陰極保護系統(tǒng)里的“電位”到底是什么?
剛接觸陰極保護的運維人員,經(jīng)常被各種“電位”繞暈:自然電位、保護電位、斷電電位、通電電位。這些概念搞不清楚,看數(shù)據(jù)就像看天書。這篇文章用大白話把它們逐個講明白。
自然電位:管道沒通電時的“底子”
自然電位也叫開路電位,指的是管道沒有施加任何陰極保護時,管道對地本身的電位值。碳鋼管道在一般土壤里的自然電位通常在-0.4V到-0.6V之間。這個值反映了管道在土壤中的自然腐蝕傾向。
自然電位是陰極保護系統(tǒng)的參照基準。保護效果好不好,看的就是施加保護后電位比自然電位負移了多少。另外土壤環(huán)境不同,自然電位也有差異,比如管道在含鹽量高的土壤里自然電位就偏負一些。
通電電位:恒電位儀開著時的實測值
通電電位就是陰極保護系統(tǒng)運行時,管道對地的電位。恒電位儀輸出的保護電流讓管道電位往負方向移動,移動到一定程度就能抑制腐蝕。通電電位測量方法很簡單:用萬用表配合參比電極,在測試樁上讀取。
但通電電位包含了一個“水分”——IR降。保護電流通過土壤時,土壤本身有電阻,測出來的電位值里疊加了電流在土壤中造成的電壓降。所以通電電位看起來數(shù)值很好,不代表管道真實保護到位。
斷電電位:最接近真實保護狀態(tài)
斷電電位是在恒電位儀斷開的瞬間測得的電位。斷電那一刻,保護電流瞬間消失,IR降跟著消失,測到的電位才真正反映管道的保護狀態(tài)。因為斷電瞬間管道電位還沒來得及恢復,這個值最準確。
行業(yè)里判斷管道保護是否達標,看的是斷電電位。標準要求斷電電位達到-0.85V或更負才合格。恒電位儀和智能測試樁配合,就是為了精確采集斷電電位。
常見電位測量疑問解答
Q:用手動斷恒電位儀來測斷電電位,操作上要注意什么?
A:斷開恒電位儀輸出后,要盡快測量,時間拖久了,管道電位會逐漸偏移,測量值就不準了。這也是為什么推薦用自動通斷配合智能測試樁來測,人工手動操作誤差大。
Q:通電電位-0.98V,斷電電位只有-0.72V,差這么多正常嗎?
A:說明IR降比較大。IR降大可能原因是土壤電阻率高、測量點離陽極地床近、或者管道涂層差導致保護電流大。但判斷保護是否合格的還是斷電電位,-0.72V說明保護不足,需要調(diào)整。
Q:自然電位需要多久測一次?
A:自然電位相對穩(wěn)定,管道投運前測一次作為基準,之后每年復核一次即可。如果管道沿線環(huán)境有重大變化(如附近新建了直流輸電線路),要重新測量。
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