一种区域阴极保护电流需求量的测定方法技术

本发明专利技术公开了一种区域阴极保护电流需求量的测定方法。该方法通过现场搭建一个临时阴极保护系统，待被保护结构物充分极化后，测试被保护结构物的阴极保护断电电位，同时记录临时阴极保护系统输出的阴极保护电流，然后根据理论计算确定被保护结构物所需的阴极保护电流。与传统的估算法相比，该方法测得的阴极保护电流需求量更加接近实际情况，更加准确，可靠性更强，可信度更高；同时通过该方法，还可以确定区域阴极保护中结构物阴极保护电位的衰减情况，预设辅助阳极地床的保护范围，阴极保护电流屏蔽严重区域等信息，进而为区域阴极保护的优化设计提供重要参考依据。

Method for measuring current demand of regional cathodic protection

The invention discloses a method for measuring the current demand of a cathodic protection in a region. The method to build a temporary cathodic protection system to be protected by the scene structure after full polarization, cathodic protection potential test power protected structures, while recording the temporary cathodic protection current cathodic protection system output, and then determine the current cathodic protection is to protect the structures required according to theoretical calculations. Compared with the traditional estimation method, the method of measuring current cathodic protection demand was more close to the actual situation, more accurate, more reliable, more reliable; using this method, you can also determine the attenuation of cathodic protection potential structure of regional cathodic protection in the protection scope of the preset auxiliary anode bed, cathodic protection current screening serious regional information, and provide an important reference for the optimization design of regional cathodic protection.

