燃氣管道防腐層檢測時犧牲陽極的判斷方法

1、城市鋼質(zhì)燃氣管道犧牲陽極的判斷 丹陽奧恩能源科技發(fā)展有限公司步入2000年后，中國的天然氣事業(yè)得到了飛速的發(fā)展，許多城市引進天然氣，城市的鋼質(zhì)燃氣管道數(shù)量急劇增加。管道在役時間基本上超過5年，根據(jù)相關(guān)標準，必須進行管道防腐層檢測，確保管道的安全運行。與長輸管道相比，在進行管道檢測過程中遇到最棘手的問題就是犧牲陽極，燃氣公司在資料保護意識不強，許多公司在陰極保護竣工驗收時根本沒有要求施工單位出具陰極保護分布圖，這對后期管道的陰極保護及犧牲陽極的維護，管道防腐層的檢測都帶來了巨大的困難。在管道防腐層檢測過程中，許多檢測單位對檢測到的信號是防腐層破損信號還是犧牲陽極干擾，拿不出好的檢測方案，基本上式

2、憑借檢測者的經(jīng)驗，而檢測者為了避免造成誤判（開挖后發(fā)現(xiàn)為犧牲陽極而非防腐層破損點），通常會將漏電信號的點排除，將其視為犧牲陽極，這樣很可能會將大面積的防腐層破損點排除。目前國內(nèi)使用的鋼質(zhì)管道防腐層檢測設(shè)備主要有：1、英國雷迪的PCM+以及國內(nèi)仿造的一些相關(guān)產(chǎn)品，2、皮爾遜法（國內(nèi)主要用海安生產(chǎn)的）；3、C掃描埋地管線防腐檢測系統(tǒng)；4、DCVG（澳大利亞，英國生產(chǎn)）；5、CIPS。在這些檢測設(shè)備中，1、2、3原理基本相同，采用的是交流電流信號作為發(fā)射信號，只是發(fā)射的頻率及信號接收的方式不同。應(yīng)用最廣泛的應(yīng)是PCM+，該設(shè)備操作簡單，價格較低，但是測量的精確度及抗干擾能力還是有待提高。皮爾遜法基本

3、被淘汰，管道定位還可以，但防腐層檢測抗干擾能力很差，對于城市燃氣管道很難發(fā)揮效果。PCM中的A字架防腐層定位原理與皮爾遜原理一樣，專業(yè)術(shù)語應(yīng)該為交流電位梯度法（ACVG）。C掃描在信號接收與處理上下了許多功夫，抗干擾能力較強，但是價格昂貴（許多都是關(guān)稅了），C掃描具有衛(wèi)星定位功能，但是精確度為普通民用10米左右，基本上是擺設(shè)。DCVG和CIPS是采用直流電流技術(shù)，最佳的檢測方案是兩者聯(lián)用，但是兩者聯(lián)用。歐美的長輸管道都得用CIPS對管道陰極保護進行評價，但是國內(nèi)的城市管道主要是采用犧牲陽極，使用CIPS的效果不大，并且操作非常復(fù)雜。使用PCM一天檢測工作量，CIPS需要2-3天。DCVG比較適

4、合于城市燃氣管道，它采用的是直流電流梯度法，對城市內(nèi)部各種各樣的交流雜散電流干擾有很好的抗干擾能力。但是它的操作也比較復(fù)雜，需要前面有人探管指定管道具體位置；并且采用的是接觸式測量方法，必須與大地接觸，對于瀝青路面下的鋼質(zhì)管道無能為力。筆者對通過對上述幾種檢測儀器的使用情況來看，能夠準確判斷犧牲陽極的位置只有DCVG檢測技術(shù)，其它幾種技術(shù)基本是靠操作者的經(jīng)驗。下面主要介紹一下使用DCVG檢測技術(shù)判斷犧牲陽極。目前國內(nèi)城市燃氣管道的陰極保護主要采用的是犧牲陽極技術(shù)，采用的大多為鎂陽極，埋設(shè)方法有管道一側(cè)距管道1-3m埋設(shè)陽極組，或者管道兩側(cè)分別埋設(shè)。埋設(shè)間隔在300-500米。但是目前許多燃氣公

5、司對這方面的資料保護意識不強，陰極保護竣工后，很少留下竣工圖紙及犧牲陽極分布圖。針對這種情況犧牲陽極的判斷方法如下：對于埋設(shè)在管道一側(cè)的犧的開路電位牲陽極，當施加直流的DCVG檢測電流后（施加電流的管地電位需大于犧牲陽極），在犧牲陽極處會出現(xiàn)漏電電流，使用PCM或C掃描用的是一定頻率的交流信號，在任何情況下都會出現(xiàn)漏電現(xiàn)象嚴重的干擾了檢測。現(xiàn)簡單說明埋設(shè)在管道一側(cè)的犧牲陽極判斷方法。圖1管道一側(cè)埋設(shè)有犧牲陽極圖中|AB|=|AC|=|BD|從等電位線可以知道|V1|=|V2|>|V1|而VAD=V1+V2=0因此可以知道在埋設(shè)在管道一側(cè)的犧牲陽極采用DCVG檢測方法檢測到的電位差值為：管

6、道正上方的小于管道一側(cè)，管道一側(cè)的讀數(shù)大，管道正上方讀數(shù)不為零，管道一側(cè)會出現(xiàn)一個“零”值點，這個“零”值點就是犧牲陽極埋設(shè)點。對于管道兩側(cè)同時埋設(shè)犧牲陽極的情況如下圖2所示：兩支犧牲陽極的等電位線出現(xiàn)了疊加。圖中帶“ ”的為陽極B的等電位差。根據(jù)圖中等電位線及電流相關(guān)知識我們可以知道圖中相關(guān)等電位差之間的關(guān)系即：距離關(guān)系：CE=DE=CF電位差關(guān)系:定義向右為正方向|V4 | <| V1|=|V2 |<V1=v2=|V4|<V3=|V3 |所以使用DCVG檢測到的電位情況如下|VCE| = |V1+ V1 |= V1-| V1 |；|VDE|= |v2+V2 | = |V2

7、 | -v2|VCD|= |V3+V3 | = V3-|V3 |=0|VCF|= |V4+V4 | = |V4|+|V4 |所以得到的關(guān)系應(yīng)為：|VCD|=0；|VCE| =|VDE|VCD|<|VCE| =|VDE|<|VCF|圖2、管道兩側(cè)埋設(shè)有犧牲陽極因此兩側(cè)埋有犧牲陽極的情況下，DCVG表的讀數(shù)情況為：管道遠處比近處讀數(shù)大；在管道正上方讀數(shù)會出現(xiàn)“零”值點。所以我們在檢測過程中要注意，管道正上方出現(xiàn)“零”值點并非就是出現(xiàn)了管道防腐層破損，而有可能會是管道兩側(cè)埋設(shè)有犧牲陽極。通過以上講解我們可以歸納出利用DCVG方法判斷犧牲陽極的方法：判斷兩邊有犧牲陽極的判斷經(jīng)驗為：管道遠處比近處讀數(shù)