論管道雜散電流現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集方法

肖文強(qiáng)

摘要：本文針對(duì)試片法測(cè)試含有雜散電流管道中或者無法采用其他測(cè)試方法測(cè)試管道保護(hù)電位的首選方法。對(duì)試片法測(cè)試管道的斷電電位存在極化周期長，試片埋設(shè)不當(dāng)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確等現(xiàn)象進(jìn)行分析。對(duì)瞬間試片極化方法進(jìn)行深入的闡述分析，并在管道陰極保護(hù)實(shí)際測(cè)試中進(jìn)行實(shí)踐，提高了陰極保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)效率，保證管道陰極保護(hù)檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：試片;管道陰極保護(hù);試片瞬間斷電法

1 前沿

陰極保護(hù)系統(tǒng)為管道投產(chǎn)運(yùn)行后防止管道金屬腐蝕的最后一道防線，通過保護(hù)電流對(duì)管道施加陰極極化，從而減緩或消除管道金屬本體腐蝕。根據(jù)GB/T 21448《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，管道陰極保護(hù)電位測(cè)試在受雜散電流干擾的管段采用試片發(fā)測(cè)試。試片法是通過模擬管道防腐層漏點(diǎn)，利用試片的瞬間斷開電位實(shí)現(xiàn)近似管道斷電電位的測(cè)量。在實(shí)際測(cè)試測(cè)試過程首先將試片埋設(shè)在管道測(cè)試點(diǎn)處，試片1平方厘米的裸露面積，其余部分有防腐層，試片的埋設(shè)狀態(tài)、材質(zhì)均與管道相同，通過電纜與管道連接起來，這樣試片的裸露部分就模擬了管道的一個(gè)防腐層漏點(diǎn)。當(dāng)管道處于陰極保護(hù)狀態(tài)時(shí)，管道被保護(hù)電流極化的同時(shí)，試片也會(huì)被極化為與管道相同的程度，只需測(cè)量試片的瞬時(shí)斷開電位，即可代表管道測(cè)量點(diǎn)的斷電電位。

試片法在實(shí)際測(cè)試管道的斷電電位存在一定的缺陷。主要存在以下幾點(diǎn)問題：1、當(dāng)長距離管道存在雜散電流時(shí)，管道測(cè)試周期特別長。2、管道陰極保護(hù)多個(gè)點(diǎn)同時(shí)測(cè)試時(shí)，破壞管道本身的陰極保護(hù)效果。3、多點(diǎn)同時(shí)測(cè)試管道陰極保護(hù)電位時(shí)，實(shí)際相當(dāng)于管道上增加了多個(gè)防腐層破損點(diǎn)，測(cè)試的結(jié)果與管道真實(shí)電位存在一定差距。4、當(dāng)管道存在直流干擾時(shí)，雜散電流存在通過試片流入或者留出管道的情況。5、試片法測(cè)試管道的斷電電位極化周期長，現(xiàn)場(chǎng)工作量大。

2 瞬間極化試片法測(cè)試測(cè)試管道的陰極保護(hù)電位

瞬間極化試片法測(cè)試管道的斷電電位，是采用外接電源結(jié)合試片斷電法總結(jié)出的一種方法，這種方法的優(yōu)點(diǎn)：

1. 試片極化時(shí)間無需24小時(shí)只需要15-20分鐘，大大縮短了極化周期。

2. 試片極化完畢后，試片與管道連接，同時(shí)斷開外部電源，試片與管道等電位連接。

3. 試片與管道等電位連接幾分鐘后，測(cè)試試片的斷電電位，縮短的檢測(cè)周期。

4. 長距離管道存在直流干擾時(shí)，無需埋設(shè)多組試片，縮減工作強(qiáng)度，同時(shí)保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5. 不會(huì)破壞管道陰極保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，基本能夠采集到管道的真實(shí)電位。

3 瞬間極化試片法具體操作步驟

首先將1平方厘米的試片埋設(shè)在管道測(cè)試樁附近位置，埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.5米，試片采用圓柱形型。試片應(yīng)與土壤充分接觸。

試片埋設(shè)完畢后，在試片附近位置增設(shè)一個(gè)陽極接地極，陽極接地極與試片間距應(yīng)大于10厘米。將直流電源的負(fù)極連接試片，正極連接陽極接地極，電源負(fù)極與試片連接位置增加一個(gè)機(jī)械開關(guān)。

電源連通后，對(duì)試片進(jìn)行極化，每隔1-2分鐘測(cè)試一次試片的斷電電位，當(dāng)試片的斷電電位大于1.3v以后，將電源開關(guān)關(guān)閉，試片連接線與管道連接，試片電位與管道電位穩(wěn)定5分鐘左右，此時(shí)試片與管道處于等電位狀態(tài)。

此時(shí)管道的斷電電位與試片的斷電電位基本一致，測(cè)試此時(shí)試片的斷電電位即為管道的斷電電位。

4.實(shí)際檢測(cè)過程案例

山東某條輸送成品油管道，管道長度為290公里，管道存在較強(qiáng)的交、直流雜散電流干擾。為了采集相對(duì)準(zhǔn)確的管道斷電電位及交流干擾情況，管道每隔幾公里設(shè)置一處智能測(cè)試樁，智能樁能夠采集試片的通斷電位及交流干擾密度。

采集數(shù)據(jù)時(shí)采用兩個(gè)數(shù)據(jù)記錄儀在同一個(gè)采集周期內(nèi)同時(shí)采集管道的通斷電位和交流干擾密度，測(cè)試結(jié)果如下表所示：

4結(jié)論

通過以上數(shù)據(jù)對(duì)比分析，管道測(cè)試雜散電流干擾時(shí)，同時(shí)采集交流和直流干擾數(shù)據(jù)與分別單獨(dú)采集交流和直流相比較，管道的斷電電位會(huì)正向偏移，測(cè)試的管道交流雜散電流干擾電壓和交流干擾密度偏小，因此采用兩個(gè)設(shè)備同時(shí)采集管道的通斷電位和交流干擾密度數(shù)據(jù)存在較大偏差，采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。