胡偉杰

國家管網(wǎng)集團北京管道內蒙古輸油氣分公司

摘要：智能測試樁在現場(chǎng)實(shí)際應用中遇到了一些問(wèn)題，從設備本體故障、長(cháng)效參比電極故障、直流干擾三個(gè)方面分析查找智能測試樁電位異常原因，提出了相應的處置措施，總結了普通測試樁升級改造為智能測試樁的注意事項，為相關(guān)工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：陰極保護；智能測試樁；電位保護；管道腐蝕

2017年至今，北京管道內蒙古輸油氣分公司已累計安裝使用智能測試樁451個(gè)，實(shí)現了所轄段709公里管道的陰極保護參數自動(dòng)采集、分析、傳輸和處理目標。針對實(shí)際應用中遇到的一些問(wèn)題，總結經(jīng)驗教訓，分析提出問(wèn)題發(fā)生原因和處置措施，供同行探討。

1  設備本體故障

（1）故障現象。從陰極保護管理系統發(fā)現智能測試樁遠傳數據通電電位、試片電位均為0.987 VCSE，用便攜硫酸銅參比電極到現場(chǎng)測得管道電位為﹣1.056  VCSE。隨后斷開(kāi)智能測試樁與長(cháng)效參比電極接線(xiàn)，查看系統電位值仍為0.987  VCSE，則判斷為智能測試樁設備發(fā)生主板故障。

（2）原因分析。智能測試樁的無(wú)線(xiàn)智能電位采集器與犧牲陽(yáng)極相連，雷雨天氣時(shí)雷擊產(chǎn)生的瞬間電流導致設備主板被擊穿損壞。

（3）處置措施。①發(fā)現智能測試樁遠傳數據保護電位不在正常值時(shí)（保護電位在﹣0.850～1.200  VCSE之間時(shí)，被認為管道陰極保護正常），需現場(chǎng)通過(guò)藍牙連接測試樁，查看現場(chǎng)數據與陰極保護管理系統顯示數據是否一致，若一致則可初步判斷為主板損壞；②對損壞的采集器進(jìn)行更換�，F場(chǎng)通過(guò)藍牙連接采集器，查看現場(chǎng)數據與便攜硫酸銅參比電極測量值是否一致，如若一致則表示已恢復正常。需要注意的是，更換采集器前需檢測周邊環(huán)境是否存在30 V以上的交流干擾電壓、超過(guò)15 kV瞬時(shí)（20 μs）直流高壓的情況，確保新更換的智能無(wú)線(xiàn)采集器運行良好，避免因同一原因重復損壞。

2  長(cháng)效參比電極故障

（1）故障現象。陰極保護管理系統智能測試樁遠傳通電電位為﹣0.684  VCSE，斷電電位為﹣0.628  VCSE，用便攜硫酸銅參比電極現場(chǎng)測量管道電位為﹣1.056  VCSE。

（2）原因分析�，F場(chǎng)實(shí)際測量的保護電位在正常值范圍，而智能測試樁傳回系統的電位值比實(shí)際偏正，將校準過(guò)的便攜硫酸銅參比電極垂直放置在長(cháng)效參比電極正上方，適當澆水，確保參比電極滲透膜與大地接觸良好。將萬(wàn)用表調至直流檔位進(jìn)行校對，兩者的差值為200 mV，大于50 mV，則判斷其長(cháng)效參比電極存在故障。

（3）處置措施。①開(kāi)挖取出長(cháng)效參比電極，進(jìn)一步判斷其故障；檢查電極內部硫酸銅溶液是否通過(guò)滲透膜流空，如無(wú)液體或液體過(guò)少時(shí)應及時(shí)更換；②若長(cháng)效參比電極正常，則需要查看埋設環(huán)境是否有絕緣體將土壤內的管道電流屏蔽，導致存在測量偏差。長(cháng)效參比電極重新選擇埋設地點(diǎn)應無(wú)電流屏蔽。

3  直流干擾

（1）故障現象。陰極保護管理系統智能測試樁遠傳斷電電位為﹣1.042  VCSE，確定恒電位儀為恒電位模式，預制電壓為﹣1.200  VCSE時(shí)，仍不滿(mǎn)足最小保護電位要求，且當天數值波動(dòng)較大。

（2）原因分析。當地電位梯度大于0.5 mV/m，管地電位相對于自然電位偏移超過(guò)20 mV，確認存在直流干擾。

（3）處置措施。根據GB 50991―2014《埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護技術(shù)標準》識別和評價(jià)要求，當干擾導致管道不滿(mǎn)足最小保護電位要求時(shí)，應調整現有陰極保護系統抑制直流干擾，若效果不明顯時(shí)，采取排流保護及其他防護措施，如接地排流、直接排流、極性排流和強制排流等。

4  注意事項

（1）充分考慮所選設備的防水性、穩定性。選擇備用接線(xiàn)端子具有絕緣設施的采集器，方便掛設犧牲陽(yáng)極連接線(xiàn)。在測試樁本體安裝雷擊計數器，記錄雷擊發(fā)生情況，防范測試樁主板損壞。提前進(jìn)行長(cháng)效參比電極的校準。

（2）埋設長(cháng)效參比電極時(shí)，應盡量選擇地下土壤比較潮濕的環(huán)境，以利于長(cháng)效參比電極的數據測量，嚴禁使用鈍器進(jìn)行敲打，避免長(cháng)效參比電極外殼損壞，導致硫酸銅溶液流空，可以適當在坑內澆灌水分，讓參比電極與大地保持良好接觸。

（3）智能測試樁安裝完成后，要注意陰極保護管理系統中通電電位和斷電電位的趨勢，以判斷智能測試樁數據采集情況，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理。

作者簡(jiǎn)介：胡偉杰，1992年生，現任北京管道公司內蒙古輸油氣分公司托克托作業(yè)區線(xiàn)路工程師，主要從事天然氣管道完整性管理工作。聯(lián)系方式：18726084120，798789683@qq.com。