12.3.1適用性
直流地電位梯度法(DCVG)測(cè)量技術(shù)適用于埋地管道防腐層破損點(diǎn)的查找和定位;對(duì)破損點(diǎn)腐蝕狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別;結(jié)合密間隔管地電位測(cè)量(CIPS)技術(shù)可對(duì)外防腐層破損點(diǎn)昀大小及嚴(yán)重程度進(jìn)行定性分類。對(duì)破損點(diǎn)未與電解質(zhì)(土壤、水)接觸的管道不適用,另外下列情況會(huì)使本方法測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性受到影響或應(yīng)用困難:
a)剝離防腐層或絕緣物造成電屏蔽的位置;
b)測(cè)量不可到達(dá)的區(qū)域,如河流穿越;
c)管段處覆蓋層導(dǎo)電性很差,如鋪砌路面、凍土、瀝青路面、含有大量巖石回填物。
12.3.2方法介紹
采用周期性同步通/斷的陰極保護(hù)電流施加在管道上后,利用兩支硫酸銅電極,以密間隔測(cè)量管道上方土壤中的直流地電位梯度,在接近破損點(diǎn)附近電位梯度會(huì)增大,破損面積越大,電位梯度也越大,根據(jù)測(cè)量的電位梯度變化,可確定防腐層破損點(diǎn)位置;通過檢測(cè)破損點(diǎn)處土壤中電流的方向,可識(shí)別破損點(diǎn)的腐蝕活性;依據(jù)破損點(diǎn)口定性判斷破損點(diǎn)的大小及嚴(yán)重程度。
12.3.3設(shè)備
a)測(cè)量主機(jī)(CIPS/DCVG或數(shù)字式萬用表)一套;
b)GPS衛(wèi)星同步電流斷續(xù)器兩臺(tái)或更多;
c)探管儀;
d)兩支硫酸銅參比電極。
12.3 4測(cè)量基本要求
a)在測(cè)量之前,應(yīng)確認(rèn)陰極保護(hù)正常運(yùn)行管道已充分極化。
b)對(duì)兩支硫酸銅電極進(jìn)行校正。
c)將兩支硫酸銅電極與測(cè)量主機(jī)連接,按5.4密間隔測(cè)量對(duì)管道定位、設(shè)備安裝及通/斷周期設(shè)置完畢后,測(cè)量人員沿管道行走,一支硫酸銅電極一直保持在管道正上方,另一支硫酸銅電極放在管道正上方或垂直于管道并與其保持固定間距(1m~2m),以1m~3m間隔進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)兩支硫酸銅電極都與地面接觸良好時(shí)讀數(shù),記錄同步斷續(xù)器接通和斷開時(shí)直流地電位梯度讀數(shù)的變化,以及柱狀條顯示方向或數(shù)字的正負(fù)。
d)根據(jù)地電位梯度數(shù)值的變化幅度與極性的變化,確定破損點(diǎn)位置。
e)在確定的破損點(diǎn)位置處,對(duì)土壤中電流流動(dòng)的方向分別進(jìn)行測(cè)量與辨別,以判斷破損點(diǎn)部位管道的腐蝕活性。所測(cè)結(jié)果按表3進(jìn)行填寫記錄,原則上對(duì)破損點(diǎn)腐蝕狀態(tài)的評(píng)價(jià)分為:陰極/陰極(C/C)、陰極/中性(C/N)、陰極/陽極(C/A)、陽極/陽極(A/A)四種類型。
f)在確定的破損點(diǎn)位置處,測(cè)量并記錄儲(chǔ)存該點(diǎn)的通電電位(Von)、斷電電位(Voff)、電位梯度(VG ·on和VG ·off)、GPS坐標(biāo)或里程;應(yīng)記錄附近的永久性標(biāo)志、參照物等信息,并在破損點(diǎn)位置處做好標(biāo)識(shí),尤其是通/斷狀態(tài)下電流均從破損點(diǎn)流出到土壤的點(diǎn)。
12.3.5數(shù)據(jù)處理
a)將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。
b)以距離為橫坐標(biāo)、直流地電位梯度為縱坐標(biāo)繪出測(cè)量段的DCVG分布曲線圖。
c)根據(jù)破損點(diǎn)位置處測(cè)量的數(shù)據(jù),按式(20)計(jì)算表征破損點(diǎn)的大小及嚴(yán)重程度的a值,并根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)和對(duì)典型破損點(diǎn)的驗(yàn)證開挖結(jié)果,分類記錄。
(20)
式中:
a ——破損點(diǎn)位置處百分比IR降;
ΔVon——通電狀態(tài)時(shí)測(cè)得的直流地電位梯度,單位為毫伏(mV);
ΔVoff——斷電狀態(tài)時(shí)測(cè)得的直流地電位梯度,單位為毫伏(mV);
Von ——破損點(diǎn)位置處的通電電位,單位為毫伏(mV);
Voff ——破損點(diǎn)位置處的斷電電位,單位為毫伏(mV)。
d)根據(jù)破損點(diǎn)位置處測(cè)量的數(shù)據(jù),將測(cè)量數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果填寫在表3中。
表3 破損點(diǎn)DCVG測(cè)量數(shù)據(jù)表
編號(hào) |
位置 |
管地電位
mV |
直流地電位梯度
mV |
直流方向 |
腐蝕狀態(tài)類型 |
a |
備注 |
Von |
Voff |
ΔVon |
ΔVoff |
通電 |
斷電 |
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