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[摘 要]阴极保护技术被广泛地应用于埋地金属管道以及处于腐蚀介质中的设施 ，以防止或延缓金属管道及设施的腐蚀 ，延长其使用寿命，阴极保护是对被保护的金属管道及其它需保护的设施实施外加直流电 ，进行阴极极化，恒电位仪作为阴极保护系统的主要仪器 ，用以提供直流电源的设备，它的正常运行，是阴极保护系统对长输管道腐蚀降低的保障。
[关键词]恒电位仪 阳极地床 接地电阻 故障排除
中图分类号：S68 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0083-01
1.阳极地床故障
阳极地床的设计与施工质量密切相关。“气阻”也会使阳极地床电阻增加。当阳极使用一段时间后，也会由于腐蚀严重，表面溶解不均匀造成电流障碍。因此，在阴极保护的仪器上出现电位升高，而保护电流下降的现象。此时，应通过更换或检修阳极地床，来使阴极保护正常运行。另一薄弱环节，是阳极电缆与阳极接头处的密封与绝缘，若施工不妥则会造成接头处的腐蚀与断路，使阴极保护电流断路而无法输出给管道。另外，阳极地床选址也很重要，从实测数据来看辅助阳极距汇流点200米以内时，对电流分布影响较大，远与300米后影响就不大了。故在长输管道的干线上阳极一般设在距管道300～500米之间为宜。管道较短或油气管道较密集的地区，采用50～300米之间是合适的。因此对处于特殊地形、环境的管道，辅助阳极的距离和埋设方式应根据现场情况慎重选定。
2.阴极地床的故障
（1） 可以用ZC-8接地电阻测量仪摇一下阳极电缆的接地电阻，测得数据如大于3Ω，为阳极接地故障，一般阳极接地电阻小于3Ω，1Ω以下为优秀，（98年靖西线靖边站测得数据为5.8Ω，97年鄯乌线鄯善站为6.6Ω，原因是沙漠地区，夏季阳极地床干燥，发生气阻现象），
（2）另外恒电位仪显示超槽压告警，槽电压是仪器本身的参数。槽电压=理论分解电压+阴阳极过电位+电解液产生的电压+膜产生的电压+电极和电极与导线电阻产生的电压 ，从公式中可以看出，槽电压与阴阳电极的材料、电解液溶液的性质、膜的种类、导线长短都有关系，所以随反应的进行它是会变化的。管道阴极保护站核心部分是一个恒电位仪/恒电流仪，是一种伺服系统（或者说反馈）。恒电位模式，仪器不断采集工作电极相对于参比电极的电位，然后与设定的电位进行比较，如果大于设定的电位，就降低（或升高）对电极电位，然而对电极的电位是不能无限度地降低/升高，对电极能达到的最大/最小电压就是仪器的槽压。恒电流模式也类似。
以上两点足以证明阳极地床接的电阻过大，造成输出电流减小，有可能使管道末端电位保护不上，阳极地床损耗加剧。那怎样来维护呢？如现有阳极地床腐蚀情况不太严重，且更换新阳极地床所需时间周期较长而且投资较大，可以加盐灌水降低阳极地床接地电阻的检修方案。加盐灌水降低阳极地床的接地电阻盐具有良好的导电性和对土壤的保湿性。故采用开挖阳极地床，沟深至露出阳极棒顶部为止，沟底宽度为100cm ，在距阳极棒中心30cm为半径四周开挖深度为30cm左右的沟槽，在沟槽内铺洒100Kg工业用盐，然后覆土30cm 后往沟里灌满水，待地床土壤充分湿透后，测试地床接地电阻合格后进行最后的回填。如检测还不合格，就重新更换阳极地床，选址要地势低，地下水位高，更换为深井式阳极地床。如图1、图2所示
3.阻止气阻现象再次发生的方法
靠经验说，回填后，阳极地床附近加以绿化保湿，经常浇水以维持阳极地床附件地下水位及土壤的含水量，降低阳极地床电阻值，来增加阳极地床使用寿命。优点是工程量小，节约资金。缺点是耗时，人工维护量大。但这种办法并不适用每个阴保站，对无人值守的阴保站就不能用这种办法，那就得对阳极地床加以改造为深井式阳极地床，优点是接地电阻小，消耗功率小，电流分布比较理想。缺点是施工复杂，技术要求高，单井造价高.
