陰極保護測試樁的發(fā)展與改進

中石油管道一公司 叢軍

0 前言

陰極保護測試樁是防止埋地鋼管腐蝕的重要設(shè)備，通過測試樁可以周期性測取管道陰極保護的各項參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)和判斷腐蝕風險，保證管道安全運行。

1 混凝土測試樁

陰極保護測試樁的樣式并無統(tǒng)一規(guī)定，《輸油管道工程設(shè)計規(guī)范》(GB 50253—2003)和《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》(GB 50251—2003)只是規(guī)定：“陰極保護測試樁可與里程樁結(jié)合設(shè)置”。

1996年前，我國長輸管道大多用于輸送原油，陰極保護測試樁都是由混凝土里程樁兼任。由于管輸原油需要沿途不斷加熱加壓，站間距通常為70~80 km，從運行管理需要出發(fā)，間距2 km需設(shè)置一個陰極保護測點，每個月測試2次，既可以及時了解到全線陰極保護狀況，又不至于測試工作量太大。

混凝土里程樁內(nèi)澆筑有一條直徑8 mm縱貫上下的鋼筋，下端突出于樁體外，與管體引出的測試電纜連接，上端與里程樁頂平齊直接暴露在空氣中，作為測試點。

里程樁每公里都有，所以工程上采取間隔一個里程樁，設(shè)置一個兼任測試樁的里程樁。實際上每個混凝土里程樁的結(jié)構(gòu)都是相同的，只是兼任測試樁的里程樁下連接有測試電纜。

2 鋼管測試樁

近年來，隨著“西氣東輸”等國家重點工程建成，天然氣及成品油管道逐漸成為主流，其與輸送原油管道的重大差別在于不再需要加熱輸送。

混凝土測試樁長度一般1 m左右，下半截埋在土壤中，地面露出僅0.5 m。雖然經(jīng)常被地表作物所淹沒，由于輸送原油的管道溫度遠高于正常地溫，管道上方地表作物長勢與周邊有明顯差別，尋找起來并不費力。但混凝土測試樁用于輸送天然氣及成品油管道，就面臨著測試時尋找困難的局面。

為此，天然氣及成品油管道較多采用鋼管測試樁，不再是由混凝土里程樁兼任。鋼管測試樁多以3~4 m長的鋼管作為主體(見圖 1)，內(nèi)部設(shè)有接線板。下端埋入土壤1 m，地面仍能露出2~3 m，高于普通的作物。

圖1 鋼管測試樁

由于鋼管測試樁外形美觀，安裝施工簡便，重量輕便于遠途運輸，逐漸成為主流材料，即使輸送原油或位于戈壁荒灘的新建管道也開始大量采用，混凝土里程樁兼任的測試樁正逐漸被淘汰。

3 防盜測試樁

隨著天然氣高壓管道向人口稠密區(qū)的延伸，鋼管測試樁被不法分子盜損情況日益嚴重，為遏制這種勢頭，結(jié)合混凝土里程樁和鋼管測試樁的優(yōu)點，特殊設(shè)計的防盜檢測樁應(yīng)運而生，見圖2、圖3。

圖2 防盜測試樁外形尺寸

圖3 防盜測試樁及接線盒實物

檢測樁體由混凝土澆筑而成，長1 200 mm，水平截面為邊長180 mm正方形的中空長方體。靠近樁體頂端預(yù)埋的接線盒內(nèi)裝有與鋼管測試樁相同的接線板，上面的接線柱作為測試點。接線盒下端連接的直徑90 mm聚氯乙烯塑料管，直通樁底用于穿測試電纜；樁體頂面有深100 mm的盲孔，用于插入聚氯乙烯長塑料管，以便于巡線人員尋找。

3.1 技術(shù)要求

(1)檢測樁內(nèi)的紫銅片厚度不小于1 mm，沖壓成型。

(2)檢測樁內(nèi)的接線柱材質(zhì)全部為黃銅，柱體直徑不小于12 mm，穿線孔直徑不小于5 mm，機加成型。壓線螺栓直徑不小于5 mm，長度不小于13 mm。短接紫銅片的固定采用蝴蝶螺母為黃銅鑄造的標準件，可用手旋松固。

(3)檢測樁內(nèi)接線板材質(zhì)為酚醛電木板，厚度不小于4 mm。

(4)檢測樁體材質(zhì)為C25混凝土澆筑，鋼筋材質(zhì)為Q235，直徑不小于4 mm，骨架間距不得大于100 mm，混凝土凈保護層最小厚度不小于15 mm。

(5)內(nèi)部穿線管為壁厚不小于3 mm的聚氯乙烯塑料管。

(6)檢測樁固定接線口蓋板的螺栓為內(nèi)五角螺栓。

3.2 獨創(chuàng)點

(1)測試樁體采用混凝土和塑料管，使之不具備回收轉(zhuǎn)賣價值，從根本上杜絕盜損現(xiàn)象的發(fā)生。

(2)樁體高度僅為1.2 m，即可降低原材料和運輸成本，又可降低現(xiàn)場安裝難度。

(3)地面上方混凝土樁體只有0.6 m，安裝后在樁體頂端盲孔中插入有醒目顏色的聚氯乙烯長塑料管用水泥固封，便于巡線人員尋找。

(4)檢測樁固定接線口蓋板的螺栓為內(nèi)五角螺栓，需專用鑰匙才能開啟。