CN104947118A - 一种柔性阳极断点检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种柔性阳极断点检测方法，用于检测所述阴极保护***柔性阳极的断点，所述检测方法采用检测装置，所述装置包括：恒电位仪；阳极电缆，电性连接所述恒电位仪和所述柔性阳极；硫酸铜参比电极；测量引线；数字万用表，所述数字万用表的黑表笔通过所述测量引线与所述硫酸铜参比电极电性连接；测试桩，通过测试桩内测试电缆与所述埋地金属管道电性连接；所述方法包括：开启所述恒电位仪，使得所述实现恒电位仪周期性通/断；将所述硫酸铜参比电极依次置于不同的测量点处，侧量点位于所述埋地金属管道正上方的地表；读取所述数字万用表上显示的不同的侧量点的通电电位和断电电位；根据不同的测量点之间的断电电位分布获得所述柔性阳极的断点位置。

Description

一种柔性阳极断点检测方法

技术领域

本发明涉及输送油气管道技术领域，尤其涉及一种柔性阳极断点检测方法。

背景技术

我国长输油气管道站场和城市燃气管网密集区域都采用区域阴极保护***给埋地埋地金属管道实施阴极保护，以减缓或抑制埋地埋地金属管道外壁的腐蚀问题。阴极保护***的组成主要由直流电源、阳极地床、被保护管道及附属设备四部分构成，其中阳极地床是***构成回路的核心部分。然而，区域阴极保护***因保护对象结构复杂，安装区域受限，电流需求量大，阳极床设计和施工受区域和安全距离的限制，受接地***的屏蔽影响，其应用效果存在较大的差异。

区域阴极保护技术的发展与更新可归结为所采用阳极形式的演变和发展。国内近30年区域阴极保护经验证明，站场区域阴极保护***能否成功应用，阳极地床形式和位置至关重要。柔性阳极的出现则克服了干扰屏蔽及保护电流分不均的问题。同时，柔性阳极是一种柔软、缆形的辅助阳极，直径只有几厘米。施工时与管道同沟敷设，间距20～30cm，不受区域的限制。目前，柔性阳极已普遍用于国内外站场埋地管道的区域阴极保护***中。在美国，柔性阳极广泛应用于石油金属设施的保护、电厂地下金属配管和构筑物的保护、船舶码头的保护。在欧盟规范中，也建议采用柔性阳极进行区域阴极保护。目前，排流密度大和寿命长的MMO柔性阳极在国际上应用较为广泛。

在近些年的现场应用中，柔性阳极应用效果较好，但易出现断路的情况，断点之后的阳极上就没有电流，与之对应的被保护管段就无法得到有效保护。由于柔性阳极接地效果较好，如果断点出现在百米以外，仅通过测试阳极的接地电阻值还无法判断其是否出现断点，只有通过管道的保护电位来反映阳极是否断路的情况。对于断点的查找，有工程人员曾采用了RD-PCM管道定位检测设备进行过查找，发现通过发射机加载的检测电流信号在50米之后就迅速衰减，之后的阳极上的电流信号很弱，已无法探测得到。

发明内容

本申请提供一种柔性阳极断点检测方法，解决了现有技术中无法定位柔性阳极断点的技术问题。

本申请提供一种柔性阳极断点检测方法，用于检测所述阴极保护***柔性阳极的断点，所述检测方法采用一检测装置，所述装置包括：恒电位仪；阳极电缆，电性连接所述恒电位仪和所述柔性阳极；硫酸铜参比电极；测量引线；数字万用表，所述数字万用表的黑表笔通过所述测量引线与所述硫酸铜参比电极电性连接；测试桩，通过测试桩内测试电缆与所述埋地金属管道电性连接，且所述测试桩的测试电缆测量点与所述数字万用表的红表笔电性连接；所述方法包括：开启所述恒电位仪，使得所述实现恒电位仪周期性通/断；将所述硫酸铜参比电极依次置于不同的测量点处，所述侧量点位于所述埋地金属管道正上方的地表；读取所述数字万用表上显示的不同的侧量点的通电电位和断电电位；根据不同的测量点之间的断电电位分布获得所述柔性阳极的断点位置。

优选地，当所述恒电位仪的数目为多个且无“断电测试”功能时，所述检测装置还包括设置在所述阳极电缆上的同步电流中断器。

优选地，所述测量点位于埋地埋地金属管道正上方地表，且相邻的两个所述测量点之间的间距为1米。

优选地，所述测量点覆盖至柔性阳极的终端位置。

优选地，所述根据不同的测量点之间的断电电位分布获得所述柔性阳极的断点位置，具体包括：

根据不同的侧量点之间的断电电位生成一电位数据—测量点曲线；

根据所述电位数据—测量点曲线获得所述断电电位的衰减起始点；

判断所述断电电位是否从所述起始点持续衰减至所述柔性阳极的终端；

若是，则所述起始点对应的侧量点前方1～2米为柔性阳极的断点位置。

本申请的技术方案至少具有以下有益效果：

本申请提供的柔性阳极断点检测方法，开启所述恒电位仪，使得所述实现恒电位仪周期性通/断，将所述硫酸铜参比电极依次置于不同的测量点处，读取所述数字万用表上显示的不同的侧量点的通电电位和断电电位，根据不同的测量点之间的断电电位分布获得所述柔性阳极的断点位置，改善了现有技术中无法定位柔性阳极断点的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本申请较佳实施方式一种柔性阳极断点检测方法流程图；

