[实用新型]一种阴极保护油气管线多功能极化探头

说明书

本实用新型属于埋地管道阴极保护监检测领域，涉及一种阴极保护油气管线多功能极化探头。该探头的壳体包括PVC外壳、PVC封头及环氧树脂绝缘填充物，圆筒形PVC外壳的下端插设于凹槽形的保护帽，PVC外壳的上端通过环形PVC封头密封，PVC封头的中心开孔；自腐蚀试片、第一极化试片、双盐桥参比电极、第二极化试片设置于PVC外壳内的保护帽上表面，环氧树脂绝缘填充物灌装于PVC外壳中，将各极化试片和双盐桥参比电极固定在PVC外壳内部，各极化试片、双盐桥参比电极和环氧树脂绝缘填充物的下表面与PVC外壳下端面、保护帽内底面处于同一水平面。本实用新型用于埋地管道阴极保护有效性和杂散电流干扰水平长期在线检测。

技术领域

本实用新型属于埋地管道阴极保护监检测领域，涉及一种阴极保护油气管线多功能极化探头。

背景技术

极化电位是埋地阴极保护管道的真实保护电位，是评价管道阴极保护有效性的重要指标。通常情况下，由于IR降的存在，将参比电极置于管道附近土壤中测量得到的管道和参比电极之间的电位差，即通电电位，并不等于管道真实极化电位。采用断电法测量，可消除部分误差，但在某些情况下，断电电位仍和管道真实极化电位有较大误差，这些误差是由于IR降造成的。此外，环境中存在动态杂散电流时，地电位梯度较大，尤其是防腐层缺陷点附近，导致参比电极位置对测试结果影响非常大；一些情况下，即使直流杂散电流干扰很小，现场测试的管地电位也可能包含很大的IR降，这给管道电位测量和阴极保护的有效性评估造成困难。

传统的管道断电电位测试需要同步中断外加电流电源，随着管道服役环境越来越复杂，例如牺牲阳极与管道直接相连、管道上安装有排流装置等众多情况下无法完全断开外部电流，导致管道断电法测试无法实施。采用极化探头进行电位测量，将极化探头埋到管道附近，极化探头中的极化试片模拟管道防腐层缺陷点，通过测试桩与管道连接，试片与管道同样受到充分极化；测量时，瞬时断开试片与管道的连接，这样，就实现了在不断开管道上所有电源的情况下进行断电电位测试。极化探头法是最常用来消除IR降，测得最接近真实值的管道阴极保护极化电位的测量技术。

极化试片是管道阴极保护有效性评价的最有效手段，但在实际应用过程中仍然存在众多问题，试片面积对测试结果以及所测量管道极化状态的影响尚不清晰。实际应用中，试片面积应拟管道表面有代表性的防腐层缺陷面积。试片的面积根据防腐层类型、施工质量、管道所处环境及建设年限确定，试片的面积一般在1cm²～50cm²之间。试片面积过小，它与土壤的接触电阻和管道涂层缺陷处差异过大，腐蚀特性也会不同，无法代表管道实际保护状况；试片面积过大，则由于IR降的存在可能导致结果失真，或者导致保护电流过度流失，改变管道阴保状态。模拟新建三层结构的聚乙烯(3PE)防腐涂层缺陷点一般采用6.5cm²极化试片，当用极化试片测量交流干扰参数时，试片面积选用1.0cm²。目前现场进行通断电位测试，一般只埋设单一尺寸极化试片的极化探头，若后期检测到现场管线受到交流干扰，需要采集交流电流密度和交流干扰电位，需再次开挖，再埋入极化试片面积为1.0cm²的极化探头，不仅增加开挖施工及监检测成本，也不利于后期数据采集。

传统极化探头在使用时，参比电极中的电解液会逐渐渗漏导致参比电极和极化探头失效；同时，渗漏出来的电解液会改变试片所处环境，当硫酸铜电解液与试片接触时，会发生置换反应，试片表面被铜覆盖，改变了其极化特性，参比电极电位漂移时也不易察觉。因此，有必要开发一种多功能极化探头和使用方法，可以根据不同时期管道干扰状况和涂层状况选择或更换极化试片面积，双盐桥参比电极可有效避免传统参比电极漏液而造成污染试片，确保探头测试的长期稳定性，用于综合评估管道干扰水平和阴极保护有效性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种阴极保护油气管线多功能极化探头，用于埋地管道阴极保护有效性和杂散电流干扰水平长期在线检测，该多功能极化探头只需一次性施工，可以满足不同现场工况下的长期在线测试需求。

本实用新型的技术方案是：