陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)(新編版)

陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)

（新編版）

Safetymanagementisaninportantpartofenterpriseproductionmanagement.Theobjectisthe

statemanagementandcontrolofallpeople,objectsandenvironmentsinproduction.

（安全管理）

單.位：______________________

姓名：______________________

日期：______________________

編號(hào)：AQ-SN-0728

化工安全|ChemicalSafety

化工安全

陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)（新編版）

說(shuō)明：安全管理是企業(yè)生產(chǎn)管理的重要組成部分，是一門(mén)綜合性的系統(tǒng)科學(xué)。

安全管理的對(duì)象是生產(chǎn)中一切人、物、環(huán)境的狀態(tài)管理與控制，安全管理是一

種動(dòng)態(tài)管理?？梢韵螺d修改后或直接打印使用（使用前請(qǐng)?jiān)敿?xì)閱讀內(nèi)容是否合

適）。

（一）陰極保護(hù)投入前的準(zhǔn)備與驗(yàn)收

1.陰極保護(hù)投入前對(duì)管道系統(tǒng)的檢查

（1）管道對(duì)地絕緣的檢查

從陰極保護(hù)的原理介紹，已得知沒(méi)有絕緣就沒(méi)有保護(hù)。為了確

保陰極保護(hù)的正常運(yùn)行，在施加陰極保護(hù)電流前，必須確保管道的

各項(xiàng)絕緣措施正確無(wú)誤。應(yīng)檢查管道的絕緣法蘭的絕緣性能是否正

常，管道沿線布置的設(shè)施如閥門(mén)等應(yīng)與土壤有良好的絕緣，管道與

固定墩、跨越塔架、穿越套管處也應(yīng)有正確有效的絕緣處理措施。

管道在地下不應(yīng)與其他金屬構(gòu)筑物有“短接”等故障。

管道表面防腐層應(yīng)無(wú)漏敷點(diǎn)，所有施工時(shí)期引起的缺陷與損傷,

均應(yīng)在施工驗(yàn)收時(shí)使用音頻信號(hào)檢漏儀檢測(cè)，修補(bǔ)后回填。

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(2)管道導(dǎo)電性檢查

對(duì)被保護(hù)管道應(yīng)具有連續(xù)的導(dǎo)電性能。

2.對(duì)陰極保護(hù)施工質(zhì)量的驗(yàn)收

(1)對(duì)陰極保護(hù)間內(nèi)所有電氣設(shè)備的安裝是否符合《電氣設(shè)備安

裝規(guī)程》的要求，各種接地設(shè)施是否完成并符合要求與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)一

致。

(2)對(duì)陰極保護(hù)的站外設(shè)置的選材?、施工是否與設(shè)計(jì)一致。對(duì)通

電點(diǎn)、測(cè)試樁、陽(yáng)極地床、陽(yáng)極引線的施工與連接嚴(yán)格符合規(guī)范。

(3)圖紙、設(shè)計(jì)資料齊全完備。

(二)陰極保護(hù)投入運(yùn)行

(1)組織人員測(cè)定全線管道自然電位、土壤電阻率、各站陽(yáng)極地

床接地電阻。同時(shí)對(duì)管道環(huán)境有一個(gè)比較詳盡的了解，這些資料均

需分別記錄整理，存檔備用。

(2)陰極保護(hù)站投入運(yùn)行按照直流電源(整流器、恒電位儀、蓄

電池等)操作程序給管道送電，使電位保持在-L30V左右，待管道陰

極極化一段時(shí)間(4h以上)開(kāi)始測(cè)試直流電源輸出電流、電壓、通電

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道設(shè)施所經(jīng)過(guò)的地區(qū)有關(guān)。美國(guó)HARCO公司發(fā)展并完善了管線的航

空監(jiān)視體系，能自動(dòng)監(jiān)視和記錄陰極保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。此系統(tǒng)成功

