論管道雜散電流現場數據采集方法

肖文強

摘要：本文針對試片法測試含有雜散電流管道中或者無法采用其他測試方法測試管道保護電位的首選方法。對試片法測試管道的斷電電位存在極化周期長，試片埋設不當導致測試結果不準確等現象進行分析。對瞬間試片極化方法進行深入的闡述分析，并在管道陰極保護實際測試中進行實踐，提高了陰極保護現場檢測效率，保證管道陰極保護檢測數據準確性。

關鍵詞：試片;管道陰極保護;試片瞬間斷電法

1 前沿

陰極保護系統為管道投產運行后防止管道金屬腐蝕的最后一道防線，通過保護電流對管道施加陰極極化，從而減緩或消除管道金屬本體腐蝕。根據GB/T 21448《埋地鋼質管道陰極保護技術規范》相關規定，管道陰極保護電位測試在受雜散電流干擾的管段采用試片發測試。試片法是通過模擬管道防腐層漏點，利用試片的瞬間斷開電位實現近似管道斷電電位的測量。在實際測試測試過程首先將試片埋設在管道測試點處，試片1平方厘米的裸露面積，其余部分有防腐層，試片的埋設狀態、材質均與管道相同，通過電纜與管道連接起來，這樣試片的裸露部分就模擬了管道的一個防腐層漏點。當管道處于陰極保護狀態時，管道被保護電流極化的同時，試片也會被極化為與管道相同的程度，只需測量試片的瞬時斷開電位，即可代表管道測量點的斷電電位。

試片法在實際測試管道的斷電電位存在一定的缺陷。主要存在以下幾點問題：1、當長距離管道存在雜散電流時，管道測試周期特別長。2、管道陰極保護多個點同時測試時，破壞管道本身的陰極保護效果。3、多點同時測試管道陰極保護電位時，實際相當于管道上增加了多個防腐層破損點，測試的結果與管道真實電位存在一定差距。4、當管道存在直流干擾時，雜散電流存在通過試片流入或者留出管道的情況。5、試片法測試管道的斷電電位極化周期長，現場工作量大。

2 瞬間極化試片法測試測試管道的陰極保護電位

瞬間極化試片法測試管道的斷電電位，是采用外接電源結合試片斷電法總結出的一種方法，這種方法的優點：

1. 試片極化時間無需24小時只需要15-20分鐘，大大縮短了極化周期。

2. 試片極化完畢后，試片與管道連接，同時斷開外部電源，試片與管道等電位連接。

3. 試片與管道等電位連接幾分鐘后，測試試片的斷電電位，縮短的檢測周期。

4. 長距離管道存在直流干擾時，無需埋設多組試片，縮減工作強度，同時保證測試結果的準確性。

5. 不會破壞管道陰極保護系統的穩定性，基本能夠采集到管道的真實電位。

3 瞬間極化試片法具體操作步驟

首先將1平方厘米的試片埋設在管道測試樁附近位置，埋設深度不應小于0.5米，試片采用圓柱形型。試片應與土壤充分接觸。

試片埋設完畢后，在試片附近位置增設一個陽極接地極，陽極接地極與試片間距應大于10厘米。將直流電源的負極連接試片，正極連接陽極接地極，電源負極與試片連接位置增加一個機械開關。

電源連通后，對試片進行極化，每隔1-2分鐘測試一次試片的斷電電位，當試片的斷電電位大于1.3v以后，將電源開關關閉，試片連接線與管道連接，試片電位與管道電位穩定5分鐘左右，此時試片與管道處于等電位狀態。

此時管道的斷電電位與試片的斷電電位基本一致，測試此時試片的斷電電位即為管道的斷電電位。

4.實際檢測過程案例

山東某條輸送成品油管道，管道長度為290公里，管道存在較強的交、直流雜散電流干擾。為了采集相對準確的管道斷電電位及交流干擾情況，管道每隔幾公里設置一處智能測試樁，智能樁能夠采集試片的通斷電位及交流干擾密度。

采集數據時采用兩個數據記錄儀在同一個采集周期內同時采集管道的通斷電位和交流干擾密度，測試結果如下表所示：

4結論

通過以上數據對比分析，管道測試雜散電流干擾時，同時采集交流和直流干擾數據與分別單獨采集交流和直流相比較，管道的斷電電位會正向偏移，測試的管道交流雜散電流干擾電壓和交流干擾密度偏小，因此采用兩個設備同時采集管道的通斷電位和交流干擾密度數據存在較大偏差，采集數據不準確。