图2为图1中的柔性阳极断点检测方法采用的检测装置的结构示意图；

图3为采用图1中的柔性阳极断点检测装置的检测的一电位数据—测量点曲线图。

其中 1—恒电位仪              2—阳极电缆

     3—阴极电缆              4—零位接阴线

     5—长效参比电极线        6—长效参比电极

     7—柔性阳极              8—埋地金属管道

     9—测试桩                10—数字万用表

     11—硫酸铜参比电极        12—测量引线

     13—同步电流中断器        14—测量点

     15—柔性阳极终端

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种柔性阳极断点检测方法，解决了现有技术中无法定位柔性阳极断点的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本申请提供的柔性阳极断点检测方法，开启所述恒电位仪，使得所述实现恒电位仪周期性通/断，将所述硫酸铜参比电极依次置于不同的测量点处，读取所述数字万用表上显示的不同的侧量点的通电电位和断电电位，根据不同的测量点之间的断电电位分布获得所述柔性阳极的断点位置，改善了现有技术中无法定位柔性阳极断点的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本申请提供一种柔性阳极断点检测方法，用于检测所述柔性阳极7的断点。所述检测方法采用一检测装置。如图2所示,所述装置包括恒电位仪1、阳极电缆2、硫酸铜参比电极11、数字万用表10、测试桩9。

所述阳极电缆2电性连接所述恒电位仪1和所述柔性阳极7。阴极电缆3电性连接所述恒电位仪1和埋地金属管道8。零位接阴线4电性连接所述恒电位仪1和所述埋地金属管道8。长效参比电极线5电性连接所述恒电位仪1和长效参比电极6。所述硫酸铜参比电极11置于管道正上方的测量点处，所述侧量点位于所述埋地金属管道正上方的地表，且所述测量点覆盖至柔性阳极的终端位置。在本实施方式中，所述硫酸铜参比电极11可置于不同的测量点14处，以对多个测量点进行电位测量。

所述数字万用表10的黑表笔与所述硫酸铜参比电极11电性连接。所述测试桩9通过测试桩内测试电缆与所述埋地金属管道8电性连接，且所述测试桩9的测试电缆测量点与所述数字万用表10的红表笔电性连接。具体地，所述测试桩9通过测量引线12连接测试电缆测量点和数字万用表10的红表笔，数字万用表10的黑表笔与硫酸铜参比电极11连接，沿阴极保护设计图纸中所示的埋地金属管道8和柔性阳极7的并行路由以1米间距测试埋地金属管道8的通电电位和断电电位，相邻的两个所述测量点之间的间距为1米，硫酸铜参比电极11沿图1中测量点14的布局在管道正上方测试电位，并详细记录，测试到柔性阳极终端15。如果柔性阳极没有敷设至管道的末端，还应继续测量至管道的末端位置。

在现场测试时，要求测试埋地金属管道8的通电电位和断电电位。当恒电位仪1具备“断电测试”功能时，可直接开启“断电测试”模式；当恒电位仪1不具备“断电测试”功能，或有多台恒电位仪1同时供电且不能实现同步通断时，则需要在所述阳极电缆上安装同步电流中断器13来实现多台恒电位仪1的同步通断。

如图1所示，所述方法包括以下步骤：

步骤S11，开启所述恒电位仪，使得所述实现恒电位仪周期性通/断；

步骤S12，将所述硫酸铜参比电极依次置于不同的测量点处，所述侧量点位于所述埋地金属管道正上方的地表；

步骤S13，读取所述数字万用表上显示的不同的侧量点的通电电位和断电电位；

步骤S14，根据不同的测量点之间的断电电位分布获得所述柔性阳极的断点位置。

测试完成后，对测试数据进行绘图分析。具体地，所述根据不同的测量点之间的断电电位分布获得所述柔性阳极的断点位置，具体包括：

根据不同的侧量点之间的断电电位生成一电位数据—测量点曲线；

根据所述电位数据—测量点曲线获得所述断电电位的衰减起始点；

判断所述断电电位是否从所述起始点持续衰减至所述柔性阳极的终端；

若是，则所述起始点对应的侧量点前方1～2米为柔性阳极的断点位置，若否，则确定所述起始点分布密集的埋地金属结构物，非柔性阳极的断点位置。

如图3，图中显示沿管道测试的通电电位和断电电位数据，断电电位数据相对较为稳定，其中出现了电位衰减段1和电位衰减段2的情况，在第一次出现衰减2米之后的断电电位又恢复正常水平，此段判断为管道周围的接地材料分流干扰所致，所以在现场测试时，要求测试人员必须测试至阳极的终端位置，以防误判。在图中第二次出现衰减后，电位不再恢复至正常水平，而是持续衰减，此时可判断，电位衰减段2起始点前方1米～2米的范围为柔性阳极的断点或终端。如果图纸显示该处不是阳极的终端位置，则可判断为柔性阳极的断点。

