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防腐层与阴极保护装置是埋地钢质管道的联合保护,保护效果的好坏直接关系到管道的使用寿命,因此对阴极保护系统运行状况的检测与评价也是非常重要的一项内容。
管道阴极保护系统有效性检测采用CIPS(密间隔电位)法按标准规定间距对管道ON/OFF电位进行测试。
在埋地管道的阴极保护系统中,被保护的管道每间隔一定的距离(例如一公里)有一个管地电位测试桩,是用导线与管体金属联结,然后引到地面上,并做好与地的绝缘。阴极保护站的工作人员定期用毫伏表沿管线逐个在桩上测量该点的管对地电位,从阴极保护站的加电点开始观察所施加的电压沿管道的衰减情况,用以了解保护的范围和异常衰减的区段。但是这种测量的结果是很粗糙的,只能对阴极保护状况做个大致的观察。由于IR降的存在,在每个桩上所测得的管对地电位并不是直接加在破损点管道金属表面与土壤接触界面之间的电位,并不能准确判断对管道保护的效果。
在消除IR降的诸多方法之中,断流法被普遍采用。就是在中断阴极保护电流后的一瞬间,测量管体与土壤界面之间极化电位。这个电位才是阴极保护对破损处金属所施加的起保护作用的电位。通常我们把断流前所测的电位叫做ON电位,断流后所测的电位叫做OFF电位。
CIPS的含义是近间距管对地电位测量。测量时,在阴极保护电源输出线上串接断流器,断流器以一定的周期断开或接通阴极保护电流。例如在一秒周期中1/3秒断开,2/3秒接通。测量从一个阴极保护测试桩开始,将尾线接在桩上,与管道连通,操作员
手持探杖,沿管顶每间隔一定距离测量一个点,记录下每个点的ON/OFF电位。这样就可以得到沿管道的管对地电位的两条曲线,如前所述,OFF电位值是代表实际对金属表面施加的真实保护电位,看它相对-850毫伏的变化,可知某处阴极保护的实际效果。根据NACE(美国腐蚀工程师协会)相应的解释标准对CIPS结果曲线进行解释。
CIPS的应用在对管道阴极保护的有效性评价及发现防腐层失效范围方面比以前前进了一大步。首先,它的OFF电位曲线是基本消除了IR降的结果,更真实的描述了管道阴极保护的有效性。其次,它可以反映出防腐层失效范围。给出管道上阴极保护和防腐效果的具体的详细的描述。因此CIPS系统一经问世,便被各管道公司广泛采用。
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