一、阴极保护测试桩概述
1. 测试桩的作用:阴极保护测试桩是用于监测埋地金属管道(如输油、输气管道)阴极保护效果的重要设施,通过测量其电流和电位参数,可判断保护系统是否正常运行,避免管道因腐蚀失效。
2. 测试桩的结构与类型:通常由桩体(金属或非金属材料)、接线端子、测试导线(连接管道和参比电极)、铭牌等组成。分为常规测试桩:用于单一管道的电位、电流测量;交叉测试桩:用于多管道并行时的干扰测试;牺牲阳极测试桩:连接牺牲阳极与管道,监测阳极输出电流。
二、电流测量方法与操作
1.通过测量流经测试桩的电流,评估阴极保护系统的保护强度(如牺牲阳极的输出电流、强制电流系统的回路电流)。直流电流表(精度≥0.1mA);钳形电流表(适用于非断开式测量,避免中断保护电流);数据记录仪(用于长期监测电流变化)。
2. 主要测量方法
断电法 :断开保护电流回路,接入电流表;读取稳定电流值(需等待瞬态电流衰减)。适用于牺牲阳极系统、强制电流系统调试
直流电流法:在测试桩端子处串联电流表;保持保护系统通电,直接读取电流值。适用于日常运行监测,需确保回路阻抗稳定。
钳形法:用钳形表夹住测试导线;直接读取感应电流值(非接触式测量)。用于避免中断保护电流的场景。
3. 注意事项:接线时确保极性正确,避免电流表反偏损坏;测量牺牲阳极电流时,需区分单支阳极与组合阳极的输出;长期测量需定期校准仪器,避免误差积累。
三、电位测量方法与操作
1. 测量原理与仪器:通过参比电极(如铜 / 硫酸铜电极)作为基准,测量管道相对于参比电极的电位,判断管道是否处于有效保护电位区间(通常为 - 0.85V ~ -1.5V,相对于 Cu/CuSO₄电极)。用高精度万用表(精度≥1mV);参比电极(常用 Cu/CuSO₄电极,需确保电解液饱和);便携式电位测量仪(带数据存储功能)。
2. 主要电位参数与测量方法
自然电位:管道未施加保护时的电位,用于评估腐蚀倾向。参比电极置于管道附近土壤,万用表正极接管道,负极接参比电极,读取稳定值。
保护电位:通电时管道的电位,需满足阴极保护准则。保持保护系统通电,同上接线,读取电位值(需注意排除 IR 降影响)。
断电电位:断开保护电流 4s 内的电位,消除IR 降后更真实反映保护状态。
配合断电装置(如 ICCP 系统的断流器),断电瞬间读取电位。
3. 电位测量标准与判据
国标 GB/T 21448-2019:保护电位需≤-0.85V(Cu/CuSO₄),或满足 “-850mV 准则”“Tafel 外推法准则” 等;