CN111519192A - 一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，包括以下步骤：测试埋地金属管道与建筑物钢筋结构之间的电连接性；根据埋地金属管道的位置和建筑物分布，确定临时阳极的数量和位置并将其埋于地下；根据埋地金属管道与临时阳极的相对位置选择多个电位测试点；电位检测点的位置分布应包括临时阳极输出的电流覆盖的所有埋地金属管道；根据公式
Figure DDA0002525704170000011
计算阴极保护电流量：采用试片断电法测试各电位测试点的通断电电位并绘制电位分布图。其具有准确度高、技术可行且经济的特点，为开放式区域阴极保护设计提供了一种新的思路。

Description

一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法
技术领域
本发明涉及阴极保护技术，具体涉及一种开放式区域阴极保护电流量和电位分布的测定方法。
背景技术
阴极保护技术作为有效的防腐措施广泛用于埋地金属管道的防腐领域，对于长输管道阴极保护技术取得了良好的防腐效果。受技术、意识等多种因素的影响，城镇低压燃气管网的阴极保护(即开放式区域阴极保护)发展较慢。随着服役时间的延长，城镇燃气埋地金属管道逐渐进入了事故高发期，发生腐蚀泄露的事故越来越多，从而将城镇低压燃气管网的开放式区域阴极保护推向了历史的舞台。阴极保护最为关键的步骤是要确定被保护对象的阴极保护电流量。因城镇低压燃气管线走向复杂，防腐层质量差，且与建筑物接地处于电连接状态，导致不同位置的阴极保护电流量存在较大差异，使开放式区域阴极保护的电流量不能像长输管道一样进行估算，因此，本领域亟需一种适合开放式区域阴极保护的电流量和电位分布的确定方法。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，解决了开放式区域阴极保护设计的难题，提高了开放式区域阴极保护的有效性，降低了城镇低压燃气管网埋地金属管道的腐蚀风险。
本发明提供的一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，具体包括以下步骤：
一、电连接性测试：采用电位法测试埋地金属管道与建筑物钢筋结构之间的电连接性；
二、临时阳极安装：根据埋地金属管道的位置和建筑物分布，确定临时阳极的数量和位置并将其埋于地下，临时阳极输出的电流应能够直接流入埋地金属管道表面；
三、电位测试点选取：根据埋地金属管道与临时阳极的相对位置选择多个电位测试点；电位检测点的位置分布应包括临时阳极输出的电流覆盖的所有埋地金属管道；
四、电流量计算：根据公式①计算阴极保护的电流量，
Figure BDA0002525704150000021
公式①中，Ireq表示电流量，Itest表示直流电源的电流输出量，Ltest表示测试达到保护的管道长度，L表示需保护的埋地金属管道总长度；
五、电位分布测试：采用试片断电法测试各电位测试点的通断电电位，并根据各电位测试点的通/断电电位绘制电位分布图。
进一步的，本发明一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，其中，在步骤五中，所述采用试片断电法测试各电位测试点的通断电电位，按以下方法实现：
在各电位测试点，分别从临时阳极和埋地金属管道引出电缆并对应连接至直流电源的正负极；启动直流电源，调整并记录直流电源的输出电流；在各电位测试点埋设与埋地金属管道连接的试片；试片通电极化后，在各电位测试点测试埋地金属管道的通电电位和试片的断电电位；当断电电位未达到保护要求时，逐步提高直流电源的输出电流，直至断电电位达到保护要求。
进一步的，本发明一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，其中，在步骤二中，所述临时阳极与埋地金属管道之间的距离为1～5m。
进一步的，本发明一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，其中，在步骤三中，电位测试点选取三个以上，三个以上电位测试点至少应包括距离临时阳极最近的埋地金属管道、距离临时阳极需要保护的最远埋地金属管道、最近埋地金属管道和需要保护的最远埋地金属管道中间的埋地金属管道。
进一步的，本发明一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，其中，在步骤四中，所述根据公式①计算阴极保护的电流量，是指在各电位测试点分别计算电流量，并将各电位测试点的电流量总和作为最终的阴极保护电流量。
进一步的，本发明一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，其中，在步骤二中，所述临时阳极为废弃钢管、镀锌扁铁、角钢、混合金属氧化物阳极、碳棒或高硅铸铁阳极。
本发明一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法与现有技术相比，具有以下优点：(1)本发明提出的一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，具有准确度高、技术可行且经济的特点，为开放式区域阴极保护设计提供了一种新的思路；(2)通过本发明不但可以测定阴极保护电流量，还可确定电位分布衰减情况、电流屏蔽严重区域等信息，特别适用于城镇低压燃气管网的开放式区域阴极保护的设计；(3)本发明的电流量测定结果更加贴合实际情况，保证了设计的准确性。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法作进一步详细说明：
附图说明
图1为本发明一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法的现场接线示意图。