4.其他相关故障的排查
4.1 阳极线开路
可以用ZC-8接地电阻测量仪摇一下阳极电缆的接地电阻，测得数据为无限大，则证明阳极线开路，沿阳极电缆走向巡查，找到了断点，接好后故障排除。注意：电缆的接线可用焊接，不方便可用接线鼻子进行压接，然后用螺栓进行连接拧紧，然后用防水胶带缠绕包扎，既绝缘又防水，最后用绝缘胶带再包扎好即可。如不好查出断点，可买来电缆重新更换后故障排除。
4.2 阴极线开路
可以用ZC-8接地电阻测量仪摇一下阳极电缆的接地电阻，阳极电缆电阻正常说明阳极没问题；断开输出阴极和零位接阴端子，用万用表电阻档测试这两个电缆之间的通断（恒电位方式示意图”上可以看出输出阴极和零位接阴电缆是分别接到管道通电点上的，故可用万用表电阻档在阴保间测试这两个电缆之间的通断），结果是断路的。又因“参比线、零位接阴线开路：输出电流为零；输出电压为零：电位表指示：测量开关置“保护”时比置“控制”时，数字大。”，故可判断是输出阴极断路，再用摇表摇测输出阴极电缆，结果显示为无穷大，至此确认此次故障问题是输出阴极电缆断路。买来电缆重新更换后故障排除。
4.3 参比线、零位接阴线开路
断开后测量使用其长效参比测量其电位，如果与零位接阴线电位相同则表明完好；另一种方法，将零位接阴线拆下，在这两根线测试其电阻值，接近于零表明其完好。反之则故障，买来电缆重新更换后故障排除。
4.4 参比电极损坏或硫酸铜溶液流空
使用调试好的标准参比电极尽量放在其长效参比正上方，用万用表测试其电位差，一般小于30mV左右为合格。但需要提供长效参比的埋设位置。如出现故障则更换长效参比电极。
参考文献
[1] 张春颜；埋地管线阴极保护电位IR降测量技术研究[J]；全面腐蚀控制；2011年07期.
[2] 蔡培培；应用阴极保护电流密度评价阴极保护的有效性[J]；管道技术与设备；2011年04期.
[关键词]恒电位仪 阳极地床 接地电阻 故障排除
中图分类号：S68 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0083-01
1.阳极地床故障
阳极地床的设计与施工质量密切相关。“气阻”也会使阳极地床电阻增加。当阳极使用一段时间后，也会由于腐蚀严重，表面溶解不均匀造成电流障碍。因此，在阴极保护的仪器上出现电位升高，而保护电流下降的现象。此时，应通过更换或检修阳极地床，来使阴极保护正常运行。另一薄弱环节，是阳极电缆与阳极接头处的密封与绝缘，若施工不妥则会造成接头处的腐蚀与断路，使阴极保护电流断路而无法输出给管道。另外，阳极地床选址也很重要，从实测数据来看辅助阳极距汇流点200米以内时，对电流分布影响较大，远与300米后影响就不大了。故在长输管道的干线上阳极一般设在距管道300～500米之间为宜。管道较短或油气管道较密集的地区，采用50～300米之间是合适的。因此对处于特殊地形、环境的管道，辅助阳极的距离和埋设方式应根据现场情况慎重选定。
2.阴极地床的故障
（1） 可以用ZC-8接地电阻测量仪摇一下阳极电缆的接地电阻，测得数据如大于3Ω，为阳极接地故障，一般阳极接地电阻小于3Ω，1Ω以下为优秀，（98年靖西线靖边站测得数据为5.8Ω，97年鄯乌线鄯善站为6.6Ω，原因是沙漠地区，夏季阳极地床干燥，发生气阻现象），