的關(guān)鍵是遙測(cè)地面站的監(jiān)控裝置。裝置的中心部分收藏在一只能抵

御惡劣氣候的鋼盒內(nèi)，利用最新的微信息處理機(jī)，完成需要的測(cè)量、

校核和更正。整個(gè)資料的收集操作過(guò)程很簡(jiǎn)單，當(dāng)空中站裝置給出

一個(gè)信號(hào)時(shí)，地面站裝置開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)及料，在2s內(nèi)對(duì)站址進(jìn)行識(shí)

別，并以4?16頻道對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和記錄。包括通電點(diǎn)電位、保

護(hù)電流、整流器輸出的電壓和電流等。此檢測(cè)系統(tǒng)稱之為PASS系統(tǒng)。

美國(guó)佛羅里達(dá)州天然氣輸氣公司在6400km的管道上，利用PASS系

統(tǒng)從4000個(gè)檢測(cè)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)。

我國(guó)陰極保護(hù)站的管理也已由于微機(jī)管理恒電位儀的問(wèn)世，使

管理測(cè)量工作自動(dòng)化，為無(wú)人值守陰極保護(hù)站打下了基礎(chǔ)。

這種智能型的微機(jī)，能提高控制精度，可定時(shí)對(duì)陰極電位取樣

經(jīng)計(jì)算再調(diào)整電流的輸出使被保護(hù)恒定可進(jìn)行定時(shí)打印故障打印，

恒電位儀關(guān)機(jī)打印，并能自動(dòng)切換備用機(jī)。促進(jìn)了陰極保護(hù)的管理

標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化。使我國(guó)的陰極保護(hù)技術(shù)水平又前進(jìn)了一步。

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1.陰極保護(hù)運(yùn)行管理主要控制指標(biāo)

(1)保護(hù)率達(dá)到100%

保護(hù)率反映管道是否全部實(shí)現(xiàn)電法保護(hù)的情況，管道上各點(diǎn)應(yīng)

均能獲得有效保護(hù)。一般以被保護(hù)長(zhǎng)度與管道全長(zhǎng)的百分比計(jì)算。

(2)運(yùn)行率達(dá)到98%

運(yùn)行率反映1年內(nèi)陰極保護(hù)投入運(yùn)行的時(shí)間多少。要求不間斷

運(yùn)行，但實(shí)際上達(dá)不到。主要是測(cè)自然電位、設(shè)備故障檢修和調(diào)整

時(shí)要占去一定的時(shí)間。

2.陰極保設(shè)施日常維護(hù)內(nèi)容

(1)定期檢查

陰極保護(hù)設(shè)備應(yīng)定期檢查，包括陰極保護(hù)設(shè)備電路接觸的可靠

性。

(2)恒電位儀的檢測(cè)和維修

①陰極保護(hù)恒電位儀一般都配置兩臺(tái)，互為備用，因此應(yīng)按管

理要求定時(shí)切換使月。改用備用的儀器時(shí)，應(yīng)即時(shí)進(jìn)行一次觀測(cè)和

維修。儀器維修過(guò)程中不得帶電插拔各種插接件、印刷電路板等。

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②觀察全部零件是否正常，元件有無(wú)腐蝕、脫焊、虛焊、損壞,

各連接點(diǎn)是否可靠，電路有無(wú)故障，各緊固件是否松動(dòng)，熔斷器是

否完好，如有熔斷，需查清原因再更換。

③清潔內(nèi)部，除去外來(lái)物。

④發(fā)現(xiàn)儀器故障應(yīng)及時(shí)檢修，并投入備用儀器，保證供電。

(3)參比電極的檢查與維護(hù)

若為液體硫酸銅電極，則需每周檢查一次其溶液的滲漏情況和

紫銅棒的清潔程度。

(4)陰極地床的維護(hù)

