極化試片應(yīng)用案例（給排水鋼管道陰極保護(hù)）
2026/9/16 17:01:55
城市埋地給排水鋼管道長(zhǎng)期埋于土壤，管道外壁腐蝕會(huì)造成穿孔漏水，給排水管網(wǎng)大量采用犧牲陽(yáng)極或者外加電流陰極保護(hù)。給排水管道土壤環(huán)境復(fù)雜，部分區(qū)域長(zhǎng)期積水，土壤電阻率波動(dòng)大，IR 降干擾明顯，極化試片成為給排水管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)優(yōu)選方案。本文結(jié)合實(shí)際工程案例，介紹極化試片設(shè)計(jì)、安裝、監(jiān)測(cè)成果，總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)。
項(xiàng)目概況：某城市新建輸水鋼管道，總長(zhǎng) 12km，管徑 DN800，Q235 碳鋼，采用 3LPE 防腐層，外加電流陰極保護(hù)。沿線土壤類型多樣，黏土、砂質(zhì)土交替分布，部分低洼地段地下水位高，土壤潮濕，IR 降影響突出。設(shè)計(jì)在沿線 12 個(gè)測(cè)試樁位置布設(shè)極化試片，選用 5cm2 碳鋼焊接式極化試片，配套硫酸銅參比電極，部分測(cè)點(diǎn)接入智能電位采集儀。
設(shè)計(jì)布置思路。測(cè)試樁間隔約 1km，管道穿河道、低洼積水段加密布設(shè)極化試片，每個(gè)測(cè)試樁內(nèi)安裝一支極化試片，試片埋深與管道埋深一致，工作面朝向管道。引線引至測(cè)試樁，單獨(dú)接線端子，標(biāo)識(shí)極化試片編號(hào)。
施工過(guò)程要點(diǎn)。開(kāi)挖埋設(shè)時(shí)，低洼區(qū)域土壤含水量高，回填干凈細(xì)黏土，保證試片與土壤緊密接觸；引線焊點(diǎn)多層環(huán)氧密封，抵御潮濕土壤腐蝕；地下引線不設(shè)接頭。施工完成，所有測(cè)點(diǎn)導(dǎo)通測(cè)試合格。陰極保護(hù)系統(tǒng)通電啟動(dòng)，等待 72 小時(shí)極化，開(kāi)始采集數(shù)據(jù)。
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與分析。系統(tǒng)投運(yùn)初期，采集通電電位普遍在 - 1100mV ~ -1300mV，數(shù)值很負(fù)；極化試片斷電電位穩(wěn)定在 - 920mV ~ -1000mV，滿足 - 850mV 保護(hù)準(zhǔn)則。可以看到通電電位比斷電電位負(fù) 200~300mV，這部分差值就是土壤 IR 降。如果直接使用通電電位評(píng)價(jià)，雖然數(shù)值看起來(lái)保護(hù)充足，但無(wú)法判斷真實(shí)極化水平。雨季地下水位上升，土壤電阻率下降，保護(hù)電流增大，斷電電位小幅負(fù)移；旱季土壤干燥，斷電電位正向小幅回升，但全部測(cè)點(diǎn)仍然滿足保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
其中一處低洼測(cè)點(diǎn)，運(yùn)行 18 個(gè)月，出現(xiàn)電位讀數(shù)持續(xù)漂移，排查發(fā)現(xiàn)測(cè)試樁內(nèi)部接線端子受潮氧化，打磨端子重新密封，電位恢復(fù)穩(wěn)定。本次案例中，地下引線焊點(diǎn)全部完好，沒(méi)有出現(xiàn)斷線故障，得益于焊點(diǎn)重防腐處理。
項(xiàng)目取得效益。極化試片長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，持續(xù)跟蹤管道真實(shí)斷電電位，識(shí)別 IR 降帶來(lái)的電位虛高問(wèn)題；智能測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)程上傳數(shù)據(jù)，減少城市道路開(kāi)挖人工檢測(cè)頻次；在雨季水位變化時(shí)，捕捉電位變化趨勢(shì)，及時(shí)調(diào)整恒電位儀輸出。
工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。給排水管道地下水位波動(dòng)大，極化試片焊點(diǎn)防腐密封是重中之重；積水區(qū)域土壤腐蝕性強(qiáng)，優(yōu)先焊接一體型試片，避免壓接接頭；低洼點(diǎn)位建議接入智能采集儀，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)水位波動(dòng)帶來(lái)的電位變化；測(cè)試樁做好排水，防止雨水在樁內(nèi)積聚腐蝕端子。
項(xiàng)目局限性。管道部分管段臨近地鐵，存在間歇性雜散電流，測(cè)點(diǎn)電位周期性波動(dòng)，監(jiān)測(cè)時(shí)選擇低干擾時(shí)段采集斷電電位，結(jié)合長(zhǎng)時(shí)間采集波形分析。
