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燃煤*暖设备金属软接头:.化探头在压力管道阴.保护现场的应用
浏览: 发布日期:2017-12-26

摘 要:分析了压力管道阴.保护电位测量产生误差的原因,论述了试片法、瞬间断电法使用方法和不足,以及.化探头的构造和使用方法。结合工程实例,考察了采用CU/CuSO4参比电.的.化探头在埋地钢制输气管道阴.保护参数的测量效果,分析对比各种方法测量结果,发现使用.化探头法测量管道阴.保护电位,测量误差.小,更接近于保护电位真实值。

关键词:压力管道;阴.保护;.化探头; IR降;.化探头法;试片法;管道瞬间断电法
 

 

 

 

埋地钢质管道*般采用瞬间断电电位作为管道是否受到阴.保护的评价标准,但是在某些情况下,管道的真实断电电位不易测量。比如在存在杂散电流或牺牲阳.与管道直接相连、或者存在外部强制电流设备未被中断的情况,就很难测到真实电位。所以*般采用.化探头来测试管道的真实电位。

 

1 管道保护电位的测量误差原因

 

在运行的阴.保护系统中,将参比电.置于管道附近土壤中测量管道和参比电.之间的电位差,得到通电状态下的保护电位,为通电电位Von ,*般情况下, Von不等于管道的真实.化电位Vt,可通过切断阴.保护电流,消除部分误差。但在某些情况下,断电电位Voff仍和管道真实.化电位t有较大误差,这些误差是由于IR 降造成的。根据欧姆定律, IR 降是由于电流的流动在参比电.与金属管道之间电解质(土壤)上产生的电压。把各种误差△统称为IR 降。假设将各种误差△划分为可用断电法消除的IcR 和不能用断电法消除的V0两部分,那么存在以下关系:

 

可消除的IcR 是由参比电.和管道电位测量点之间的阴.保护电流Ic 、土壤电阻率和管道表面膜或*缘层电阻造成的,是纯欧姆降压,在阴.保护电流中断时瞬间消失。

不能消除的V0是由于各种杂散电流、二次电流造成的地电位梯度引起的,是非欧姆压降。这两种电流都不会因保护电流中断而立即消失。因此实际工程中较常见的消除IR 降的测量技术为瞬间断电法、试片断电法、.化探头断电法。

 

2 管道瞬间断电法

 

管道瞬间断电法要求断开管道上阴.保护装置、牺牲阳.,且在测试点处不应有杂散电流的干扰。在实际操作中,不能确保所有电连接都断开,比如牺牲阳.。该方法无法消除杂散电流和二次电流导致的非欧姆压降。

 

3 试片断电法

 

在测试点处埋设*个裸试片,其材质、埋设状态要求与管道相同,试片与管道用导线连接,模拟*个管道覆盖层的缺陷,由管道提*的保护电流进行.化。测量时只需断开试片和管道的连接线,就可测到试片断电电位。由试片电位代表管道电位,避免切断管道主保护电流以及其他电连接的麻烦。但存在杂散电流干扰时,用测量数据表示参比电.和试片间电解质(土壤)上产生的IR 降,产生的误差会比较大。因此,试片断电法也不能消除V0

 

.化探头法

 

4.1 .化探头构造

CU/饱和CuSO4参比电.为例说明.化探头的构

造(图1)。该探头分为上、下两个腔室,上腔室为参比电.安装室,下腔室安装有.化试片、自腐蚀试片、保湿剂,上腔室与下腔室、下腔室与.化试片通过导电盐桥连接。.化探头有三根导线分别与参比电.、.化试片、自腐蚀试片相连接。.化试片的连接线既用作试片的.化线又可作电位的测量线。.化探头法可以测量到.接近真实值的管道阴.保护.化电位,因此更适用于杂散电流区域的电位测量。

 

 

图 1 CU/饱和CuSO4参比电..化探头结构

 

4.2 .化探头的使用

(1)探头使用前应先用自来水浸泡底部24小时。

(2)配置填料包。填充料的构成为:石膏粉75%,膨润土20%,无水硫酸钠5%。在混合罐中加入与填包料体积比为1:1的水充分搅拌。

(3)放置填料包和探头。在管道的*侧,与管道中心线的水平距离大约0.1-0.5 m的位置处钻孔或开挖探头放置坑,深度等同于管道中心线的深度。将配置好的填料包与探头直接放入钻孔或者开挖的土坑中,保证探头周围均匀分布有5-10 cm的填料包;也可预先将配置好的填料包与探头*并放入渗透性良好的天然纤维织品种,然后整体填装。探头与填料包安装好后,在其周围浇水,保证填料包充分湿润。取出与管道贴近的土壤放置于探头回填料周围,并压实土壤。为避免电流在探头试片上的优先分布,对于阳.和管道临近的情况,探头与管道的放置距离应小于管道和阳.的距离。

(4)放置过程中尽量减少探头连接部的电缆受力,放置平稳后稍微用力按压探头.部务必使试片和微渗封端与地面充分接触。

(5)在施工回填过程中,用过筛后的细土回填,避免损.电缆和探头。探头被回填覆土后,在外面浇适量水,并进行*次检测,如果能稳定读数,说明探头正常,再进行电缆沟回填。在沙漠等干燥地段,应在附近同时安装*根用于浇水的PVC地漏。

(6)电缆沟回填后,将电缆引入已有的测试桩上,再次进行测试,如果仪表有稳定读数,说明安装成功。

5 现场测试效果

用.化探头对西南片区某管段阴.保护效果进行了现场测试。该管段地处城市周边,阴.保护方式为外加强制电流和牺牲阳.相结合。周围有较多电气化铁路、高压输电塔、铜矿厂,受杂散电流的干扰比较严重。用.化探头和便携式参比电.测量的电位见表 1。

 

 

从表 1可知:

(1).化探头通电电位与断电电位之差较小,测量的10个点中,有9个点的通断电位差都不到100 mV,与便携式参比电.测量数据比较,其通电电位中包含的IR降较小。

(2)便携式参比电.测得的通电电位与.化探头测得的断电电位存在较大的电位差,这是由于杂散电流和土壤电阻率高造成的。便携式参比电.测量的通电电位包含的IR降更大。

(3)用.化探头测量断电电位,与其他电位比较,包含的IR降.小。

 

6 结论

 

.化探头法是测量管道阴.保护真实.化电位较理想的手段,与其他测量方法相比,它可以.大程度消除其他电连接和杂散电流对测量结果的影响。可以测到.接近管道真实值的管道阴.保护.化电位。

 

作者:伍少杰, 1984年生,工程师,学士; 2007年毕业于西南石油大学获得学士学位;主要从事.种设备压力管道各类检验研究工作。

来源:《管道保护》2017年.5期(总.36期)