具体实施方式
如图1所示本发明一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法的具体实施方式，具体包括以下步骤：
一、电连接性测试：采用电位法测试埋地金属管道1与建筑物2钢筋结构之间的电连接性。
二、临时阳极安装：根据埋地金属管道1的位置和建筑物2分布，确定临时阳极3的数量和位置并将其埋于地下，临时阳极3输出的电流应能够直接流入埋地金属管道1表面。
三、电位测试点选取：根据埋地金属管道1与临时阳极3的相对位置选择多个电位测试点；电位检测点的位置分布应包括临时阳极3输出的电流覆盖的所有埋地金属管道1。
四、电流量计算：根据公式①计算阴极保护的电流量，
Figure BDA0002525704150000031
公式①中，Ireq表示电流量，Itest表示直流电源4的电流输出量，Ltest表示测试达到保护的管道长度，L表示需保护的埋地金属管道总长度。
五、电位分布测试：采用试片断电法测试各电位测试点的通断电电位，并根据各电位测试点的通/断电电位绘制电位分布图。
本发明提出的一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，具有准确度高、技术可行且经济的特点，为开放式区域阴极保护设计提供了一种新的思路；通过本发明不但可以测定阴极保护电流量，还可确定电位分布衰减情况、电流屏蔽严重区域等信息，特别适用于城镇低压燃气管网的开放式区域阴极保护的设计；本发明的电流量测定结果更加贴合实际情况，保证了设计的准确性。
作为具体实施方式，在上述步骤五中，所述采用试片断电法测试各电位测试点的通断电电位，按以下方法实现：
在各电位测试点，分别从临时阳极和埋地金属管道引出电缆并对应连接至直流电源的正负极；启动直流电源，调整并记录直流电源的输出电流；在各电位测试点埋设与埋地金属管道连接的试片5；试片5通电极化后，在各电位测试点测试埋地金属管道1的通电电位和试片5的断电电位；当断电电位未达到保护要求时，逐步提高直流电源的输出电流，直至断电电位达到保护要求。
为保证结果的准确度和阴极保护的有效性，在上述步骤二中，本发明通常将临时阳极3与埋地金属管道1之间的距离设为1～5m。为简化工序，提高工作效率，在上述步骤三中，本发明通常选取三个以上的电位测试点，并使三个以上电位测试点包括距离临时阳极最近的埋地金属管道、距离临时阳极需要保护的最远的埋地金属管道、最近埋地金属管道和需要保护的最远埋地金属管道中间的埋地金属管道，以保证电流量测定结果更加贴合实际。同时，在上述步骤四中，所述根据公式①计算阴极保护的电流量，是指在各电位测试点分别计算电流量，并将各电位测试点的电流量总和作为最终的阴极保护电流量。为降低费用，本发明可采用废弃钢管、镀锌扁铁、角钢、混合金属氧化物阳极、碳棒或高硅铸铁阳极等作为临时阳极。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、电连接性测试：采用电位法测试埋地金属管道与建筑物钢筋结构之间的电连接性；
二、临时阳极安装：根据埋地金属管道的位置和建筑物分布，确定临时阳极的数量和位置并将其埋于地下，临时阳极输出的电流应能够直接流入埋地金属管道表面；
三、电位测试点选取：根据埋地金属管道与临时阳极的相对位置选择多个电位测试点；电位检测点的位置分布应包含临时阳极输出的电流覆盖的所有埋地金属管道；
四、电流量计算：根据公式①计算阴极保护的电流量，
Figure FDA0002525704140000011
公式①中，Ireq表示电流量，Itest表示直流电源的电流输出量，Ltest表示测试达到保护的管道长度，L表示需保护的埋地金属管道总长度；
五、电位分布测试：采用试片断电法测试各电位测试点的通断电电位，并根据各电位测试点的通/断电电位绘制电位分布图。
2.根据权利要求1所述的一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，其特征在于，在步骤五中，所述采用试片断电法测试各电位测试点的通断电电位，按以下方法实现：
在各电位测试点，分别从临时阳极和埋地金属管道引出电缆并对应连接至直流电源的正负极；启动直流电源，调整并记录直流电源的输出电流；在各电位测试点埋设与埋地金属管道连接的试片；试片通电极化后，在各电位测试点测试埋地金属管道的通电电位和试片的断电电位；当断电电位未达到保护要求时，逐步提高直流电源的输出电流，直至断电电位达到保护要求。
3.根据权利要求1所述的一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，其特征在于，在步骤二中，所述临时阳极与埋地金属管道之间的距离为1～5m。
4.根据权利要求1所述的一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，其特征在于，在步骤三中，电位测试点选取三个以上，三个以上的电位测试点至少应包括距离临时阳极最近的埋地金属管道、距离临时阳极需要保护的最远埋地金属管道、最近埋地金属管道和需要保护的最远埋地金属管道中间的埋地金属管道。
5.根据权利要求1所述的一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，其特征在于，在步骤四中，所述根据公式①计算阴极保护的电流量，是指在各电位测试点分别计算电流量，并将各电位测试点的电流量总和作为最终的阴极保护电流量。
6.根据权利要求1所述的一种开放式阴极保护电流量和电位分布的测定方法，其特征在于，在步骤二中，所述临时阳极为废弃钢管、镀锌扁铁、角钢、混合金属氧化物阳极、碳棒或高硅铸铁阳极。
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