁功能需求說明V10(160327)

1、陰極保護(hù)測試樁功能需求說明1、 測試樁功能分類陰保測試樁(下稱CPTS)是陰極保護(hù)系統(tǒng)中必不可少的裝置，主要用于陰極保護(hù)效果和運(yùn)行參數(shù)的檢測?，F(xiàn)就外加強(qiáng)制電流保護(hù)方式的長輸管線上安裝智能測試樁需求功能進(jìn)行闡述(犧牲陽極保護(hù)方式的管線一般較短或多用于城鎮(zhèn)管線，智能測試樁的需求基本為4)。按使用場所不同大致分為兩大類，即場站閥室特定場所的測試樁和管道線路上的測試樁。具體分類如下：1) 場站閥室特定場所：絕緣接頭、犧牲陽極、匯流通電點(diǎn)和輔助陽極測試樁；2) 管道線路上：電位、電流、極化探頭、犧牲陽極和排流測試樁。備注：為表達(dá)需求程度，將需求劃分為4級，1級最強(qiáng)烈，4級最弱。2、 測試樁功能需求1)

2、絕緣接頭測試樁其功能為用來測試絕緣裝置(絕緣接頭或絕緣法蘭，近年新安裝的以接頭居多)的絕緣性能。一般接線板上需要連接6根線纜，分別為絕緣裝置兩側(cè)的管道上各引出2根線纜和兩側(cè)線纜連接的防雷接地鋅電池。如左圖所示，接線板上共有8個(gè)接線柱(不同產(chǎn)品數(shù)量不等)，其中1#、3#(編號順序?yàn)橛勺蟮接?，由上而下，下?接線柱為裝置陰極保護(hù)側(cè)，由管道上引出，5#為鋅電池，3#和5#相連；2#、4#為裝置非陰極保護(hù)側(cè)，6#為鋅電池(與5#的鋅電池為一套產(chǎn)品，中間由絕緣片隔離，埋設(shè)在管道附近)，4#和6#相連；7#、8#為預(yù)留接線柱。日常測試時(shí)，需要分別測量絕緣裝置兩側(cè)的管地電位(下稱電位)，即1#與參比電極的電

3、位V1#、2#與參比電極的電位V2#。通過V1#和V2#的差值情況(>100mV時(shí)表明絕緣良好，<5mV時(shí)表明絕緣失效，5100mV需要改變條件或其他方法判定)判斷絕緣接頭的絕緣性能。鋅接地電池的開路電位有時(shí)也需要測量，測量時(shí)3#和5#、4#和6#需要斷開連接，單獨(dú)測量5#、6#的相對于參比電極的管地電位，測量完成后恢復(fù)連接。按規(guī)范為1年1次，每個(gè)企業(yè)規(guī)定不一致，1季度、1月都有。一般設(shè)置在集輸氣、調(diào)壓場站或閥室(故大部分的均是防爆接線箱)，人員都能到達(dá)或有人值守，安裝智能測試的需求為3。2) 犧牲陽極測試樁其功能為通過測試樁將鎂陽極(或其他陽極)與需要被保護(hù)的管線連接，從而向管道

4、提供陰極保護(hù)。對外加強(qiáng)制電流的陰保系統(tǒng)來說，犧牲陽極一般安裝在集輸氣場站(保護(hù)場站的埋地管線)、閥室絕緣裝置放空管一側(cè)(保護(hù)放空管線)和特定地段(穿跨越河流、鐵路等，保護(hù)電位不達(dá)標(biāo)時(shí)補(bǔ)充)需要加強(qiáng)保護(hù)的管線段。如下圖所示，接線板上有2根線纜，其中1#為管道上引出的線纜，2#為犧牲陽極引出的線纜(線纜數(shù)量不定，可以是2根管道引出線纜，多個(gè)陽極包引出線纜，搭接方式各不相同)，平時(shí)處于搭接狀態(tài)。日常測試時(shí)，需要測量閉合狀態(tài)下的電位(即搭接狀態(tài)下的管地電位)、開路狀態(tài)下管道的電位和陽極的電位以及陽極的輸出電流(即管線和陽極之間串1個(gè)毫安級的電流表)，完成后恢復(fù)。對于安裝在場站或閥室的，同絕緣接頭測試樁

