CN104651854A - 阴极保护系统的断电电位测量方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阴极保护系统的断电电位测量方法及系统，其中所述系统包括：一材质，埋设状态与被测管道相同的试片，所述试片与被测管道通过线缆连接，用于提供参比电位的参比电极，用于记录试片与被测管道线缆断开时，电压表读数的电压记录仪以及用于测量试片与参比电极之间电动势的电压表，所述电压表分别与试片，参比电极及电压记录仪连接。上述系统能够自动记录断电时的断电电位，数据准确可靠并且可以实现实时监控断电电位。

Description

阴极保护系统的断电电位测量方法及系统

技术领域

本发明涉及管道防腐蚀阴极保护系统领域，尤其涉及阴极保护系统的断电电位测量方法及系统。

背景技术

随着管道防腐蚀的阴极保护技术的不断完善和阴极保护理论认识的提高，大家开始有了统一的共识。即判断埋地钢制管道阴极保护是否受到保护或过保护，依据是判断极化电位（即断电电位）是否超过最大保护电位或者低于最小保护电位。一般测量极化电位为消除IR降，需要断电测量，但在某些情况下管道上的阴极保护电流是没办法同步断开的，如牺牲阳极法的管道阴极保护系统。

另外，由于地理位置的限制，在燃气管道与电力线路和电气化铁路等市政配套设施设计和建设过程中，不可避免的会出现并行和交叉情况，使得埋地燃气管道受到的杂散电流干扰腐蚀问题日益突出。杂散电流干扰腐蚀具有破坏区域集中、破坏速度快、破坏作用强等特点。其极易导致管道的腐蚀穿孔,从而引起能源浪费、环境污染和火灾等事故。这给管道保护电位的测量带来很大困难。

杂散电流腐蚀反应激烈，而且发生在局部位置，必须以精确的检测数据评估管道的阴保情况，判断干扰来源来为下一步加强杂散电流干扰的重点管道监测、控制、维护工作，提高管道的整体安全性。由于管道受到的杂散电流干扰具有周期性、变动性的特点。如图4所示为采用人工操作方式获得的断电电位数据结果，其中每条竖线中最高点为最大值，最低点为最小值，中间点为平均值。从图4可以看出，其无法对测试点进行实时监控，满足对杂散电流的检测，预防要求。

因此，在近几年来，对于阴保测量技术及标准规范的研究正在升温，特别是采用试片法对油气输送管道阴极保护效果进行监测越来越引起人们的重视。现场应用结果表明试片法可以有效的消除土壤IR降的影响，是测量极化电位，对阴极保护效果进行监测有效的方法。GB/T 21246-2007《埋地钢制管道阴极保护参数测量方法》5.3.2中要求读取断电电位应在通/断电0.5S内读取。对然气管道输送系统的阴极保护进行正确评价取决于阴极保护规范的准确应用，包括准确的测量管道保护电位，采用正确的电位规范，并保证每次测量数据的准确性。测量埋地管道的真实保护电位并正确运用相关规范是阴极保护系统进行评价的重要步骤。但日常检测中，测量断电电位的操作方式为：从测试点内引出与极化探头连接的线缆，在极化时间充分后断掉引出线，人工读取断电电位。

现有的测试方法，操作需靠人工断电，存在断电和读取测试数据不同步、数据不精确，无法实现实时监控及多次连续测量，无法准确的在0.5S内读取数据的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供阴极保护系统的断电电位测量方法及系统，旨在解决现有技术中测量断电电位需要人工操作，断电操作与读取数据不同步，数据不精确，无法实时监控的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种阴极保护系统的断电电位测量系统，包括一材质，埋设状态与被测管道相同的试片，所述试片与被测管道通过线缆连接，其中，所述系统还包括：用于提供参比电位的参比电极，用于记录试片与被测管道线缆断开时，电压表读数的电压记录仪以及用于测量试片与参比电极之间电动势的电压表，所述电压表分别与试片，参比电极及电压记录仪连接。

