GB T 21246-2007 埋地钢质管道阴极保护参数测量方法.pdf
《GB T 21246-2007 埋地钢质管道阴极保护参数测量方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《GB T 21246-2007 埋地钢质管道阴极保护参数测量方法.pdf(38页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、ICS 7518030E 98 a目中华人民共和国国家标准GBT 2 1 2462007埋地钢质管道阴极保护参数测量方法2007-1 1-01发布Measurement method for cathodic protectionparameters of buried steel pipelines2008-05-0 1实施宰瞀粥鬻瓣訾糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅111GBT 212462007目 次前言I1范围12规范性引用文件13术语和定义14基本规定35电位测量46牺牲阳极输出电流117管内电流128管道外防腐层电阻率149绝缘接头(法兰)绝缘性能1610接地电阻1811土壤电
2、阻率2012管道外防腐层地面检漏21附录A(资料性附录)条文说明25刖 置GBT 212462007本标准的附录A为资料性附录。本标准由中国石油天然气集团公司提出。本标准由石油工程建设专业标准化委员会归口。本标准负责起草单位:中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司(四川石油勘察设计研究院)。本标准参加起草单位:中国石油天然气管道有限公司、西南油气田分公司输气管理处。本标准主要起草人:张平、秦兴述、黄春蓉、龚树鸣、雷宇、侯胜、胡士信、屠海波、牟健、唐明华、石薇、傅贺平、涂强、张本革。本标准为首次发布。1范围埋地钢质管道阴极保护参数测量方法CBT 21246-2007本标准规定了埋地钢质管道阴
3、极保护参数的现场测量方法。本标准适用于埋地钢质管道阴极保护参数的现场测量。钢质储罐外底板、滩海钢质管道和结构的阴极保护参数测量可参照采用。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。JJG 123直流电位差计检定规程JJG 124电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程JJG 315直流数字电压表检定规程JJG 366接地电阻表检定规程JJG 598直流数字电流表检定规程J
4、JG 622绝缘电阻表(兆欧表)检定规程3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31管地电位the pipe-to-soil potential管道与其相邻电解质(土壤)的电位差。32通电电位on potential阴极保护系统持续运行时测量的构筑物对电解质(土壤)电位。33IR降IR drop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电解质(土壤)内产生的电压降。34断电电位off potential断电瞬问禊i得的构筑物对电解质(土壤)电位。注:通常情况下,应在切断阴极保护电流后和极化电位尚未衰减前立刻测量。35冲击电压voltage spiking阴极保护电流被中断或施加的瞬间
5、,由过渡过程引起的管道上的瞬问性电位波动。36密间隔电位测量(CIPS)close-interval potential survey一种沿着管顶地表,以密间隔(一般1 m3 m)移动参比电极测量管地电位的方法。1GBT 21246-200737加强测量法intensive measurement technique同时测量管地电位与垂直方向土壤电位梯度的技术。注:加强测量法可识别防腐层缺陷,并能够计算出缺陷处的消除了所有IR降后的电位。38平衡电流equalising current平衡电流也称“二次电流”,是指中断保护电流后,在构筑物的极化差异部位之间流动的电流,平衡电流可能是产生IR降电