陽(yáng)極接地床電阻值的測(cè)試可每月一次。接地電阻增大至影響恒

電位儀不能提供管道所需保護(hù)電流時(shí)，應(yīng)該更換陽(yáng)極地床或進(jìn)行維

修，以減小接地電阻。

接地電阻，按經(jīng)驗(yàn)公式判斷

R^U/I-l(5-3)

式中R——陽(yáng)極地床電阻允許值，Q；

U——電源直流額定輸出電壓，V；

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I——管道實(shí)際保護(hù)電流，Ao

當(dāng)實(shí)際測(cè)量的接地電阻大于允許值時(shí)，陽(yáng)極地床應(yīng)進(jìn)行維護(hù)修

理或更換。

(5)測(cè)試樁裝置的維護(hù)

測(cè)試樁接線柱與大地的絕緣電阻值應(yīng)大于100kQo

(6)絕緣法蘭的維護(hù)

檢查其絕緣性能及是否漏電，保證其附屬設(shè)備(如過(guò)壓保護(hù)、限

流電阻、防雨護(hù)罩)的完好。

定期檢測(cè)絕緣法蘭兩側(cè)管地電位，若與原始記錄有差異時(shí)，應(yīng)

對(duì)其性能好壞作鑒別。如有漏電情況應(yīng)采取相應(yīng)措施。

(四)職極保護(hù)常見(jiàn)故障

L保護(hù)管道絕緣不良

在陰極保護(hù)站投入運(yùn)行，或犧牲陽(yáng)極保護(hù)投產(chǎn)一段時(shí)間后，出

現(xiàn)了在規(guī)定的通電點(diǎn)電位下，輸出電流增大，管道保護(hù)距離卻縮短

的現(xiàn)象，或者在犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)中，犧牲陽(yáng)極組的輸出電流量增大，

其值已超過(guò)管道的保護(hù)電流需要，但保護(hù)電位仍達(dá)不到規(guī)定指標(biāo)的

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現(xiàn)象。發(fā)生上述情況的原因，主要是被保護(hù)金屬管道與未被保護(hù)的

金屬結(jié)構(gòu)物“短路”，這種現(xiàn)象稱之為陰極保護(hù)管道漏電，或者叫作

“接地故障”。使得被保護(hù)管道的陰極保護(hù)電流流入非保護(hù)金屬體，

在兩管道的“短接”處形成“漏電點(diǎn)”，這就會(huì)造成陰極保護(hù)電流的

增大；陰極保護(hù)電源的過(guò)負(fù)荷和陰極保護(hù)引起的干擾。

另外，陽(yáng)極地床斷路、陰極開(kāi)路、零位接陰斷路都會(huì)導(dǎo)致陰極

保護(hù)不能投保。判斷陽(yáng)極地床連接電纜斷路時(shí)，可采用：

(1)測(cè)輸出電流，將恒電位儀開(kāi)啟，在恒電位儀陽(yáng)極輸出端串上

一電流表，如果電流為零，則說(shuō)明有斷路現(xiàn)象。

(2)將恒電位儀機(jī)后陽(yáng)極輸出線斷開(kāi)，接入臨時(shí)地床或其他接地

裝置，若有輸出電壓、電流，則可斷定陽(yáng)極地床連接線斷路。

2.管道漏電

(1)施工不當(dāng)，交叉管道間距不合規(guī)范，即當(dāng)兩條管道，一條為

陰極保護(hù)的管道，另一條為未保護(hù)的管道交叉時(shí)，施工要求應(yīng)保持

管道間的垂直凈距不小于0.3m,并在交叉點(diǎn)前后一定長(zhǎng)度內(nèi)將管道

作特別絕緣處理，如果施工時(shí)不嚴(yán)格按照上述規(guī)定去做，那么在管

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道埋設(shè)一段時(shí)間后，在土壤應(yīng)力的作用下，管道相互可能搭接在一