5、其需求為3，線路上則為1。3) 匯流通電點(diǎn)測試樁其功能為恒電位儀與管道之間的連接，恒電位儀向管道提供保護(hù)電流及反饋信號，安裝在陰極保護(hù)站。如下圖所示，1#為管道上的零位引線、2#為設(shè)備恒電位儀的零位引線、3#為長效參比電極地下引線、5#為長效參比電極設(shè)備引線、4#為管道上的陰極引線、6#為設(shè)備的陰極引線，連接關(guān)系見圖。日常測試時(shí)，需要分別測量1#和2#連接時(shí)、3#和5#連接時(shí)、4#和6#連接時(shí)的電位，該參數(shù)非常重要，關(guān)系到恒電位儀的運(yùn)行狀態(tài)及管線上陰保運(yùn)行狀態(tài)。目前該參數(shù)都是抄錄恒電位儀設(shè)備顯示屏上的顯示值，與實(shí)際值會(huì)存在一定偏差，而每日拆卸(密封板)工作量又比較大，需要等級為1。4) 輔助陽

6、極測試樁其功能為輔助陽極地床與設(shè)備恒電位儀的連接，安裝在陰極保護(hù)站，線纜連接關(guān)系同犧牲陽極。日常測試時(shí)，只測試陽極地床的接地電阻，此時(shí)需關(guān)閉恒電位儀，斷開連接。使用接地電阻測試儀測試其接地電阻，因存在多個(gè)操作程序(關(guān)鍵關(guān)停恒電位儀)，故實(shí)現(xiàn)智能較為困難，需求為4。5) 電位測試樁其功能為測試管道線路上的保護(hù)電位，是陰保系統(tǒng)上數(shù)量最多，一般1處/公里，是日常測試中接觸頻繁的測試樁，可通過測試其保護(hù)電位，判斷管線是否得到了有效的陰極保護(hù)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。如左圖所示，電位測試樁一般有2根線纜，均為由管道上引出(可理解為1備1用)。日常測試時(shí)，測試其電位。因其布設(shè)的密度大(相對于其他測試樁)，而長輸管線途徑

7、的環(huán)境多變，部分區(qū)域車輛甚至人員難以到達(dá)(深山密林)，或測試需要花費(fèi)很多時(shí)間，特別是惡劣天氣時(shí)，浪費(fèi)了人力物力。故而現(xiàn)在很多管線電位測試樁的設(shè)置，要么很密集(間距3、4百米，滿足設(shè)計(jì)數(shù)量要求)，要么很稀疏(間距可達(dá)3、4公里)，在人員難以測量的區(qū)域，設(shè)置智能測試樁的需求為1。電位測試樁，屬于基礎(chǔ)樁，其他如排流樁、極化探頭(腐蝕試片)、犧牲陽極等類型測試樁均是在電位樁的基礎(chǔ)上變化而來的。6) 電流測試樁其功能為計(jì)算管道外防腐層的電阻率，通過測量通、斷電位以及管中電流，計(jì)算防腐層的絕緣電阻率。其結(jié)構(gòu)為接線板上有4根管道線纜，分別焊接在管道上。4根線纜的焊點(diǎn)間距按相關(guān)規(guī)定布設(shè)。日常測試中，一般作為電位樁進(jìn)行測試，需求為3。7) 極化探頭(腐蝕試片)測試樁極化探頭為一整套設(shè)備，由三個(gè)線纜接出，分別為硫酸銅參比電極、需與管道連接的腐蝕試片和不需與管道連接的腐蝕試片。其功能主要有在現(xiàn)有陰保情況下，模擬防腐層破損，一定面積露鐵點(diǎn)是否能得到有效的陰極保護(hù)(試片與管道線纜搭接)和測試模擬自然電位(未與管線搭接)。如左圖所示，3#為參比電極，5#、7#為腐蝕試片，6#、8#為管道，5#與6#連接(照片中拆除了)。日常測試中，需要測試參比電極的參比差(通過便攜參比)，7#的自然電位和5#、6#及8#的保護(hù)電位。另需要測試5#與6#斷開瞬間，5#的瞬間斷電電位(即真實(shí)保護(hù)電位)，這個(gè)比較難實(shí)現(xiàn)。