6、位的误差源。39远参比法reference electrode method remote from pipeline将参比电极置放于距被测管道较远(地电位趋于零)的地面测量管地电位的方法。310远方大地remote earth在该区域内任何两点之问没有因电流流动引起的可测量的电压降。311防腐层电阻率coating resistivity防腐层电阻率是防腐层电阻和防腐层表面积的乘积。312防腐层电阻coating resistance防腐层电阻是涂敷有防腐层的金属构筑物和电解质(土壤)之间的电阻。注:防腐层电阻主要是由防腐层上的缺陷的数量和大小来确定的,因此,它是衡量防腐层质量的标准。313
7、交流电流衰减法alternating current attenuation survey一种在现场应用电磁感应原理,采用专用仪器测量管内信号电流产生的电磁辐射,通过测量出的信号电流衰减变化,来评价管道防腐层总体情况的地表测量方法。收集到的数据可能包括管道位置、埋深、异常位置和异常类型。314交流地电位梯度法(ACVG)alternating current voltage gradient survey一种通过测量沿着管道或管道两侧的由防腐层破损点漏泄的交流电流在地表所产生的地电位梯度变化,来确定防腐层缺陷位置的地表测量方法。315直流地电位梯度法(DCVG)direct current v
8、oltage gradient survey一种通过测量沿着管道或管道两侧的由防腐层破损点漏泄的直流电流在地表所产生的地电位梯度变化,来确定防腐层缺陷位置、大小,以及表征腐蚀活性的地表测量方法。316腐蚀活性点corrosion activity腐蚀正在进行,并以一定速率发展的部位,该发展速率足以导致管道在使用期内承压能力降低甚至穿孔。317管道电流测绘系统pipeline current mappec system简称PCM,是一种采用电磁感应原理和计算机技术,通过给管道施加并可在地表测量出管道沿线交流信号电流变化的设备。24基本规定CST 21246200741测量仪表411测量仪表应具有
9、满足测量要求的显示速度、准确度和量程;同时还应具有携带方便、供电方便、适应现场测量环境的特点。宜优先选用数字式仪表。412常规测量仪表的定期校验,应按JJG】23、JJGl24、J】G 315、JJG 366、JJG 598、JJG 622的有关规定执行。42电压、电流仪表421直流电压表选用原则a) 数字式电压表的输入阻抗应不小于】0 Mn;指针式电压表的内阻应不小于100 k0V。b) 电压表的分辨率应满足被测电压值的精度要求,至少应具有3位有效数。c)数字式电压表的准确度应不低于05级;指针式电压表的准确度应不低于25级。d)测量受交流干扰的管道的管地电位时,应选用具有抗工频干扰功能的数
10、字式电压表,也可选用指针式电压表,选用数字式电压表酎,直流电位的显示值中叠加韵交流干扰电压值不宜超过5mV。422直流电流裹选用原则a) 电流表的内阻应小于被测电流回路总电阻的5。b)电流表的分辨率应满足被测电流值的精度要求,至少应具有薅位有效数,当只有蕊位有效数时,首位应大于1。c) 电流表的准确度应不低于25级。43参比电极431 在进行管地电位测量时,通常情况下,应采用铜一饱和硫酸铜电极(以下简称硫酸铜电极,代号CSE)作为参比电镀。其制作材料和使用应满足下列要求:a)铜电极采用紫铜丝或棒(纯度不小于997)。b)硫酸铜为化学纯,用蒸馏水或纯净水配制饱和硫酸铜溶液。c)渗透膜采用渗透率高
11、的微孔材料,外壳应使用绝缘材料。d)流过硫酸铜电极的允许电流密度不大子5 pAem。432硫酸铜电极相对于标准氢电极的电位为+316 mV(z5C),其电极电位误差应不大于5 mV。433对不宜使用硫酸铜电极的环境,可采用高纯锌参比电极(纯度不小于99995)替代,采用75石膏、20膨润土、5硫酸钠回填料包覆的高纯锌参比电极,相对于硫酸铜电极一850 mV的电位为:+250 rtlV(Z5)。44测量基本要求441本标准应在受过阴极保护专业知识培训,并具有相关实践经验的人员指导下使用。本标准所列方法应根据相关标准的规定和使用者的需求选用。442所有测量连接点应保证电接触良好。测量导线应采用铜芯