起，會(huì)造成絕緣層破損，金屬與金屬的相連，形成漏電點(diǎn)。

（2）絕緣法蘭失效或漏電，絕緣法蘭質(zhì)量欠佳，在使用一段時(shí)間

后絕緣零件受損或變質(zhì)，使法蘭不再絕緣，從而使得兩法蘭盤(pán)側(cè)不

再具有絕緣性能，陰極保護(hù)電流也就不再有限制；或者是輸送介質(zhì)

中有一些電解質(zhì)雜質(zhì)使絕緣法蘭導(dǎo)通，不再具有絕緣性能。從上述

原因看，漏電點(diǎn)只可能發(fā)生在保護(hù)管道與非保護(hù)管道的交叉點(diǎn)，或

保護(hù)管道的絕緣法蘭處，因此查找漏電點(diǎn)就帶有上述局限性。但如

果地下管網(wǎng)復(fù)雜，被保護(hù)管道與多條和線有交叉穿越，則使得漏電

點(diǎn)的查找出現(xiàn)復(fù)雜現(xiàn)象。常常要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，反復(fù)測(cè)量、多

方位檢查并綜合判斷才能找到真正的漏電故障點(diǎn)。下面介紹一下漏

電點(diǎn)的查找方法。

①利用查找管道絕緣層破損點(diǎn)，從而確定管道的漏電點(diǎn)或短接

點(diǎn)的方法。此方法首先將脈沖信號(hào)送到被測(cè)管道上，如果管道防腐

絕緣層良好，流入管道的電流很弱，儀表沒(méi)有顯示。如果管道防腐

層有破損，電流將從土壤中通過(guò)破損處漏入管道，電流的流動(dòng)會(huì)在

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周圍土壤中將產(chǎn)生明顯的電位梯度。當(dāng)探測(cè)人員手持兩個(gè)參比電極

在管道正上方探測(cè)行走時(shí)，伏特計(jì)將明顯地抖動(dòng)，當(dāng)伏特訐指針停

止抖動(dòng)時(shí)，兩個(gè)參比電極的中間即為防腐層漏點(diǎn)位置，該方法簡(jiǎn)便

宜行、定位準(zhǔn)確，是目前國(guó)際上公認(rèn)的檢漏方法（DCVG）。

②可利用測(cè)定管內(nèi)電流大小的方法尋找漏電點(diǎn)。因?yàn)闊o(wú)分支的

陰極保護(hù)管道，管內(nèi)電流是從遠(yuǎn)端流向通電點(diǎn)。當(dāng)非保護(hù)管道接入

后就會(huì)形成分支電路，使保護(hù)電流經(jīng)過(guò)漏電點(diǎn)會(huì)變小。因此，可利

用此法來(lái)尋找漏電點(diǎn)的位置。利用此法測(cè)定時(shí)、在有懷疑的管段上

可依次選點(diǎn)，用IR壓降法或者補(bǔ)償法（詳見(jiàn)有關(guān)說(shuō)明）測(cè)定管內(nèi)電流。

再通過(guò)比較各點(diǎn)電流的大小來(lái)確定漏電點(diǎn)的電位。

③絕緣法蘭漏電的測(cè)定。'當(dāng)絕緣法蘭漏電而導(dǎo)致陰極保護(hù)系統(tǒng)

故障時(shí)，則可通過(guò)在絕緣法蘭兩側(cè)管段上，分別測(cè)量管地電位，若

保護(hù)側(cè)為保護(hù)電位，非保護(hù)側(cè)為自然電位，則絕緣法蘭正常。否則,

有問(wèn)題存在。也可在非保護(hù)側(cè)測(cè)量法蘭端部的對(duì)地電位，如此電位

比非保護(hù)管道或其他金屬構(gòu)筑物的電位要負(fù)，則此絕緣法蘭漏電。

測(cè)定流過(guò)絕緣法蘭的電流，也可用來(lái)判定絕緣法蘭的性能。若

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