陰極保護(hù)恒電位儀培訓(xùn)

1、 恒電位儀恒電位儀 第一章第一章 腐蝕與陰極保護(hù)腐蝕與陰極保護(hù)1 . 1 . 腐蝕腐蝕2 . 2 . 陰極保護(hù)原理陰極保護(hù)原理陰極保護(hù)方式陰極保護(hù)方式4 . 4 . 陰極保護(hù)的基本參數(shù)陰極保護(hù)的基本參數(shù)第一節(jié)第一節(jié) 腐蝕腐蝕 腐蝕定義：金屬暴露在自然界隨著時(shí)間的流逝而變質(zhì)，其本質(zhì)就是金屬由元素狀態(tài)返回自然狀態(tài)，腐蝕是一種自然現(xiàn)象；通俗的說(shuō)，腐蝕就是金屬和周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而導(dǎo)致的無(wú)謂消耗或破壞。 腐蝕的分類(lèi)：電化學(xué)腐蝕原理電化學(xué)腐蝕原理 金屬在電解質(zhì)溶液中由于電化學(xué)作用所發(fā)生的腐蝕稱(chēng)為電化學(xué)腐蝕。 金屬電化學(xué)腐蝕原因是金屬表面產(chǎn)生原電池作用，或外界電源影響使金屬表面產(chǎn)生電解作用所引起

2、的破壞。腐蝕電池：腐蝕電池： 由于雙電層原理，金屬在溶液中建立電極電位。 在電解質(zhì)溶液中，金屬表面上的各部份，其電位是不完全相同的，電位較高的部分形成陰極區(qū)，電位較低的部分形成陽(yáng)極區(qū)。這便構(gòu)成了局部腐蝕電池。理想極化曲線 如圖所示，EaS是陽(yáng) 極化曲線，EcS是陰極 極化曲線，當(dāng)腐蝕電池 內(nèi)電阻為零時(shí)，它們相交于點(diǎn)。點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電位稱(chēng)之為該體系的腐蝕電位，也稱(chēng)自然電位，表為Ecorr。它是腐蝕電池的陽(yáng)極和陰極在極化后共同趨近的電位值。與此電位值相對(duì)應(yīng)的電流Icorr稱(chēng)為該系統(tǒng)理論上最大可能的腐蝕電流。第二節(jié)第二節(jié) 陰極保護(hù)原理陰極保護(hù)原理陰極保護(hù)的原理：陰極保護(hù)的原理： 陰極保護(hù)的原理是給金屬補(bǔ)

3、充大量的電子，使被保護(hù)金屬整體處于電子過(guò)剩的狀態(tài)，使金屬表面各點(diǎn)達(dá)到同一負(fù)電位，金屬原子不容易失去電子而變成離子溶入溶液。陰極保護(hù)模型陰極保護(hù)模型 設(shè)金屬表面陽(yáng)極和陰極的開(kāi)路電位分別為Ea和Ec。金屬腐蝕由于極化作用，陽(yáng)極和陰極的電位都發(fā)生極化。其陽(yáng)極向正的方向偏移，陰極向負(fù)的方向偏移。結(jié)果，其兩者的電位都共同趨向于交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電位Ecorr在此電位下所對(duì)應(yīng)的電流為Icorr。 向系統(tǒng)輸入外電流，使金屬陰極極化，此時(shí)整個(gè)腐蝕原電池體系的電位將向負(fù)的方向偏移。陰極極化曲線EcS則從點(diǎn)向點(diǎn)方向延伸。 當(dāng)金屬電位負(fù)移到E1點(diǎn)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的電流應(yīng)為I1，相當(dāng)于圖中的線段，與之和，代表陽(yáng)極腐蝕電流，而則是

4、外加的電流。在此電位狀況下，體系仍存在著腐蝕。若使金屬繼續(xù)陰極極化到更負(fù)的電位Ea即達(dá)到微陽(yáng)極的開(kāi)路電位Ea，則腐蝕減至為零。金屬達(dá)到完全保護(hù)。這時(shí)的外加電流Iapp為金屬達(dá)到完全保護(hù)時(shí)的外加電流。此時(shí)的極化作用已使原來(lái)腐蝕電池的微電池作用完全受到抑制?？傊?，極化消除了被保護(hù)金屬體表面的電化學(xué)不均勻性，抑制了微電池作用，又因?yàn)殛帢O極化構(gòu)成了新的大地電池即保護(hù)電路，使被保護(hù)金屬體成為新的大地電池的陰極，從而在其表面只發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。金屬不再發(fā)生丟電子的氧化反應(yīng)，腐蝕不再發(fā)生。這就是陰極保護(hù)使金屬受到保護(hù)的原理。 第三節(jié)第三節(jié) 陰極保護(hù)方式陰極保護(hù)方式3.1 犧牲陽(yáng)極法將被保護(hù)金屬和一種可以

5、提供陰極保護(hù)電流的金屬或合金（即犧牲陽(yáng)極）相連，使被保護(hù)體極化以降低腐蝕速率的方法。在被保護(hù)金屬與犧牲陽(yáng)極所形成的大地電池中，被保護(hù)金屬體為陰極，犧牲陽(yáng)極的電位往往負(fù)于被保護(hù)金屬體的電位值，在保護(hù)電池中是陽(yáng)極，被腐蝕消耗，故此稱(chēng)之為“犧牲”陽(yáng)極，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)陰極的被保護(hù)金屬體的防護(hù)，如圖13犧牲陽(yáng)極材料有高鈍鎂，其電位為-1.75V；高鈍鋅，其電位為-1.1V；工業(yè)純鋁，其電位為-0.8V（相對(duì)于飽和硫酸銅參比電極）。 金屬電位純鎂-1.75鎂合金（6%Al, 3%Zn, 0.15%Mn） -1.60鋅 -1.10鋁合金（5%Zn） -1.05純鋁 -0.80熔煉鋼（精） -0.5-0.8熔煉