12、绝缘软线;在有电磁干扰的地区(如高压输电线附近),应采用屏蔽导线。443测量仪表应按使用说明书的有关规定操作。444安全守则a)在对强制电流阴极保护电源设备进行安装、调试、测量、维修之前,有关人员应受过电气安全培训,并掌握榴关电气安全知识。b)测量接线应采用绝缘线夹和插头,以避免与未知高压电接触,测量操作中应首先接好仪表回路,然后再连接被测体,测量结束时,按相反的顺序操作,并执行单手操作法。c)在对电隔离设施进行测量之前,应检查是否存在危险电压。3GBT 212462007d)在雷暴天气下,应避免测量。e) 当测量导线穿越街道、公路等交通繁忙的地段时,应设置安全警示标志或站立安全监护人员。f)
13、在涵洞或隧道中测量时,应首先检查涵洞或隧道的结构安全性及对有害气体的浓度进行测量,确认是安全的条件下方可进行测量。45电位极性451采用直流数字式电压表测量管地电位时,应将电压表的负接线柱(COM)(附图中用“一”表示)与硫酸铜电极连接,正接线柱(V)(附图中用“+”表示)与管道连接,测量接线见图l。仪表指示的是管道相对于硫酸铜电极的电位值,正常情况下显示负值。452当采用直流指针式电压表测量管地电位时,应采用图2方式接线,将电压表的负接线柱(一)与管道连接,正接线柱(+)与硫酸铜电极连接,在指针没有发生反转的情况下,所记录的数据应该加负号。5电位测量数字万用表J卜_鬻图1数字万用表管地电位测
14、量接线图L_一鬻J 接管道 。JL指针式电压表图2指针式电压表管地电位测量接线图51自然电位511适用性本方法适用于未施加阴极保护的管道腐蚀电位(自然电位)的测量。4GBT 21246-2007512测量步骤a)测量前,应确认管道是处于没有施加阴极保护的状态下,对已实施过阴极保护的管道宜在完全断电24 h后进行。b)测量时,将硫酸铜电极放置在管道上方地表的潮湿土壤上,应保证硫酸铜电极底部与土壤接触良好。c)按图1或图2的测量接线方式,将电压表与管道及硫酸铜电极相连接。d)将电压表调至适宜的量程上,读取数据,作好管地电位值及极性记录,注明该电位值的名称。52通电电位521适用性本方法适用于施加阴
15、极保护电流时,管道对电解质(土壤)电位的测量。本方法测得的电位是包括管道极化后的电位与回路中其他所有电压降的和。522测量步骤a)测量前,应确认阴极保护运行正常,管道已充分极化。b)测量时,将硫酸铜电极放置在管道上方地表的潮湿土壤上,应保证硫酸铜电极底部与土壤接触良好。c)通电电位测量接线见图1或图2。d)将电压表调至适宜的量程上,读取数据,作好管地电位值及极性记录,注明该电位值的名称。53断电电位531适用性本方法不适用于保护电流不能同步中断(多组牺牲阳极、牺牲阳极与管道直接连接、存在不能被中断的外部强制电流设备)或受直流杂散电流干扰的管道。本方法测得的断电电位()是消除了由保护电流所引起的
16、IR降后的管道保护电位。532测量步骤a)在测量之前,应确认阴极保护正常运行,管道已充分极化。b)测量时,对测量区间有影响的阴极保护电源应安装电流同步断续器,并设置合理的通断周期,同步误差小于01 s。合理的通断周期和断电时间设置原则是:断电时间应尽可能的短,但又应有足够长的时间在消除冲击电压影响后采集数据。断电期不宜大于3 s,典型的通断周期设置为;通电12 s,断电3 s。c)将硫酸铜电极放置在管道上方地表的潮湿土壤上,应保证硫酸铜电极底部与土壤接触良好。d) 断电电位(Vk)测量接线见图1或图2。e)将电压表调至适宜的量程上,读取数据,读数应在通断电05 s之后进行。f)记录下通电电位(