所述的阴极保护系统的断电电位测量系统，其中，所述参比电极为硫酸铜参比电极。

所述的阴极保护系统的断电电位测量系统，其中，所述硫酸铜参比电极设置在被测管道正上方的地表土壤上，电极底部与土壤完全接触。

所述的阴极保护系统的断电电位测量系统，其中，所述电压记录仪还包括断开模块，用于经过预定的极化时间后，断开所述连接试片及被测管道的线缆。

一种阴极保护系统的断电电位测量方法，包括埋设一材质，埋设状态与被测管道相同的试片，通过线缆连接试片与被测管道，其中，所述方法还包括：

A、设置参比电极提供参比电位；

B、连接电压表与参比电极，试片，测量试片与参比电极之间的电动势；

C、经过预定的极化时间后，断开所述连接试片及被测管道的线缆，通过电压记录仪记录此时电压表的读数。

所述的阴极保护系统的断电电位测量方法，其中，所述参比电极为硫酸铜参比电极。

所述的阴极保护系统的断电电位测量方法，其中，所述步骤A具体包括：将所述硫酸铜参比电极设置在被测管道正上方的地表土壤上，令电极底部与土壤完全接触。

所述的阴极保护系统的断电电位测量方法，其中，所述步骤C具体包括：经过预定的极化时间后，所述记录仪自动断开所述连接试片及被测管道的电缆并记录此时电压表的读数。

有益效果：本发明提供的阴极保护系统的断电电位测量方法及系统，通过电压记录仪自动记录断电时的断电电位，数据准确可靠并且可以实现实时监控，为阴极保护系统测试提供真实可靠的科学依据，为阴极保护系统运行评估提供可靠依据，避免了断电操作与读取数据不同步，数据不精确，无法实时监控的问题。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中的阴极保护系统的断电电位测量系统的结构示意图。

图2为使用本发明阴极保护系统的断电电位测量系统的某一具体实施例的测试结果示意图。

图3为本发明具体实施方式中的阴极保护系统的断电电位测量方法的方法流程图。

图4为现有技术的断电电位测试结果图。

具体实施方式

本发明提供一种阴极保护系统的断电电位测量方法及系统。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，为本发明阴极保护系统的断电电位测量系统的具体实施例，包括试片100，参比电极200，电压记录仪300以及电压表400。电压表400分别与试片100，参比电极200及电压记录仪300连接。

所述试片100的材质，埋设状态与被测管道30均相同，与被测管道通过线缆导电连接，从而模拟出管道的一个覆盖层缺陷。

参比电极200是测量各种电极电势时作为参照比较的电极。可以将被测定的电极与精确已知电极电势数值的参比电极构成电池，通过测定电池电动势数值，来精确计算出被测定电极的电极电势。所述参比电极具体可以为任何合适类型的参比电极，例如银/氯化银电极，固态电极等。

上述断电电位测量系统具体工作过程为：试片100与参比电极200构成一个电池，电压表400分别连接参比电极200及试片100，测量两者之间的电动势。首先，令试片100经过一预定时间段的管道保护电流对其的极化（即与管道连接线缆，导电连接后静止一段时间），与被测管道的极化电位相同后，此时试片100的电位变化情况即与被测管道相同，能良好的模拟为覆盖层缺陷。当然，所述预定时间段至少为应当满足试片能够完全被极化，为保证极化效果，也可以适当延长。具体的预定时间段（即极化时间由实际情况所决定）

然后断开连接的线缆。此时，即产生试片100的断电电位，如上所述，该断电电位与被测管道的断电电位相同。相应地，电压表400此时的读数即为试片100的断电电位，电压记录仪300将该读数自动记录下来，最终获得被测管道的准确断电电位。

通过电压记录仪自动记录读数的操作，可以实现断电及数据读取的良好同步，保证数据的准确。当然，上述电压记录仪也可以采用记录电压表一段时间内读数的方式，使电压表在不同的时间的电压变化。如图2所示，为采用电压记录仪自动记录的多次断开操作后，断开电压的记录情况。

