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管道保护电位的测试步骤如何通过测试桩实现?

通过测试桩测试管道保护电位,核心是按“准备 — 接线 — 测量 — 数据记录 — 收尾” 流程操作,重点把控接线准确性、
通过测试桩测试管道保护电位,核心是按“准备 — 接线 — 测量 — 数据记录 — 收尾” 流程操作,重点把控接线准确性、干扰排除及数据时效性,以下是详细步骤:

一、测试前准备

现场与设备准备:到达测试桩位置后,清理桩体周边杂物,确保接线端子无灰尘、锈蚀(若有锈蚀需用砂纸轻微打磨)。准备便携式电位仪(精度≥0.01V,适配饱和硫酸铜参比电极CSE)、测试导线(铜芯,截面≥1.5mm²)、防水绝缘胶带、记录表格,检查电位仪电池电量充足、仪器归零正常。

参比电极准备:选用完好的饱和硫酸铜参比电极,确认内部电解液充足、底部多孔塞无堵塞,用蒸馏水湿润多孔塞,确保与土壤良好接触。若在高盐或干燥土壤环境,可在参比电极底部铺垫少量湿润细砂,提升传导效果。

安全与环境确认:确认测试区域无易燃易爆介质(防爆场景需使用防爆电位仪),远离高压线路、电气化铁路等强干扰源;记录测试环境(温度、湿度、土壤干湿状态),便于后期数据对比分析。

二、核心接线操作

测试桩端子识别:找到测试桩上标注 “PIPE”(或 “管道”“构筑物”)的端子,对应连接管道;标注 “CSE”(或 “参比”)的端子,对应连接参比电极;若需测量断电电位,需找到 “电源正极/负极” 端子(或对应阳极、恒电位仪连接端子),预留断电操作接口。

导线连接:将电位仪的黑色表笔通过导线连接至测试桩 “PIPE” 端子,连接时确保导线与端子紧密接触(可压接铜鼻子后用螺栓紧固);红色表笔通过导线连接至参比电极的接线端,导线预留适量长度,避免拉扯导致接触不良。

参比电极布置:将参比电极垂直放置在测试桩旁的土壤中,深度≥0.3米,确保多孔塞完全埋入土壤且与土壤紧密贴合,避免悬空或放置在碎石、硬土块上,减少测量误差。

三、分类型电位测量

1.通电电位(保护电位)测量

保持阴极保护系统正常运行(牺牲阳极系统持续工作,外加电流系统恒电位仪开启),待电位仪数值稳定后(通常等待 30秒~1分钟),读取并记录电位值,常规合格范围为- 0.85V~-1.2V(相对CSE)。

若数值波动较大,检查参比电极与土壤接触是否良好、导线是否松动,或是否存在强电磁干扰,排除后重新测量。

2.断电电位测量(排除IR降干扰)

对于外加电流阴极保护系统,需先断开恒电位仪电源(或通过测试桩上的断电开关切断保护电流),断开后立即读取电位值(建议在断电后 1~3秒内完成记录),避免极化衰减影响数据真实性。

对于牺牲阳极系统,需临时断开阳极与管道的连接导线(通过测试桩端子操作),同样在断开后 1~3秒内测量并记录数值,该数值更贴近管道实际保护电位。

测量完成后,立即恢复恒电位仪电源或阳极连接线,确保阴极保护系统正常运行,避免管道因断电失去保护。

3.自然电位(开路电位)测量

若需测量自然电位,需完全断开阴极保护系统(外加电流系统断电、牺牲阳极断开连接),等待管道极化完全衰减(通常等待 24小时以上,或按规范要求时长)。

按通电电位的接线方式连接仪器与参比电极,读取稳定后的电位值,作为评估阴极保护系统驱动效果的基准数据(如碳钢管道自然电位通常在 - 0.5V~-0.6V左右,相对CSE)。

四、数据记录与异常处理

数据记录:详细记录测试时间、测试桩编号、管道里程、电位类型(通电 /断电/自然)、测量数值、环境条件(温度、湿度、土壤状态)、仪器型号等信息,确保数据可追溯。

异常处理:若测量数值低于 - 0.85V,可能是保护不足,需检查阳极输出电流、管道涂层是否破损;若高于- 1.2V,可能存在过保护,需调整恒电位仪输出参数;若数值波动剧烈,需排查杂散电流干扰或参比电极故障,更换参比电极或避开干扰源后重新测量。

五、测试后收尾

仪器与导线拆除:先断开电位仪表笔与导线的连接,再拆除测试桩端子上的导线,整理导线并收纳仪器,避免导线拖拽导致端子损坏。

测试桩防护恢复:用防水绝缘胶带密封测试桩端子,盖好端子防护盖,确保密封良好,防止潮气、腐蚀介质渗入;清理测试现场,恢复周边环境原貌。

数据整理:测试完成后及时整理数据,与设计值、历史数据对比,分析保护效果,若存在异常需及时反馈并制定调整方案。