去IR降校正法在阴极保护有效性检测中的应用.pptx

地理地质信息勘查分公司去IR降校正法在阴极保护有效性检测中的应用测绘中心243队李锋2016年6月去IR降校正法在阴极保护有效性检测中的应用一、立项背景 阴极保护 对于埋地钢制管道来讲，施加阴极保护是管道防腐层出现破损后减缓腐蚀发生的主要补救手段。长期大量的测试及开挖验证数据证明，在防腐层出现破损后，施加有效的阴极保护的管道在破损点的腐蚀速率依然很慢，往往只会在破损处产生薄薄的一层浮锈，拭去浮锈后管体依然明亮光滑。 而没有阴极保护的管道则会在破损处快速腐蚀，往往以孔蚀的形式发生，腐蚀速率非常快，管体往往在数月内洞穿，极大的危害管体运行安全。 钢制管道在中性水溶液中的自然腐蚀电位约为-0.55V（CSE）,通过外加电流使金属阴极极化至-0.85V（CSE），此时外加负电流等于阴极还原反应电流，理论上此电位下钢管获得完全的电位保护。若进一步极化，钢管的电极电位将会负移至氧扩散区域。在-0.85V至-1.15V（CSE）电位范围内，阴极还原反应电流不随电位变化而变化，这就是最佳阴极保护电位范围。 当阴极极化至比-1.15V （CSE） 更负时，则会在钢管内产生析氢反应，使管体内产生裂痕，同时对管道表面的防腐层产生阴极剥离倾向，反而对管体形成破坏作用，也就是我们常说的所谓“过保护”。去IR降校正法在阴极保护有效性检测中的应用一、立项背景阴保检测的误差? 因此，管理单位管道通常也会定期进行阴极保护有效性的检测，但是，有些时候我们会发现，测试的保护电位在正常范围内，然而破损点的腐蚀却仍然在发生，往往是由于土壤中的电流所产生的IR降导致我们测得的数据产生偏移，而实际的保护电位已经达不到最小保护电位所致，也就是说出现了IR降。 所谓的IR降，就是根据欧姆定律，由于电流的流动在参比电极与金属管道之间的电解质（土壤）内产生的电压降。这是影响阴保有效性检测精准的常见因素。 测试桩管地电位普查持续检测方法，覆盖率低，使用密间隔地面电位检测法，无法消除杂散电流和极化电流产生的IR降传统方法去IR降修正采用更精密的测量技术，消除干扰，经过严格的数据后处理。阴保检测的误差传统方法 CIPS检测 去IR降修正去IR降校正法在阴极保护有效性检测中的应用一、立项背景?阴极保护电位测量结果是阴极保护装置的维护的重要参考指标。测量问题密间隔电位法存在的问题和不足之处施工工作量大、不可避免断点、不能避免阳极峰值和阴极峰值、产生大量无效数据、无法避免杂散电流引起的电压降、无法避免极化电流引起的电压降、因此只对管道进行密间隔电位检测来评价管道的阴极保护有效性是片面和不科学的。去IR降校正法在阴极保护有效性检测中的应用二、项目研究的总体技术思路如何获得良好精确的阴保电位？ 针对防腐层老化区段或者存在一定密度破损点的区段进行校正测试，在可识别破损点的位置计算出破损点的IR降，消除因各破损点间存在的极化电位差引起的平衡电流导致的电位误差，消除因杂散电流所产生的电压降，从而获得更精准的保护电位。去IR降校正法在阴极保护有效性检测中的应用三、主要研究内容及具体的解决方案（一）研究内容1、 阴保电位精度研究 1）难点分析 由于土壤电阻率不同和防腐层损伤点（缺陷）不同，这些损伤点承载的阴保电流密度也不同，各损伤点之间的阴极极化是不同的。若防腐层损伤、缺陷较多，在地表测量的管地电位是极化不同的各损伤点电位的一个混合电位。 可否直接用通电电位做判据？ 当防腐层损伤尺寸相同且通电电位相同的情况下，如何判断损伤点已获得足够的保护？2）技术方案查阅资料，掌握地面电位精确测量原理 。 研究消除杂散电流和极化电流引起IR降的原理和方法。 结合项目，分析影响测量电位精度的因素。 去IR降校正法在阴极保护有效性检测中的应用三、主要研究内容及具体的解决方案（一）研究内容2、管地电位的测量方法 1）难点分析 用于测量管道保护电位和牺牲阳极闭路电位时，土壤中除测试电流外还有阴保电流流动，在管表或牺牲阳极表面到参比电极处，会存在土壤的IR降。如何去除？ 2）技术方案掌握牺牲阳极电流干扰的矫正方法、掌握土壤中阴保电流引起IR降的算法、分析比较各种管地电位测量方法的误差、分析总结研究影响测量精度的原因。去IR降校正法在阴极保护有效性检测中的应用三、主要研究内容及具体的解决方案（一）研究内容3、地表参比法1）难点分析瞬间断电的极化时间应该如何控制？土壤中有不同方向的杂散电流，如何解决？2）技术方案使用瞬时电位记录仪全程记录断电前后一段时间的电位，判断极化峰值。采用多组参比同时测量，分析结果，最终得到最大程度消除干扰的组合方式和测量方法。去IR降校正法在阴极保护有效性检测中的应用三、主要研究内容及具体的解决方案（一）研究内容4、质量控制1）难点分析测量结果如何检查，判断精度准则？成果如何控制在误差范围内？ 2）