17、Vo。)和断电电位(v0“),以及相对于硫酸铜电极的极性。所测得的断电电位(v。“)即为硫酸铜电极安放处的管道保护电位。g)如果对冲击电压的影响存在怀疑时,应使用脉冲示波器或高速记录仪对所测结果进行核实。54密间隔电位541适用性本方法适用于对管道阴极保护系统的有效性进行全面评价。本方法可测得管道沿线的通电电位(k)和断电电位(o),结合直流电位梯度法(DCVG)可以全面评价管道的保护状况和查找防腐层破损点及识别腐蚀活性点。本方法不适用于保护电流不能同步中断(多组牺牲阳极、牺牲阳极与管道直接连接、存在不能被中断的外部强制电流设备)的管道,以及破损点未与电解质(土壤、水)接触的管段。另外下列情况
18、会使本方法应用困难或测量结果的准确性受到影响:a) 管段处覆盖层导电性很差,如铺砌路面、冻土、钢筋混凝土、含有大量岩石回填物;b)剥离防腐层或绝缘物造成电屏蔽的位置。5GBT 2 1246-2007542测量步骤a)测量简图见图3。米尺线轴 CIPsDCVG测量主机图3 cIPs测量简图b)在测量之前,应确认阴极保护正常运行,管道已充分极化。c)按532要求安装电流同步断续器和设置合理的通断周期,根据具体所用阴极保护电源设备和测量仪器的不同,典型的通断周期设置宜为:通电800 ms,断电200 ms或通电4s,断电1 S或通电12 S,断电3 S。d)将长测量导线一端与CPSDCVG测量主机连
19、接,另一端与测试桩连接,将一支硫酸铜电极与CIPSDCVG测量主机连接。e)打开CIPSDCVG测量主机,设置为CIPS测量模式,设置与同步断续器保持同步运行的相同的通断循环时间和断电时间,并设置合理的断电电位测量延迟时间,典型的延迟时间设置宜为50ms100ms。f) 当采用数字式万用表时,按53进行测量。g)测量时,利用探管仪对管道定位,保证硫酸铜电极放置在管道的正上方。h)从测试桩开始,沿管线管顶地表以密间隔(一般是1 m3 m)逐次移动硫酸铜电极,每移动一次就记录一组通电电位(V0。)和一组断电电位(V。“),直至到达前方一个测试桩。按此完成全线的测量。i)同时应使用米尺、GPS坐标测
20、量或其他方法,确定硫酸铜电极安放处的位置,应记录沿线的永久性标志、参照物等信息,并应对通电电位(v。)和断电电位(V“)异常位置处作好标志与记录。j)某段密间隔测量完成后,若当天不再测量,应通知阴极保护站恢复为连续供电状态。543数据处理a)将现场测量数据输入到计算机中,进行数据处理分析。b)对每处的通电电位(y。)和断电电位(y。“),分别取其算术平均值,代表该测量点的通电电位(Vo。)和断电电位()。c) 以距离为横坐标、电位为纵坐标分别绘出测量段的通电电位和断电电位分布曲线图,在直流干扰和平衡电流影响可忽略不计地方,断电电位曲线代表阴极保护保护电位分布曲线。55加强测量法551适用性加强
21、测量法适用于防腐层破损点多的管段的断电电位的修正测量;该方法不仅能消除由保护电流所引起的IR降影响,同时也能消除由平衡电流所引起的IR降影响。552测量方法a)加强测量法测量简图见图4。6GBT 21246-2007图4加强测量法测量简图b)按第54密间隔管地电位测量法测量管道正上方(如图A点)的通电电位k和断电电位U。c)采用已校准过的另一支硫酸铜电极,将其置于与管道方向相垂直,距离管顶测量点(A点)10m位置处(如图B点),测量并记录两点(A、B)间的通电电位梯度AV。和断电电位梯度y。H。d)使用米尺、GPS坐标测量或其他方法,确定管顶测量点的位置,同时应记录沿线的永久性标志、参照物、沿
22、线测量的通断电位梯度差(y口。一Von)的峰值位置等信息。e)按上述方法完成全管段的测量。若当天不再测量,应通知阴极保护站恢复为连续供电状态。553计算方法修正后的断电电位v蠢。按式(1)计算。 K一一一丽(儿一)(1)式中:y*一A测量点修正后的断电电位,单位为毫伏(mv);V。A测量点的通电电位,单位为毫伏(mv);kA测量点的断电电位,单位为毫伏(mV);v。通电状态下,A与B两钡j量点间的直流地电位梯度,单位为毫铰(mv);断电状态下,A与B两测量点间的直流地电位梯度,单位为毫伏(mV)。554数据处理a)将现场测量数据输人到计算机中,进行数据处理分析。b)以距离为横坐标、电位为缎坐标
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- GB 21246 2007 管道 阴极保护 参数 测量方法
