12.3.1适用性
直流地电位梯度法(DCVG)测量技术适用于埋地管道防腐层破损点的查找和定位;对破损点腐蚀状态进行识别;结合密间隔管地电位测量(CIPS)技术可对外防腐层破损点昀大小及严重程度进行定性分类。对破损点未与电解质(土壤、水)接触的管道不适用,另外下列情况会使本方法测量结果的准确性受到影响或应用困难:
a)剥离防腐层或绝缘物造成电屏蔽的位置;
b)测量不可到达的区域,如河流穿越;
c)管段处覆盖层导电性很差,如铺砌路面、冻土、沥青路面、含有大量岩石回填物。
12.3.2方法介绍
采用周期性同步通/断的阴极保护电流施加在管道上后,利用两支硫酸铜电极,以密间隔测量管道上方土壤中的直流地电位梯度,在接近破损点附近电位梯度会增大,破损面积越大,电位梯度也越大,根据测量的电位梯度变化,可确定防腐层破损点位置;通过检测破损点处土壤中电流的方向,可识别破损点的腐蚀活性;依据破损点口定性判断破损点的大小及严重程度。
12.3.3设备
a)测量主机(CIPS/DCVG或数字式万用表)一套;
b)GPS卫星同步电流断续器两台或更多;
c)探管仪;
d)两支硫酸铜参比电极。
12.3 4测量基本要求
a)在测量之前,应确认阴极保护正常运行管道已充分极化。
b)对两支硫酸铜电极进行校正。
c)将两支硫酸铜电极与测量主机连接,按5.4密间隔测量对管道定位、设备安装及通/断周期设置完毕后,测量人员沿管道行走,一支硫酸铜电极一直保持在管道正上方,另一支硫酸铜电极放在管道正上方或垂直于管道并与其保持固定间距(1m~2m),以1m~3m间隔进行测量。当两支硫酸铜电极都与地面接触良好时读数,记录同步断续器接通和断开时直流地电位梯度读数的变化,以及柱状条显示方向或数字的正负。
d)根据地电位梯度数值的变化幅度与极性的变化,确定破损点位置。
e)在确定的破损点位置处,对土壤中电流流动的方向分别进行测量与辨别,以判断破损点部位管道的腐蚀活性。所测结果按表3进行填写记录,原则上对破损点腐蚀状态的评价分为:阴极/阴极(C/C)、阴极/中性(C/N)、阴极/阳极(C/A)、阳极/阳极(A/A)四种类型。
f)在确定的破损点位置处,测量并记录储存该点的通电电位(Von)、断电电位(Voff)、电位梯度(VG ·on和VG ·off)、GPS坐标或里程;应记录附近的永久性标志、参照物等信息,并在破损点位置处做好标识,尤其是通/断状态下电流均从破损点流出到土壤的点。
12.3.5数据处理
a)将现场测量数据输入到计算机中进行数据处理分析。
b)以距离为横坐标、直流地电位梯度为纵坐标绘出测量段的DCVG分布曲线图。
c)根据破损点位置处测量的数据,按式(20)计算表征破损点的大小及严重程度的a值,并根据使用经验和对典型破损点的验证开挖结果,分类记录。
(20)
式中:
a ——破损点位置处百分比IR降;
ΔVon——通电状态时测得的直流地电位梯度,单位为毫伏(mV);
ΔVoff——断电状态时测得的直流地电位梯度,单位为毫伏(mV);
Von ——破损点位置处的通电电位,单位为毫伏(mV);
Voff ——破损点位置处的断电电位,单位为毫伏(mV)。
d)根据破损点位置处测量的数据,将测量数据和计算结果填写在表3中。
表3 破损点DCVG测量数据表
编号 |
位置 |
管地电位
mV |
直流地电位梯度
mV |
直流方向 |
腐蚀状态类型 |
a |
备注 |
Von |
Voff |
ΔVon |
ΔVoff |
通电 |
断电 |
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