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燃气输气管道阴极保护检测 应用试片法测量保护电位

  • 某燃气输气管道阴极保护检测试片法测量原理

    管道的腐蚀会发生在防腐层缺陷点处,如果防腐层是完整的,管道就不会腐蚀。我们真正关注的是管道防腐层缺陷点处的保护水平。为了测量防腐层缺陷点处的保护电位,我们用试片来模拟管道防腐层缺陷点。该试片平时通过测试桩与管道连接,得到同样的阴极保护。测量时,将试片与管道的连接瞬时断开,这样就可以测得试片的断电电位而不需要对管道上的所有电源进行中断。试片的电位就是同一水平位置的管道防腐层与试片面积相等的缺陷点处的保护电位。该方法同时消除了杂散电流等各种干扰因素的影响,也可得到较为准确的保护电位。


    保护电位测量方法

    ①试片法断电电位测量有两种方法,一种是将参比电极与试片组装在一起组成极化探头进行测量,称为极化探头法(极化探头结构见图2);另一种是将试片固定在参比管上,利用便携式参比电极进行测量,称为参比管试片法(见图3)。当使用极化探头法时,参比电极中的电解液会逐渐渗漏直至参比电极失效,同时,渗漏出来的电解液会改变试片所处环境,当硫酸铜电解液与试片接触时,会发生置换反应,试片表面被铜覆盖,改变了其极化特性,参比电极电位漂移时也不易察觉。采用参比管,由于参比管的屏蔽作用,利用便携式参比电极在地表就可以进行测量,避免漏液带来的问题。

    ②试片面积的选择。试片面积根据管道的防腐层类型、施工质量、管道所处环境及运行年限确定,试片面积一般为6.5~50.0cm2。如果试片面积太小,它与土壤的接触电阻和管道涂层缺陷处与土壤的接触电阻差异过大,腐蚀特性也会不同。如果试片电位测量结果说明该点保护满足规范要求,只代表管道上面积小于试片面积的涂层缺陷点满足保护要求,不能说明面积大于试片面积的涂层缺陷点的保护是否充分。因此要选择面积大于涂层缺陷点面积的试片,才能保证测量的准确性。

    ③试片的埋深及回填状态与管道相同。在测量之前,应确认阴极保护运行正常,试片与管道已连通,试片与管道充分极化。测量中,将直流数字电压表的正极接试片,负极接硫酸铜参比电极。测量并记录试片的通电电位。

    ④将试片与管道断开,立即测量并记录试片的断电电位。所测得的断电电位代表埋设点附近与试片同等面积防腐层缺陷点处的极化电位。所测量的试片断电电位和把参比电极放置到管道正上方测量得到的断电电位不同,因为当参比电极位于管道正上方时,测得的断电电位是附近所有防腐层缺陷点断电电位的综合值。

    ⑤试片的通电电位值与参比电极位于防腐层缺陷点正上方时测得的通电电位值接近。由于试片与管道在电位读数中所占的比例难以分析,因此,试片通电电位不宜作为评判管地电位的依据。

    ⑥试片要选用与管道类似的钢材,钢材的含碳量或强度对其腐蚀特性影响不大。因此,试片材质不必和管材wanquan一样。


    确定自然电位
    如果试片的断电电位满足阴极保护指标,说明管道保护充分;如果试片断电电位比-0.85V正,要判断管道是不是满足100mV阴极极化值。此时,可以用试片的断电电位减去管道的自然电位获得阴极极化值。如果不知道管道的自然电位,可以利用试片的自然电位,试片的自然电位受试片表面光亮程度影响,应将其埋设并自然锈蚀一段时间(1~12个月)后,再测量其自然电位。

    通电试片的去极化电位和自腐蚀试片的自然电位会有差别,通电试片的去极化电位可能会正于自腐蚀试片的自然电位,因为阴极保护改变了通电试片的环境。对于同样的试片,在土壤腐蚀性强的环境中,试片的自然电位较负(可以达到-0.80V,本文中所有的电位值均是相对于铜/饱和硫酸铜参比电极),在土壤腐蚀性弱的环境中,试片的自然电位较正(干沙中可以达到-0.30V)。可以以此来判断土壤的腐蚀性。


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