本申请提供的柔性阳极断点检测方法，根据埋地金属管道和柔性阳极的实际布局，根据阴极保护作用下的管道保护电位分布规律来判断柔性阳极的断点，分析加密测试得到管道通电电位和断电电位衰减趋势即可判断柔性阳极的断点位置，解决了现有技术中无法定位柔性阳极断点的技术问题。

本申请在阴极保护***运行时，通过开启“断电测试”模式，在目标管道的正上方，用高精度高采样率的数字万用表加密(一般以1米～2米间距)测试管道的通电电位和断电电位，再进行数据处理后，即定位柔性阳极的断点。在该模式下测试的管道断电电位即为管道极化电位。由于柔性阳极与管道近间距敷设，在正常运行工况下，被保护管道的极化电位分布均匀，差异较小。通过检测管道的极化电位分布情况，可以判断柔性阳极是否存在断点，再通过加密测试管道的极化电位分布情况，即可定位柔性阳极的断点位置。

本申请所公开的柔性阳极断点检测方法在实施过程中，首先应了解整个站场或区域内被保护管道走向，调查阴极保护***设计图纸中的阳极的敷设情况。如果***存在多个回路，则应明确各回路所对应的阳极敷设路由。在阴极保护***电源设备(一般为恒电位仪)正常开启时，开启设备的“断电测试”模式，通断周期可调，一般为12s通，3s断，在断电后100ms到300ms内读的管道对地电位为断电电位，即为管道极化电位。如果在多回路***中，多台电源设备不能同步中断时，此时需要在各回路上分别安装同步电流中断器。当电源设备同步通断后，可根据图纸中柔性阳极敷设的路由，用高精度的数字万用表以1米的间距测试管道的通电电位和断电电位，一直测试到柔性阳极的终端，再将所测试电位数据进行绘图分析，在电位衰减明显的位置，且后续管段电位始终无法恢复至正常保护水平时，则可判断电位衰减明显的位置为柔性阳极的断点所在，定位精度可到达1米。当后续管段电位恢复至正常保护水平时，一般是由于密集接地材料的影响所致，此时电位位置不能判断为柔性阳极的断点位置。

本发明的有益效果是，可快速、有效、准确地判断阴极保护***的柔性阳极是否存在断路，同时通过加密测试后可将柔性阳极的断点定位在1～2米的范围内，不影响***的正常运行，为阴极保护***的运行维护和故障排查提供技术支持。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种柔性阳极断点检测方法，用于检测所述阴极保护***柔性阳极的断点，其特征在于，所述检测方法采用一检测装置，所述装置包括：

恒电位仪；

阳极电缆，电性连接所述恒电位仪和所述柔性阳极；

硫酸铜参比电极；

测量引线；

数字万用表，所述数字万用表的黑表笔通过所述测量引线与所述硫酸铜参比电极电性连接；

测试桩，通过测试桩内测试电缆与所述埋地金属管道电性连接，且所述测试桩的测试电缆测量点与所述数字万用表的红表笔电性连接；

所述方法包括：

开启所述恒电位仪，使得所述实现恒电位仪周期性通/断；

将所述硫酸铜参比电极依次置于不同的测量点处，所述侧量点位于所述埋地金属管道正上方的地表；

读取所述数字万用表上显示的不同的侧量点的通电电位和断电电位；

根据不同的测量点之间的断电电位分布获得所述柔性阳极的断点位置。

2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，当所述恒电位仪的数目为多个且无“断电测试”功能时，所述检测装置还包括设置在所述阳极电缆上的同步电流中断器。

3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，相邻的两个所述测量点之间的间距为1米。

4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述测量点覆盖至柔性阳极的终端位置。

5.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述根据不同的测量点之间的断电电位分布获得所述柔性阳极的断点位置，具体包括：

根据不同的侧量点之间的断电电位生成一电位数据—测量点曲线；

根据所述电位数据—测量点曲线获得所述断电电位的衰减起始点；

判断所述断电电位是否从所述起始点持续衰减至所述柔性阳极的终端；

若是，则所述起始点对应的侧量点前方1～2米为柔性阳极的断点位置。