管道陽極區定位檢測
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發布時間:2025-07-25 18:44:43 更新時間:2025-07-24 18:44:43
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作者:中科光析科學技術研究所檢測中心
陰極保護是保障埋地金屬管道免受電化學腐蝕的關鍵技術。在陰極保護系統中,管道理論上應整體處于“陰極狀態”,即受到保護。然而,由于涂層破損、土壤環境差異、雜散電流干擾或保護電流分布不均等原因," />
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發布時間:2025-07-25 18:44:43 更新時間:2025-07-24 18:44:43
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作者:中科光析科學技術研究所檢測中心
陰極保護是保障埋地金屬管道免受電化學腐蝕的關鍵技術。在陰極保護系統中,管道理論上應整體處于“陰極狀態”,即受到保護。然而,由于涂層破損、土壤環境差異、雜散電流干擾或保護電流分布不均等原因,管道上可能出現局部“陽極區”。這些陽極區是管道發生腐蝕的熱點區域,電流從管道金屬流出至土壤,導致金屬溶解。陽極區定位檢測的核心目標就是識別這些保護不足或失保護的危險區域(即腐蝕活性點),以便及時采取修復措施,防止管道穿孔泄漏等安全事故,確保管道的完整性和運行安全。因此,定期進行精確的陽極區定位檢測是管道完整性管理和腐蝕控制計劃中不可或缺的核心環節。
管道陽極區定位檢測的核心項目主要包括:
1. 管地電位測繪: 沿管道地表密集測量管道相對于參比電極(通常是Cu/CuSO4)的電位值。這是識別陽極區的基礎,尋找異常低電位點(相對于鄰近區域或保護準則)。
2. 管中電流測繪: 使用專用儀器測量管道中電流的大小和方向。電流從管道流出的點(即電流方向指向管道外)即為潛在的陽極區位置。
3. 涂層缺陷定位: 絕大多數陽極區與防腐層破損直接相關。定位涂層缺陷是陽極區定位的重要輔助項目。
4. 密間隔電位測量: 提供高空間分辨率的電位分布圖,更精確地定位電位突變點。CIPS是此項的代表技術。
5. 直流電壓梯度測量: 主要用于定位涂層缺陷點并判斷其嚴重程度(即“缺陷電流”大小),DCVG常與CIPS配合使用,缺陷點往往是陽極區的位置。
進行陽極區定位檢測需要依賴多種專業儀器:
1. 電位測量儀/數據記錄儀: 高精度萬用表或專用CIPS記錄儀,用于測量和記錄管地電位(ON/OFF電位)。
2. 管中電流測繪儀: 通過測量管道周圍微小磁場變化來精確測定管內電流大小和方向的關鍵設備。
3. 直流電壓梯度測量儀: 高靈敏度毫伏表,配備兩個相距約1-3米的探針(接地棒),用于測量地表兩點間的直流電壓梯度。
4. 中斷器: 周期性通斷陰極保護電流的裝置(如1秒開/3秒關),用于消除IR降影響,獲取真實的極化電位(OFF電位)。
5. 全球定位系統: 精確定位每個測量點的地理位置。
6. 便攜式參比電極: 飽和硫酸銅電極是地面測量的標準參比電極。
7. 數據采集與分析軟件: 用于現場數據采集、存儲、后期處理、成圖和分析,識別異常點。
陽極區定位通常采用綜合檢測方法,主要技術組合包括:
1. CIPS(密間隔電位測量): * 在管道正上方地表,每隔1-3米設置一個測量點。 * 使用中斷器同步通斷陰極保護電流。 * 在電流“ON”和“OFF”時刻分別測量管地電位(Von, Voff)。 * Voff(或IR降補償后的電位)是判斷管道極化狀態(是否得到足夠保護)的主要依據。異常低的Voff區域提示可能存在陽極區。
2. DCVG(直流電壓梯度): * 同樣使用中斷器通斷保護電流(通常與CIPS同步)。 * 操作員手持兩個接地探針(間距固定),在管道上方沿軸向或橫向移動。 * 測量并記錄兩個探針之間因缺陷點電流泄漏導致的直流電壓梯度(ΔV)。 * 通過分析ΔV的百分率(相對于施加的“ON”電位差)和矢量方向,精確定位涂層缺陷位置并評估其相對嚴重程度(缺陷電流大?。?。這些缺陷點通常就是陽極活性區。
3. 管中電流測繪: * 在管道沿線選擇多個點(如測試樁處、閥門處)放置電流測量夾具(如電流鉗或柔性線圈)。 * 利用法拉第電磁感應原理,精確測量管道中流經該點的電流大小和方向。 * 繪制沿管道軸向的電流分布圖。電流減小段(電流流出管道)表明該段存在陽極區;電流增大段(電流流入管道)表明該段是陰極區。
4. 數據分析與綜合定位: * 將CIPS電位數據、DCVG缺陷定位數據、電流測繪數據進行疊加分析和地理配準。 * 尋找三者在空間位置上重合的異常點(低Voff + 高ΔV% + 電流流出點)。 * 此類重合點即為高置信度的陽極區/腐蝕活性點位置。
管道陽極區定位檢測需遵循相關國際和國內標準規范,確保檢測的準確性和一致性:
1. 國際標準: * NACE SP0169: “Control of External Corrosion on Underground or Submerged Metallic Piping Systems” - 定義了陰極保護電位準則,是判斷陽極區(保護不足)的基礎。 * NACE TM0103: “Measurement Techniques Related to Criteria for Cathodic Protection on Underground or Submerged Metallic Piping Systems” - 詳細規定了CIPS和DCVG等現場測量方法和技術要求。 * ISO 15589-1: “Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Cathodic protection of pipeline transportation systems — Part 1: On-land pipelines” - 包含陰極保護系統設計、運行、監測與檢測的要求,包括陽極區識別。
2. 國內標準: * GB/T 21246 - 《埋地鋼質管道陰極保護參數測量方法》: 中國國家標準,詳細規定了管地電位、管內電流、絕緣性能、雜散電流干擾、犧牲陽極輸出電流/電位等參數的測量方法,是進行陽極區定位相關檢測的基礎依據。包含了類似CIPS和電流測繪的技術要求。 * SY/T 0087.1 - 《鋼制管道及儲罐腐蝕評價標準 埋地鋼質管道外腐蝕直接評價》: 規定了進行ECDA(外腐蝕直接評價)的流程和要求,其中間接檢測階段的核心任務之一就是識別和定位需要開挖驗證的異常點(包括陽極區/涂層缺陷)。對CIPS、DCVG、電流測繪等技術的應用有具體要求。 * SY/T 5919 - 《埋地鋼質管道陰極保護驗收規范》: 包含陰極保護系統運行參數的測量和評價要求。 * GB/T 19285 - 《埋地鋼質管道腐蝕防護工程檢驗》: 涉及腐蝕防護工程(包括陰極保護)效果的檢驗要求和方法。
這些標準共同為陽極區定位檢測項目的設定、儀器的校準與使用、方法的執行、數據的解讀和最終結果的判定提供了權威的技術依據和操作規范。檢測活動必須嚴格遵循相關標準的要求。
證書編號:241520345370
證書編號:CNAS L22006
證書編號:ISO9001-2024001
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