【技术实现步骤摘要】
一种区域阴极保护电流需求量的测定方法
本专利技术主要属于阴极保护
，特别涉及油气场站中埋地金属结构物的区域阴极保护优化设计时阴极保护电流需求量的确定方法。
技术介绍
阴极保护技术作为一种经济有效的防腐方法已经广泛用于埋地金属管道防腐之中。对于长输管道，阴极保护技术得到了广泛的推广应用，并取得了良好的防腐效果。由于技术、认识等多方面的原因，油气场站内埋地金属管道的阴极保护(即区域阴极保护)发展较慢。随着国内油气场站服役时间的逐渐延长，油气场站内埋地金属管道逐渐进入了事故高发期，场站油气管道发生腐蚀泄露事故越来越多，从而将油气场站的区域阴极保护推向了历史的舞台。对于阴极保护的优化设计，最为关键的步骤之一是要确定被保护对象的阴极保护电流需求量。由于油气场站内被保护对象较多，如油气管道、污水管道、放空管道以及防雷接地网等，不同被保护对象的几何尺寸、物理特性以及表面状况各不相同，进而导致它们所需的阴极保护电流需求量存在较大差异。同时，由于油气场站空间有限，不同被保护对象在有限空间内相互之间也存在一定的影响，从而导致区域阴极保护中阴极保护电流需求量的确定不能照搬长输管道的估算法进行，亟需提出适合区域阴极保护的电流需求量确定方法。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种适用于区域阴极保护电流需求量的测定方法，解决区域阴极保护优化设计的难题，提高区域阴极保护的有效性，降低油气场站埋地金属结构物的腐蚀风险，确保国家油气能源通道的安全运行。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种区域阴极保护电流需求量的测定方法，所述测定方法包括以下步骤，临时阳极安装确定：根据试验场站被保护金属结构物的具体位置和数量确定临时阳极地床的数量及安装位置，确保安装后，临时阳极能够保护试验场站所有被保护金属结构物；待检测点确定：临时阳极地床位置确定后，根据被保护金属结构物与临时阳极的相对位置关系选择待检测点，所述待检测点包括离临时阳极最近的被保护金属结构物、离临时阳极最远的被保护金属结构物及至少一个位于离临时阳极最近的被保护金属结构物及离临时阳极最远的被保护金属结构物之间的被保护金属结构物；埋地结构物自腐蚀电位测试：测量待检测点的埋地结构物自腐蚀电位；通断电电位测试：测量待检测点的通断电电位；保护电流需求量计算：根据埋地结构物自腐蚀电位及通断电电位计算保护电流需求量。进一步地，所述通断电电位测试具体为：分别从临时阳极地床和待检测点被保护金属结构物上各引出一根电缆，将临时阳极地床引出的电缆接到直流电源的正极，将被保护金属结构物引出的电缆接到直流电源的负极，检查无误后，启动直流电源，并调整直流电源输出至合适的值，并记录直流电源输出电流Itest；通电极化一段时间后，在被保护金属结构物和直流电源负极之间串联一个断路器，设置好通断电时间，在待测点处测试被保护金属结构物的通断电电位。进一步地，所述保护电流需求量计算具体为：其中，Ireq为保护所需电流，Itest为直流电源输出的电流，△Etest为极化量的最小值，△Ereq为极化量的最大值；所述极化量为被保护金属结构物断电电位与自腐蚀电位的差值。进一步地，所述埋地结构物自腐蚀电位测试前确定埋地金属结构物无阴极保护，自腐蚀电位测试时采用硫酸铜参比电极，所述硫酸铜参比电极的误差不应超过±5mV。进一步地，所述直流电源为直流稳压电源可以恒流输出，其输出电流不小于30A，输出电压不低于60V。进一步地，所述断路器能够通过GPS进行同步通断。进一步地，所述在测试自腐蚀电位和通断电电位时使用万用表对金属结构物电位测试，所述万用表具有滤波功能，且其内部阻抗不低于10MΩ。进一步地，所述通电极化的时间不低于4小时。进一步地，所述通断电电位测试时断电电位读取的延迟时间不超过3s。进一步地，所述临时阳极的材料为废弃的钢管、镀锌扁铁、角钢、混合金属氧化物阳极、碳棒或高硅铸铁阳极。本专利技术的有益技术效果：(1)本专利技术提出的区域阴极保护电流需求量测定方法准确度高，技术可行且经济，为区域阴极保护优化设计时阴极保护电流需求量的确定提供了一种新的思路。(2)通过本专利技术方法，不但可以测得被保护系统所需的阴极保护电流，还可以确定被保护系统阴极保护电位衰减情况和阴极保护电流屏蔽严重区域等信息，特别适用于油气场站区域阴极保护的优化设计。(3)由于本专利技术方法是基于实际的现场测试结果，并非依靠经验估算，其测试结果更加接近实际情况，准确性更高。附图说明图1、实施例1一种适用于区域阴极保护电流需求量的测定方法流程示意图；图2、一种适用于区域阴极保护电流需求量的测定方法现场接线示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。相反，本专利技术涵盖任何由权利要求定义的在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本专利技术有更好的了解，在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。实施例1本实施例提出的阴极保护电流需求量测定方法适用于油气场站区域阴极保护的优化设计。该方法包括准备测试仪器和相关材料，在试验场站进行实地考察，确定电位检测点和预埋阳极地床数量及位置，埋地结构物自腐蚀电位测试，临时阳极、阴极通电点以及电源安装，通电极化，通断电电位测试，试验完成后场地恢复，临时阳极地床保护范围确定以及保护电流确定一共10个流程。流程示意图如图1所示。在进行现场测试前，先准备好现场测所需的相关设备和材料，包括直流稳压电源、断路器、万用表、硫酸铜参比电极、临时阳极材料以及电缆等，然后查阅被保护场站的设计资料、施工资料以及竣工资料等，弄清被保护场站被保护结构物的基础资料，包括几何尺寸、涂层情况、相对位置、埋深、防雷接地系统等，并去现场实际考察，核对相关资料，同时弄清现场是否具备临时阳极地床的开挖条件、给直流电源供电条件以及被保护场站是否有阴极保护或者是否受到外界杂散电流干扰等。核对完成后，去现场进行电流需求量测试。测试前先根据资料调查结果确定电位测试点、与埋设的阳极地床数量及位置，然后进行被保护结构物的自腐蚀电位测试和临时阳极地床的开挖，结束后，安装临时阳极地床，并分别从临时阳极地床和被保护金属结构物上各引出一根电缆，将临时阳极地床引出的电缆接到直流电源的正极，将被保护金属结构物引出的电缆接到直流电源的负极，检查无误后，启动直流电源，并调整直流电源输出至合适的值，并记录好直流电源输出电流Itest。通电极化4小时后，在被保护结构物和直流电源负极之间串联一个断路器，设置好通断电时间后，在选好的电位测试点处测试被保护结构物的通断电电位，待测试完毕后将临时阳极地床挖出，恢复地貌。并根据被保护结构物的几何分布，做出通断电电位分布图谱，从图中可判断被保护结构物电位衰减情况，临时阳极地床的保护范围以及屏蔽严重区域。同时计算出被保护结构物断电电位与自腐蚀电位的差值(即极化量)，并获得极化量的最小值△Etest，同时根据阴保设计目标和被保护结构物自腐蚀电位，算出需要极化量的最大值△Ereq，然后根据公式计算所需的阴保电流Ireq：为了确保现场测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种区域阴极保护电流需求量的测定方法，其特征在于，所述测定方法包括以下步骤，临时阳极地床安装确定：根据试验场站被保护金属结构物的位置分布和数量确定临时阳极地床的数量及安装位置，确保安装后，临时阳极能够保护试验场站所有埋地被保护金属结构物；待检测点确定：临时阳极地床位置确定后，根据被保护金属结构物与临时阳极地床的相对位置关系选择待检测点，所述待检测点范围应尽可能覆盖整个场站所有埋地金属结构物，至少包括离临时阳极地床最近的被保护金属结构物、离临时阳极地床最远的被保护金属结构物及至少一个位于离临时阳极地床最近的被保护金属结构物和离临时阳极地床最远的被保护金属结构物之间的被保护金属结构物；埋地结构物自腐蚀电位测试：测量待检测点的埋地结构物自腐蚀电位；通断电电位测试：测量待检测点的通断电电位；保护电流需求量计算：根据埋地结构物自腐蚀电位及通断电电位计算保护电流需求量。