（2）另外恒电位仪显示超槽压告警，槽电压是仪器本身的参数。槽电压=理论分解电压+阴阳极过电位+电解液产生的电压+膜产生的电压+电极和电极与导线电阻产生的电压 ，从公式中可以看出，槽电压与阴阳电极的材料、电解液溶液的性质、膜的种类、导线长短都有关系，所以随反应的进行它是会变化的。管道阴极保护站核心部分是一个恒电位仪/恒电流仪，是一种伺服系统（或者说反馈）。恒电位模式，仪器不断采集工作电极相对于参比电极的电位，然后与设定的电位进行比较，如果大于设定的电位，就降低（或升高）对电极电位，然而对电极的电位是不能无限度地降低/升高，对电极能达到的最大/最小电压就是仪器的槽压。恒电流模式也类似。
以上两点足以证明阳极地床接的电阻过大，造成输出电流减小，有可能使管道末端电位保护不上，阳极地床损耗加剧。那怎样来维护呢？如现有阳极地床腐蚀情况不太严重，且更换新阳极地床所需时间周期较长而且投资较大，可以加盐灌水降低阳极地床接地电阻的检修方案。加盐灌水降低阳极地床的接地电阻盐具有良好的导电性和对土壤的保湿性。故采用开挖阳极地床，沟深至露出阳极棒顶部为止，沟底宽度为100cm ，在距阳极棒中心30cm为半径四周开挖深度为30cm左右的沟槽，在沟槽内铺洒100Kg工业用盐，然后覆土30cm 后往沟里灌满水，待地床土壤充分湿透后，测试地床接地电阻合格后进行最后的回填。如检测还不合格，就重新更换阳极地床，选址要地势低，地下水位高，更换为深井式阳极地床。如图1、图2所示
3.阻止气阻现象再次发生的方法
靠经验说，回填后，阳极地床附近加以绿化保湿，经常浇水以维持阳极地床附件地下水位及土壤的含水量，降低阳极地床电阻值，来增加阳极地床使用寿命。优点是工程量小，节约资金。缺点是耗时，人工维护量大。但这种办法并不适用每个阴保站，对无人值守的阴保站就不能用这种办法，那就得对阳极地床加以改造为深井式阳极地床，优点是接地电阻小，消耗功率小，电流分布比较理想。缺点是施工复杂，技术要求高，单井造价高.
4.其他相关故障的排查
4.1 阳极线开路
可以用ZC-8接地电阻测量仪摇一下阳极电缆的接地电阻，测得数据为无限大，则证明阳极线开路，沿阳极电缆走向巡查，找到了断点，接好后故障排除。注意：电缆的接线可用焊接，不方便可用接线鼻子进行压接，然后用螺栓进行连接拧紧，然后用防水胶带缠绕包扎，既绝缘又防水，最后用绝缘胶带再包扎好即可。如不好查出断点，可买来电缆重新更换后故障排除。
4.2 阴极线开路
可以用ZC-8接地电阻测量仪摇一下阳极电缆的接地电阻，阳极电缆电阻正常说明阳极没问题；断开输出阴极和零位接阴端子，用万用表电阻档测试这两个电缆之间的通断（恒电位方式示意图”上可以看出输出阴极和零位接阴电缆是分别接到管道通电点上的，故可用万用表电阻档在阴保间测试这两个电缆之间的通断），结果是断路的。又因“参比线、零位接阴线开路：输出电流为零；输出电压为零：电位表指示：测量开关置“保护”时比置“控制”时，数字大。”，故可判断是输出阴极断路，再用摇表摇测输出阴极电缆，结果显示为无穷大，至此确认此次故障问题是输出阴极电缆断路。买来电缆重新更换后故障排除。
4.3 参比线、零位接阴线开路
断开后测量使用其长效参比测量其电位，如果与零位接阴线电位相同则表明完好；另一种方法，将零位接阴线拆下，在这两根线测试其电阻值，接近于零表明其完好。反之则故障，买来电缆重新更换后故障排除。
4.4 参比电极损坏或硫酸铜溶液流空
使用调试好的标准参比电极尽量放在其长效参比正上方，用万用表测试其电位差，一般小于30mV左右为合格。但需要提供长效参比的埋设位置。如出现故障则更换长效参比电极。
参考文献
[1] 张春颜；埋地管线阴极保护电位IR降测量技术研究[J]；全面腐蚀控制；2011年07期.
[2] 蔡培培；应用阴极保护电流密度评价阴极保护的有效性[J]；管道技术与设备；2011年04期.