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1、阴极保护测试桩功能需求说明1、 测试桩功能分类阴保测试桩（下称CPTS）是阴极保护系统中必不可少的装置，主要用于阴极保护 效果和运行参数的检测。现就外加强制电流保护方式的长输管线上安装智能测试桩 需求功能进行阐述（牺牲阳极保护方式的管线一般较短或多用于城镇管线，智能测 试桩的需求基本为 4）。按使用场所不同大致分为两大类，即场站阀室特定场所的测 试桩和管道线路上的测试桩。具体分类如下：1）场站阀室特定场所：绝缘接头、牺牲阳极、汇流通电点和辅助阳极测试桩；2）管道线路上：电位、电流、极化探头、牺牲阳极和排流测试桩。 备注：为表达需求程度，将需求划分为 4 级，1 级最强烈，4 级最弱。 2、测试
2、桩功能需求1） 绝缘接头测试桩其功能为用来测试绝缘装置（绝缘接头或绝缘法兰，近年新安装的以接头居多）的绝缘性能。一般接线板上需要连接 6 根线缆，分别为绝缘装置两侧的管道上各引出2根线缆和两侧线缆连接 的防雷接地锌电池。如左图所示，接线板上共有8个接线 柱（不同产品数量不等），其中1#、3#（编 号顺序为由左到右，由上而下，下同）接 线柱为装置阴极保护侧，由管道上引出， 5#为锌电池,3#和5#相连；2#、4#为装置 非阴极保护侧，6#为锌电池（与5#的锌电 池为一套产品，中间由绝缘片隔离，埋设 在管道附近），4#和6#相连；7#、8#为预 留接线柱。日常测试时，需要分别测量绝缘装置两侧的管地
3、电位（下称电位），即1#与参比电极的电位V1#、2#与参比电极的 电位V2#。通过V1#和V2#的差值情况（100mV时表明绝缘良好，5mV时表明绝缘失效，5100mV需要改变条件或其他方法判定）判断绝缘接头的绝缘性能。 锌接地电池的开路电位有时也需要测量，测量时 3#和 5#、4#和 6#需要断开 连接，单独测量5#、6#的相对于参比电极的管地电位，测量完成后恢复连接。按规范为1 年1 次，每个企业规定不一致，1 季度、1 月都有。一般设置 在集输气、调压场站或阀室（故大部分的均是防爆接线箱），人员都能到达或 有人值守，安装智能测试的需求为 3。2） 牺牲阳极测试桩 其功能为通过测试桩将镁阳
4、极（或其他阳极）与需要被保护的管线连接， 从而向管道提供阴极保护。对外加强制电流的阴保系统来说，牺牲阳极一般 安装在集输气场站（保护场站的埋地管线）、阀室绝缘装置放空管一侧（保护 放空管线）和特定地段（穿跨越河流、铁路等，保护电位不达标时补充）需要 加强保护的管线段。如下图所示，接线板上有2 根线缆，其中1#为管道上引出的线缆，2#为 牺牲阳极引出的线缆（线缆数量不定，可以是 2 根管道引出线缆，多个阳极 包引出线缆，搭接方式各不相同），平时处于搭接状态。日常测试时，需要测量闭合状态下的电位（即搭接状态下的管地电位）、 开路状态下管道的电位和阳极的电位以 及阳极的输出电流（即管线和阳极之间串
5、1个毫安级的电流表），完成后恢复。对于安装在场站或阀室的，同绝缘接 头测试桩其需求为3,线路上则为1。3）汇流通电点测试桩其功能为恒电位仪与管道之间的连接, 恒电位仪向管道提供保护电流及反馈信 号，安装在阴极保护站。如下图所示，1# 为管道上的零位引线、2#为设备恒电位仪 的零位引线、3#为长效参比电极地下引线、 5#为长效参比电极设备引线、4#为管道上的阴极引线、6#为设备的阴极引线，连接关系见图。日常测试时，需要分别测量 1#和 2#连接时、3#和 5#连接时、4#和 6#连 接时的电位，该参数非常重要，关系到恒电位仪的运行状态及管线上阴保运 行状态。目前该参数都是抄录恒电位仪设备显示屏上
6、的显示值，与实际值会 存在一定偏差，而每日拆卸（密封板）工作量又比较大，需要等级为 1。4）辅助阳极测试桩其功能为辅助阳极地床与设备恒 电位仪的连接，安装在阴极保护站， 线缆连接关系同牺牲阳极。日常测试 时，只测试阳极地床的接地电阻，此 时需关闭恒电位仪，断开连接。使用 接地电阻测试仪测试其接地电阻，因 存在多个操作程序（关键关停恒电位 仪），故实现智能较为困难，需求为4。5）电位测试桩其功能为测试管道线路上的保护 电位，是阴保系统上数量最多，一般1处/公里，是日常测试中接触频繁的测试桩，可通过测试其保护电位，判断管线是否得到了有效的阴极保护，基础数据。如左图所示，电位测试桩一般有2根线缆，均
7、为由管道上引出（可理解为 1 备 1 用）。日常测试时，测试其电位。因其布设的密度大（相对于其他测试桩）， 而长输管线途径的环境多变，部分区域车辆甚至人员难以到达 （深山密林） ， 或测试需要花费很多时间，特别是恶劣天气时，浪费了人力物力。故而现在 很多管线电位测试桩的设置，要么很密集（间距3、4 百米，满足设计数量要 求），要么很稀疏（间距可达3、4 公里），在人员难以测量的区域，设置智能测试桩的需求为 1。电位测试桩，属于基础桩，其他如排流桩、极化探头（腐蚀试片）、牺牲阳极等类型测试桩均是在电位桩的基础上变化而来的。6）电流测试桩其功能为计算管道外防腐层的电阻率，通过测量通、断电位以及管中
8、电 流，计算防腐层的绝缘电阻率。其结构为接线板上有 4 根管道线缆，分别焊 接在管道上。4 根线缆的焊点间距按相关规定布设。日常测试中，一般作为 电位桩进行测试，需求为 3。7）极化探头（腐蚀试片）测试桩极化探头为一整套设备，由三个线缆接出, 分别为硫酸铜参比电极、需与管道连接的腐蚀 试片和不需与管道连接的腐蚀试片。其功能主 要有在现有阴保情况下，模拟防腐层破损，一 定面积露铁点是否能得到有效的阴极保护（试 片与管道线缆搭接）和测试模拟自然电位（未 与管线搭接）。如左图所示，3#为参比电极，5#、7#为腐蚀试片，6#、8#为管道，5#与 6#连接（照片中 拆除了）。日常测试中，需要测试参比电极的参比差（通过便携参比），7#的自然电 位和 5#、6#及 8#的保护电位。另需要测试 5#与 6#断开瞬间，5#的瞬间断电电位（即 真实保护电位），这个比较难实现。需求为 2。8）排流测试桩 其功能为管道与排流装置（锌带或镁阳极或其他接地极产品）的连接，若 接地极为锌带（辅以角钢）时，需要在两者之间添加一个固态耦合器，日常测 试时同电位测试桩（较小频率需要测试锌带的接地电阻）；若为镁阳极时，日 常测试同牺牲阳极测试桩。