【技术特征摘要】
1.一种区域阴极保护电流需求量的测定方法，其特征在于，所述测定方法包括以下步骤，临时阳极地床安装确定：根据试验场站被保护金属结构物的位置分布和数量确定临时阳极地床的数量及安装位置，确保安装后，临时阳极能够保护试验场站所有埋地被保护金属结构物；待检测点确定：临时阳极地床位置确定后，根据被保护金属结构物与临时阳极地床的相对位置关系选择待检测点，所述待检测点范围应尽可能覆盖整个场站所有埋地金属结构物，至少包括离临时阳极地床最近的被保护金属结构物、离临时阳极地床最远的被保护金属结构物及至少一个位于离临时阳极地床最近的被保护金属结构物和离临时阳极地床最远的被保护金属结构物之间的被保护金属结构物；埋地结构物自腐蚀电位测试：测量待检测点的埋地结构物自腐蚀电位；通断电电位测试：测量待检测点的通断电电位；保护电流需求量计算：根据埋地结构物自腐蚀电位及通断电电位计算保护电流需求量。2.如权利要求1所述一种区域阴极保护电流需求量的测定方法，其特征在于，所述通断电电位测试具体为：分别从临时阳极地床和待检测点被保护金属结构物上各引出一根电缆，将临时阳极地床引出的电缆接到直流电源的正极，将被保护金属结构物引出的电缆接到直流电源的负极，检查无误后，启动直流电源，并调整直流电源输出至合适的值，并记录直流电源输出电流Itest；通电极化一段时间后，在被保护金属结构物和直流电源负极之间串联一个断路器，设置好通断电时间，在待测点处测试被保护金属结构物的通断电电位。3.如权利要求1所述一种区域阴极保护电流需求量的测定方...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜丹平，杜艳霞，段蔚，唐德志，邢琳琳，尹志彪，鲁丹平，陈涛涛，高佳伟，侯可庆，
申请(专利权)人：北京市燃气集团有限责任公司，北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11