胡偉杰

國家管網(wǎng)集團(tuán)北京管道內(nèi)蒙古輸油氣分公司

摘要：智能測試樁在現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用中遇到了一些問題，從設(shè)備本體故障、長效參比電極故障、直流干擾三個方面分析查找智能測試樁電位異常原因，提出了相應(yīng)的處置措施，總結(jié)了普通測試樁升級改造為智能測試樁的注意事項(xiàng)，為相關(guān)工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：陰極保護(hù)；智能測試樁；電位保護(hù)；管道腐蝕

2017年至今，北京管道內(nèi)蒙古輸油氣分公司已累計安裝使用智能測試樁451個，實(shí)現(xiàn)了所轄段709公里管道的陰極保護(hù)參數(shù)自動采集、分析、傳輸和處理目標(biāo)。針對實(shí)際應(yīng)用中遇到的一些問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，分析提出問題發(fā)生原因和處置措施，供同行探討。

1  設(shè)備本體故障

（1）故障現(xiàn)象。從陰極保護(hù)管理系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)智能測試樁遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)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(xiàn)場測得管道電位為﹣1.056  VCSE。隨后斷開智能測試樁與長效參比電極接線，查看系統(tǒng)電位值仍為0.987  VCSE，則判斷為智能測試樁設(shè)備發(fā)生主板故障。

（2）原因分析。智能測試樁的無線智能電位采集器與犧牲陽極相連，雷雨天氣時雷擊產(chǎn)生的瞬間電流導(dǎo)致設(shè)備主板被擊穿損壞。

（3）處置措施。①發(fā)現(xiàn)智能測試樁遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)保護(hù)電位不在正常值時（保護(hù)電位在﹣0.850～1.200  VCSE之間時，被認(rèn)為管道陰極保護(hù)正常），需現(xiàn)場通過藍(lán)牙連接測試樁，查看現(xiàn)場數(shù)據(jù)與陰極保護(hù)管理系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)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。現(xiàn)場通過藍(lán)牙連接采集器，查看現(xiàn)場數(shù)據(jù)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(fù)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15 kV瞬時（20 μs）直流高壓的情況，確保新更換的智能無線采集器運(yùn)行良好，避免因同一原因重復(fù)損壞。

2  長效參比電極故障

（1）故障現(xiàn)象。陰極保護(hù)管理系統(tǒng)智能測試樁遠(yuǎn)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(xiàn)場測量管道電位為﹣1.056  VCSE。

（2）原因分析。現(xiàn)場實(shí)際測量的保護(hù)電位在正常值范圍，而智能測試樁傳回系統(tǒng)的電位值比實(shí)際偏正，將校準(zhǔn)過的便攜硫酸銅參比電極垂直放置在長效參比電極正上方，適當(dāng)澆水，確保參比電極滲透膜與大地接觸良好。將萬用表調(diào)至直流檔位進(jìn)行校對，兩者的差值為200 mV，大于50 mV，則判斷其長效參比電極存在故障。

（3）處置措施。①開挖取出長效參比電極，進(jìn)一步判斷其故障；檢查電極內(nèi)部硫酸銅溶液是否通過滲透膜流空，如無液體或液體過少時應(yīng)及時更換；②若長效參比電極正常，則需要查看埋設(shè)環(huán)境是否有絕緣體將土壤內(nèi)的管道電流屏蔽，導(dǎo)致存在測量偏差。長效參比電極重新選擇埋設(shè)地點(diǎn)應(yīng)無電流屏蔽。

3  直流干擾

（1）故障現(xiàn)象。陰極保護(hù)管理系統(tǒng)智能測試樁遠(yuǎn)傳斷電電位為﹣1.042  VCSE，確定恒電位儀為恒電位模式，預(yù)制電壓為﹣1.200  VCSE時，仍不滿足最小保護(hù)電位要求，且當(dāng)天數(shù)值波動較大。

（2）原因分析。當(dāng)?shù)仉娢惶荻却笥?.5 mV/m，管地電位相對于自然電位偏移超過20 mV，確認(rèn)存在直流干擾。

（3）處置措施。根據(jù)GB 50991―2014《埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》識別和評價要求，當(dāng)干擾導(dǎo)致管道不滿足最小保護(hù)電位要求時，應(yīng)調(diào)整現(xiàn)有陰極保護(hù)系統(tǒng)抑制直流干擾，若效果不明顯時，采取排流保護(hù)及其他防護(hù)措施，如接地排流、直接排流、極性排流和強(qiáng)制排流等。

4  注意事項(xiàng)

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

（2）埋設(shè)長效參比電極時，應(yīng)盡量選擇地下土壤比較潮濕的環(huán)境，以利于長效參比電極的數(shù)據(jù)測量，嚴(yán)禁使用鈍器進(jìn)行敲打，避免長效參比電極外殼損壞，導(dǎo)致硫酸銅溶液流空，可以適當(dāng)在坑內(nèi)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(hù)管理系統(tǒng)中通電電位和斷電電位的趨勢，以判斷智能測試樁數(shù)據(jù)采集情況，發(fā)現(xiàn)問題及時進(jìn)行處理。

作者簡介：胡偉杰，1992年生，現(xiàn)任北京管道公司內(nèi)蒙古輸油氣分公司托克托作業(yè)區(qū)線路工程師，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。