管道电位阴极保护检测装置_电子技术

创始人

2025-08-20 14:37:13

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一、核心功能

阴极保护测试桩是管道阴极保护系统的“感官神经”，通过测量管道表面电位、电流等参数，实时反映保护状态，主要功能包括：

电位检测

监测管道相对于参比电极的电位（如铜/硫酸铜参比电极），确保电位处于国际标准范围（-0.85V至-1.2V CSE）。若电位低于-0.85V，表明保护不足；若高于-1.2V，可能引发氢脆风险。

示例：在沿海高氯离子环境中，需将电位严格控制在-0.95V以下，以抵消硫酸盐还原菌等微生物的腐蚀作用。

电流检测

通过电流互感器测量阴极保护电流输出，评估系统运行效率。电流过小可能导致保护不足，电流过大则可能浪费能源或损伤管道涂层。

绝缘性能检测

检查管道与土壤、其他金属结构的绝缘状态，防止电流泄漏。例如，管道与固定墩、跨越塔架的连接处需确保绝缘性能正常。

涂层缺陷定位

结合直流电位梯度（DCVG）法或皮尔逊（Pearson）检测法，定位管道涂层破损点。DCVG法通过测量破损点周围的电位梯度，精度可达毫米级。

故障预警与数据分析

长期监测电位、电流变化趋势，提前发现保护系统故障或环境变化（如土壤电阻率突变）对保护效果的影响。

二、技术原理

阴极保护通过两种方式实现：

牺牲阳极法

将电位更负的金属（如镁、锌合金）与管道连接，电子从阳极流向管道，使管道表面富集电子，电位降低，从而抑制腐蚀。适用于短距离、小口径管道（如城市燃气管网）。

挑战：阳极寿命受土壤电阻率影响，高电阻率环境中寿命可能不足3年。

外加电流法

通过整流器向管道施加直流电流，电源正极连接辅助阳极（如高硅铸铁、石墨），负极连接管道。电流从辅助阳极流入土壤，再流向管道，使管道表面极化至保护电位。适用于长距离、大口径管道（如原油输送管道）。

优势：输出电流连续可调，适应复杂环境。

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