該給排水管道案例證明，在土壤電阻率變化大、存在積水的城市埋地鋼質(zhì)給排水管道，極化試片可以有效消除 IR 降，穩(wěn)定監(jiān)測(cè)真實(shí)極化電位，支撐陰極保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)維調(diào)整，保障輸水管道長(zhǎng)期安全運(yùn)行。
項(xiàng)目概況：某城市新建輸水鋼管道，總長(zhǎng) 12km，管徑 DN800，Q235 碳鋼，采用 3LPE 防腐層，外加電流陰極保護(hù)。沿線土壤類型多樣，黏土、砂質(zhì)土交替分布，部分低洼地段地下水位高，土壤潮濕，IR 降影響突出。設(shè)計(jì)在沿線 12 個(gè)測(cè)試樁位置布設(shè)極化試片，選用 5cm2 碳鋼焊接式極化試片，配套硫酸銅參比電極，部分測(cè)點(diǎn)接入智能電位采集儀。
設(shè)計(jì)布置思路。測(cè)試樁間隔約 1km，管道穿河道、低洼積水段加密布設(shè)極化試片，每個(gè)測(cè)試樁內(nèi)安裝一支極化試片，試片埋深與管道埋深一致，工作面朝向管道。引線引至測(cè)試樁，單獨(dú)接線端子，標(biāo)識(shí)極化試片編號(hào)。
施工過(guò)程要點(diǎn)。開(kāi)挖埋設(shè)時(shí)，低洼區(qū)域土壤含水量高，回填干凈細(xì)黏土，保證試片與土壤緊密接觸；引線焊點(diǎn)多層環(huán)氧密封，抵御潮濕土壤腐蝕；地下引線不設(shè)接頭。施工完成，所有測(cè)點(diǎn)導(dǎo)通測(cè)試合格。陰極保護(hù)系統(tǒng)通電啟動(dòng)，等待 72 小時(shí)極化，開(kāi)始采集數(shù)據(jù)。
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與分析。系統(tǒng)投運(yùn)初期，采集通電電位普遍在 - 1100mV ~ -1300mV，數(shù)值很負(fù)；極化試片斷電電位穩(wěn)定在 - 920mV ~ -1000mV，滿足 - 850mV 保護(hù)準(zhǔn)則。可以看到通電電位比斷電電位負(fù) 200~300mV，這部分差值就是土壤 IR 降。如果直接使用通電電位評(píng)價(jià)，雖然數(shù)值看起來(lái)保護(hù)充足，但無(wú)法判斷真實(shí)極化水平。雨季地下水位上升，土壤電阻率下降，保護(hù)電流增大，斷電電位小幅負(fù)移；旱季土壤干燥，斷電電位正向小幅回升，但全部測(cè)點(diǎn)仍然滿足保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
其中一處低洼測(cè)點(diǎn)，運(yùn)行 18 個(gè)月，出現(xiàn)電位讀數(shù)持續(xù)漂移，排查發(fā)現(xiàn)測(cè)試樁內(nèi)部接線端子受潮氧化，打磨端子重新密封，電位恢復(fù)穩(wěn)定。本次案例中，地下引線焊點(diǎn)全部完好，沒(méi)有出現(xiàn)斷線故障，得益于焊點(diǎn)重防腐處理。
項(xiàng)目取得效益。極化試片長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，持續(xù)跟蹤管道真實(shí)斷電電位，識(shí)別 IR 降帶來(lái)的電位虛高問(wèn)題；智能測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)程上傳數(shù)據(jù)，減少城市道路開(kāi)挖人工檢測(cè)頻次；在雨季水位變化時(shí)，捕捉電位變化趨勢(shì)，及時(shí)調(diào)整恒電位儀輸出。
工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。給排水管道地下水位波動(dòng)大，極化試片焊點(diǎn)防腐密封是重中之重；積水區(qū)域土壤腐蝕性強(qiáng)，優(yōu)先焊接一體型試片，避免壓接接頭；低洼點(diǎn)位建議接入智能采集儀，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)水位波動(dòng)帶來(lái)的電位變化；測(cè)試樁做好排水，防止雨水在樁內(nèi)積聚腐蝕端子。
項(xiàng)目局限性。管道部分管段臨近地鐵，存在間歇性雜散電流，測(cè)點(diǎn)電位周期性波動(dòng)，監(jiān)測(cè)時(shí)選擇低干擾時(shí)段采集斷電電位，結(jié)合長(zhǎng)時(shí)間采集波形分析。
該給排水管道案例證明，在土壤電阻率變化大、存在積水的城市埋地鋼質(zhì)給排水管道，極化試片可以有效消除 IR 降，穩(wěn)定監(jiān)測(cè)真實(shí)極化電位，支撐陰極保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)維調(diào)整，保障輸水管道長(zhǎng)期安全運(yùn)行。
審核編輯(
王靜
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