精准测量管地电位,为埋地管道腐蚀防护把好核心数据关。在埋地金属管道的腐蚀防护领域,近间距电位测量(CIPS)是一项至关重要的检测技术。它通过沿管道每隔1-5米测量一次管地电位,全面评估阴极保护系统的有效性,及时发现防腐层缺陷或保护不足的管段。
然而,在实际操作中,技术人员常会遇到各种问题。本文将汇总该领域最常被问及的十个问题,并提供专业解决方案。

01 最小测量间距是多少?依据是什么?
近间距电位测量的典型间距为1至5米。这个范围主要基于两个考虑:一是足以检测到因防腐层缺陷或外部干扰引起的电位异常;二是保证检测效率与数据精度之间的平衡。
在特殊情况下,例如需要精细调查某个可疑区域时,测量间距可以加密到1-2米,以更精确地定位问题点。
02 数据不连续或跳变如何处理?
数据不连续或跳变通常由以下原因引起:
- 接触不良:参比电极与土壤接触不紧密,或测试线与管道连接点存在虚接。解决方案是确保参比电极放置于管道正上方的湿润土壤中,必要时浇水改善接触,并检查所有接头。
- 外部干扰:强烈的直流杂散电流(如来自附近轨道交通、其他阴极保护系统)会导致电位剧烈波动。可通过观察电位波动规律,并与相关单位协调进行同步中断测试来识别和排除。
- 尾线断裂:连接测试桩和测量设备的尾线在移动过程中可能被拉断或剐断。检测时需有专人维护尾线,避免断裂。
03 如何验证近间距电位测量结果的准确性?
验证测量结果的准确性通常需要多种技术方法相互佐证:
- 与PCM(多频管中电流法)联用:CIPS检测到电位异常时,可用PCM进一步检测管道中电流强度的变化,综合判断是防腐层破损还是金属搭接等原因所致。
- 开挖验证:对于关键异常点,在条件允许时进行开挖,直接检查管道防腐层状况和实际保护状态,这是最直接的验证方式。
- 校准仪器:定期使用标准电压源对万用表等测量仪器进行校准,确保其精度(误差应<±1mV)。
04 参比电极放置有何特殊要求?
参比电极的放置直接影响数据质量,必须遵循以下要点:
- 精确定位:使用管线定位仪确定管道中心线,将参比电极垂直放置在管道正上方。
- 确保良好接地:在干燥地区,应在电极底部充分浇灌清水或饱和硫酸铜溶液,确保与大地形成良好电解质通路。
05 测量中为何要使用电流中断器?如何设置?
使用电流中断器的核心目的是消除IR降(土壤中的电压降)影响,测量到管道的真实极化电位(即断电电位Voff),这是评价阴极保护效果的真实依据。
通断周期的典型设置为:通电800ms,断电200ms;或通电4s,断电1s。关键是在电流中断后设置适当的延迟测量时间(如断电200ms时,延迟约40ms),以避开断电初期的电位波动,读取稳定值。
06 近间距测量能否发现所有防腐层缺陷?
不能完全保证发现所有缺陷,但其检出率远高于传统的测试桩测量。
CIPS通过检测电位梯度变化来间接判断防腐层状况。对于较大的防腐层缺陷或密集的小缺陷区,其效果显著。但对于某些特殊情况,如防腐层老化但未完全破损(导致整体保护电流需求增加),可能需要结合直流电压梯度(DCVG)等其它检测方法进行综合判断。
07 测量遇到高阻土壤(如砂石、冻土)怎么办?
高阻土壤会增大测量回路的阻抗,可能影响读数稳定性。可采取以下措施:
- 改善接地条件:在参比电极位置充分浇水,或挖开一小部分原状土,确保电极与湿润土壤紧密接触。
- 注意阳极地床影响:在高阻土壤区域,阳极地床接地电阻可能显著增加(“冻土”效应可使其增加几倍至十几倍),影响阴极保护电流输出,这本身也是评估阴极保护系统有效性的重要信息。
08 测量数据如何分析与解读?
数据分析主要关注两条关键曲线:通电电位(Von)曲线和断电电位(Voff)曲线。
- 保护状态判断:目前国际上普遍采用Voff值作为评价标准,通常认为Voff ≤ -850mV(相对于Cu/CuSO4电极)为有效保护。
- 异常识别:
- 若某段管道Voff正于-850mV,表明该段欠保护,存在腐蚀风险。
- 若Voff负于-1200mV,可能意味着过保护,可能导致防腐层产生析氢反应而剥离。
- 电位曲线出现突然的陡降或陡升,可能指示该处存在防腐层重大缺陷、金属搭接或杂散电流干扰。
09 测量工作有哪些安全注意事项?
- 交通安全:测量通常沿管线行进,需注意来往车辆,必要时设置警示标志。
- 电气安全:在接近高压线或变电站区域时,注意跨步电压和接触电压风险,尤其在发生接地故障时,这些电压可能危及人身安全。
- 设备安全:正确连接测试线路,防止短路。雷雨天气应停止野外测量。
10 如何降低环境因素(如温度、湿度)的影响?
- 温度影响:温度变化可能影响测量设备的准确性。尽量在一天中温度相对稳定的时段进行测量,并对测量设备进行温度补偿或定期校准。
- 湿度影响:土壤湿度直接影响接地电阻。在干燥地区,通过浇水改善接触是必要的,但需记录说明情况。对于长期监测,可考虑埋设长效参比电极。
精准的测量始于对细节的把握。一次合格的CIPS测量,意味着从准备工作到数据分析的每个环节都严格受控,从而为管道安全运行提供坚实的数据支撑。测量技术的价值在于将隐藏的风险可视化。通过科学的解读,CIPS数据不仅能反映现状,更能预测潜在风险,指导防护策略的优化,真正实现防患于未然