管道外防腐层检测技术比较 (2)

一、密间隔电位测量1、方法原理密间隔电位测量（CIPS）是评价管道防腐保护的先决条件。没有其它方法可以为腐蚀工程师提供阴极保护系统完整性准确评价的足够信息。直流电压梯度（DCVG）测量通常用于管道防腐层完整性评价。但DCVG不能说明阴极保护程度，也不能替代密间隔电位测量的作用。密间隔电位测量是通过一个半电池连接到测量主机可记录管地电位，每隔1-3米记录管道电位。测量主机必须通过漆包线和管道连接。探测员使用管道接收机定位管线，测量员跟在后面沿管线中心走。密间隔测量以小于3米的间隔记录整流器开（ON）电位和瞬时关（OFF）电位，腐蚀工程师可获得连续的|管地电位数据。3米间隔中，每个后来数据叠加到前面的数据以保证形成连续的管道电位图。表1.CIPS测量成果图上述数据说明整流器开（ON）数据中大约有1000mV电压降，并且瞬时关（OFF）电位低于标准的约有1000英尺（300米）。CIPS测量中，确保连接到最近的检测桩。正如前面提到的，管壁中的电流会对整流器开（ON）电位有明显的影响。因为整流器关（OFF）时管壁中电流不存在，所以在瞬时关（OFF）状态下这种影响较少。

11、整流器中断波形表2.整流器一次中断的数字图像波形此数字图形为Cath-TechHexcorder测量阴极保护整流器中断情况，|配有波形软件，可记录在每2秒间隔内测量4,000次的管地电位。从图中可以看出整流器是每2秒周期中600毫秒断开。整流器中断数字图形也说明线圈有一些自感应，当整流器开（OFF）时管地电位中有一个正凸信号，在整流器开（ON）时有一个相应的负凸信号。由于整流器回路中存在自感应，Cath-Tech记录器可调节异常的影响。设计Hexcorder时，测量和记录瞬时关（OFF）电位前，输入整流器中断后所需延时时间。管道中电流的影响可以起先通过漆包线连接到远测试点采集管线－土壤电位来校验，然后不移动参比电极连接到近测试点。如果瞬时关（OFF）电位没有变化，说明整|流器即没中断，也没同步。管壁的杂散或大地电流能造成整流器开（ON）和关（OFF）电位的波动。无论什么原因引起的瞬时关（OFF）电位波动，都需要查明并纠正。阴极保护整流器的同步中断能造成电流突然中断，可以在几百分之1秒内读取瞬时关（OFF）电位。为了获取最多读数，在CIPS测量过程中，必须每秒更新整流器开（ON）和瞬时关（OFF）电位。测试人员还可以一种正常的步速进行测试。CATH-TECHGPS同步电流中断器在1秒或很小周期内产生一个突然中断电流。依靠全球定位系统（全天24小时）提供时钟信号，中断精确度约400纳秒。

2图1.Cath-TechC|I-100/GPS100ampGPS同步电流中断器在测量整流器关（OFF）电位期间，需要安装足够的GPS同步电流中断器，以便中断测区内所有的阴保电流。电流中断器安装数量取决于管道系统，阴极保护整流器的数量和其影响区域。电流中断器器需要至少一个，最多会超过30个。3、动态干扰获取准确的管地电位并不那么简单。管道经常受到动态杂散电流的影响，例如大地电流或来自电车和轨道系统中的杂散电流。大地电流是由于太阳黑子的活动引起的，造成大地磁场的改变，产生北极光现象并极化管中电流。表3.大地电流对管道的管地电位的影响大地电流能对管道管地电位造成相当大的摆动。这种|影响可以维持数分钟到几天，随后是一段时间的平静，管地电位没有偏移。由于大地电流能严重影响管地电位测量，在测量期间，CATH-TECH智能记录器要一直安装

3在测量区域记录每次整流器中断时的管地电位。CATH-TECH智能记录器配有一个GPS，程序和Hexcorder相同，因为智能记录器记录每个中断周期整流器开（ON）和瞬时关（OFF）电位。由于Hexcorder和智能记录器都按精确时间记录管地电位，所有记录数据可用来纠正CIPS数据。使用一个简单Macro可计算出由于大地电流引起的管地电位偏移，使用智能记录器的数据可以纠正在每个CIPS测试点平均|电位的偏移。由于CATH-TECH智能记录器出来的数据都是ASCII文本，可以直接输入任何总分析表系统，不需要特殊软件下载数据或生成表达图表。WindowHyper终端用来下载数据和MicrosoftExcel形成图表数据。图2.CATH-TECH智能数据记录器通过使用通用软件，可轻松下载并形成图表数据。通用软件例如Excel同时多次绘制测量，因此在时间上可比较阴极保护的程度。电运输系统，例如有轨电车，地铁或电车操作产生的动态杂散电流和大地电流有相似的特点。大地电流是另一种类型的动态杂散电流。

4表4.电传输系统产生的杂散电流电车，地铁和其它电力|输送系统都可产生杂散直流电流干扰源，严重影响管道保护程度。杂散和大地电流能引起结构－电解液电位的变化，如果不使用矫正技术，很难解释密间隔测量的结果。为纠正Excel或其它总分析表上杂散和大地电流，需要计算整流器开（ON）和关（OFF）电位平均值。插入两个新列；第一列叫整流器开（ON）电位偏移，第二列叫整流器关（OFF）电位偏移。输入公式，用每个整流器开（ON）电位值减去整流器开（ON）电位平均值，结果放在整流器开（ON）电位偏移栏。整流器关（OFF）电位做相同的运算。总分析表的每列带有UTC时间，因此整流器开（ON）电位和关（OFF）平均值的偏移|都和时间相关联。总分析表内有测量数据，输入四个新列，整流器开（ON）电位校正数值，整流器关（OFF）校正数值，整流器开（ON）电位偏移，整流器关（OFF）电位偏移。用一个公式包括一个查询项，可比较记录每个测量数据和记录每个静态记录器数据的时间，把偏移数值加到测量数据值中。

5表5.使用智能记录器数据校正后的CIPS数据图上图说明受大地或杂散电流影响，使用固定智能记录器校正的CIPS数据。在测量区安装很多智能记录器可获得最好的结果。测量者利用较近智能记录器的数据来用做校正。4、密间隔电位测量密间隔测量开始前，设备和人员都应该就绪。需要以下设备：lH|excorderGraphica