具体的，所述参比电极200为硫酸铜参比电极，硫酸铜参比电极设置在被测管道正上方的地表土壤上，并且令电极底部与土壤完全接触，可以采用埋入土壤等方式。较佳的，所述土壤应为湿润，导电性能较好的土壤。所述参比电极也可以采用如下方式放置：在试片100上部设置一中空硬管（例如塑料管）直达地面，在硬管中填充满导电材料，将参比电极放置在硬管顶部，与导电材料充分接触。上述设置能够降低参比电极与试片之间的电阻，更接近实际环境，减小IR降。

较佳的是，所述电压记录仪300还包括一断开模块310，用于经过预定的极化时间后，断开所述连接试片及被测管道的线缆。由电压记录仪300控制断开操作，能够更好的实现数据读取与断开操作的同步，使测试数据更为准确。

在实际操作中，由于管道受到的杂散电流干扰具有周期性、变动性的特点。依靠现有技术中的人工不可能实现实时监控的目标。如图2所示，为使用上述阴极保护系统测量断电电位具体实施例的实际结果图。从图2曲线图可以看出，使用上述电极电位法测试阴极保护系统可以进行多次连续的断电操作，并记录相应数据，实现实时的监控，进一步提高管道的安全性。

如图3所示，本发明还提供了阴极保护系统的断电电位测量方法的具体实施例，所述方法具体包括：

S100、埋设一材质，埋设状态与被测管道相同的试片，通过线缆连接试片与被测管道。

S200、设置参比电极提供参比电位。

S300、连接电压表与参比电极，试片，测量试片与参比电极之间的电动势；

S400、经过预定的极化时间后，断开所述连接试片及被测管道的线缆，通过电压记录仪记录此时电压表的读数。具体如上所述。

具体的，所述参比电极为硫酸铜参比电极。

更具体的，所述步骤S100具体包括：将所述硫酸铜参比电极设置在被测管道正上方的地表土壤上，令电极底部与土壤完全接触。

较佳的是，所述步骤S300具体包括：经过预定的极化时间后，所述记录仪自动断开所述连接试片及被测管道的电缆并记录此时电压表的读数。具体如上所述。

综上所述，本发明提供的阴极保护系统的断电电位测量方法及系统，通过电压记录仪自动记录断电时的断电电位，数据准确可靠，为阴极保护系统测试提供真实可靠的科学依据，为阴极保护系统运行评估提供可靠依据，避免了断电操作与读取数据不同步，数据不精确的问题。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种阴极保护系统的断电电位测量系统，包括一材质，埋设状态与被测管道相同的试片，所述试片与被测管道通过线缆连接，其特征在于，所述系统还包括：用于提供参比电位的参比电极，用于记录试片与被测管道线缆断开时，电压表读数的电压记录仪以及用于测量试片与参比电极之间电动势的电压表，所述电压表分别与试片，参比电极及电压记录仪连接。

2.根据权利要求1所述的阴极保护系统的断电电位测量系统，其特征在于，所述参比电极为硫酸铜参比电极。

3.根据权利要求2所述的阴极保护系统的断电电位测量系统，其特征在于，所述硫酸铜参比电极设置在被测管道正上方的地表土壤上，电极底部与土壤完全接触。

4.根据权利要求3所述的阴极保护系统的断电电位测量系统，其特征在于，所述电压记录仪还包括断开模块，用于经过预定的极化时间后，断开所述连接试片及被测管道的线缆。

5.一种阴极保护系统的断电电位测量方法，包括埋设一材质，埋设状态与被测管道相同的试片，通过线缆连接试片与被测管道，其特征在于，所述方法还包括：

A、设置参比电极提供参比电位；

B、连接电压表与参比电极，试片，测量试片与参比电极之间的电动势； 

C、经过预定的极化时间后，断开所述连接试片及被测管道的线缆，通过电压记录仪记录此时电压表的读数。

6.根据权利要求5所述的阴极保护系统的断电电位测量方法，其特征在于，所述参比电极为硫酸铜参比电极。

7.根据权利要求6所述的阴极保护系统的断电电位测量方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：将所述硫酸铜参比电极设置在被测管道正上方的地表土壤上，令电极底部与土壤完全接触。

8.根据权利要求5所述的阴极保护系统的断电电位测量方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：经过预定的极化时间后，所述记录仪自动断开所述连接试片及被测管道的电缆并记录此时电压表的读数。