6、鋼（粗） -0.4-0.55鑄鐵 -0.50鉛 -0.50混凝土中的鋼 -0.20銅、黃銅、青銅 -0.203.2 強(qiáng)制電流法（外加電流法） 圖1-4恒電位方式示意圖外部電源通過(guò)埋地的輔助陽(yáng)極、將保護(hù)電流引入地下，通過(guò)土壤提供給被保護(hù)金屬，被保護(hù)金屬在大地中仍為陰極，其表面只發(fā)生還原反應(yīng)，不會(huì)再發(fā)生失去金屬離子的氧化反應(yīng)，腐蝕受到抑制。而輔助陽(yáng)極表面則發(fā)生失電子氧化反應(yīng)。因此，輔助陽(yáng)極本身存在消耗。犧牲陽(yáng)極材料有高鈍鎂，其電位為-1.75V；高鈍鋅，其電位為-1.1V；工業(yè)純鋁，其電位為-0.8V（相對(duì)于飽和硫酸銅參比電極）。 3.3兩種保護(hù)方式的選擇陰極保護(hù)的上述兩種方法，都是通過(guò)一個(gè)陰極保

7、護(hù)電流源向受到腐蝕或存在腐蝕，需要保護(hù)的金屬體，提供足夠的與原腐蝕電流方向相反的保護(hù)電流，使之恰好抵消金屬內(nèi)原本存在的腐蝕電流。兩種方法的差別只在于產(chǎn)生保護(hù)電流的方式和“源”不同。一種是利用電位更負(fù)的金屬或合金，另一種則利用直流電源。犧牲陽(yáng)極與外加電流優(yōu)缺點(diǎn)比較：外加電流優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.輸出電流連續(xù)可調(diào)2.保護(hù)范圍大. 3.不受環(huán)境電阻率4.工程越大越經(jīng)濟(jì) 5.保護(hù)裝置壽命長(zhǎng)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1.需要外部電源2.對(duì)鄰近金屬構(gòu)筑物干擾大3.維護(hù)管理工作量大犧牲陽(yáng)極與外加電流優(yōu)缺點(diǎn)比較：犧牲陽(yáng)極優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.不需要外部電源2.對(duì)鄰近構(gòu)筑物無(wú)干擾或很小3.投產(chǎn)調(diào)試后可不需管理4.工程越小越經(jīng)濟(jì)5.保護(hù)電

8、流分布均勻，利用率高缺點(diǎn)缺點(diǎn): :1.高電阻率環(huán)境中不宜使用2.保護(hù)電流幾乎不可調(diào)3.覆蓋層質(zhì)量必須好4.投產(chǎn)調(diào)試工作復(fù)雜5.消耗有色金屬?gòu)?qiáng)制電流陰極保護(hù)驅(qū)動(dòng)電壓高，輸出電流大，有效保護(hù)范圍廣，適用于被保護(hù)面積大的長(zhǎng)距離、大口徑管道。犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)不需外部電源，維護(hù)管理經(jīng)濟(jì)，簡(jiǎn)單，對(duì)鄰近地下金屬構(gòu)筑物干擾影響小，適用于短距離、小口徑、分散的管道。4.1最小保護(hù)電流密度陰極保護(hù)時(shí)，使腐蝕停止，或達(dá)到允許程度時(shí)所需的電流密度值稱(chēng)為最小保護(hù)電流密度。最小保護(hù)電流密度的大小取決于被保護(hù)金屬的種類(lèi)，表面狀況、腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)、組成、濃度、溫度和金屬表面絕緣層質(zhì)量等。第四節(jié)第四節(jié) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)陰極保

9、護(hù)的基本參數(shù)4.2最小保護(hù)電位為使腐蝕過(guò)程停止，金屬經(jīng)陰極極化后所必須達(dá)到的絕對(duì)值最小的負(fù)電位值，稱(chēng)之為最小保護(hù)電位。最小保護(hù)電位也與金屬的種類(lèi)、腐蝕介質(zhì)的組成、溫度、濃度等有關(guān)。最小保護(hù)電位值常常是用來(lái)判斷陰極保護(hù)是否充分的基準(zhǔn)。因此此電位值是監(jiān)控陰極保護(hù)的重要參數(shù)。實(shí)驗(yàn)測(cè)定在土壤中的最小保護(hù)電位為0.85V（相對(duì)飽和硫酸銅參比電極）4.3最大保護(hù)電位在陰極保護(hù)中，所允許施加的陰極極化的絕對(duì)值最大值，在此電位下管道的防腐層不受到破壞。此電位值就是最大保護(hù)電位。最大保護(hù)電位值的大小通過(guò)試驗(yàn)確定。一般取1.5V（CSE）。5 管道電位測(cè)試5.1 自然電位測(cè)試：未實(shí)施陰極保護(hù)的情況下，用硫酸銅參比

10、電極測(cè)沿線測(cè)試樁電位的方法。其電位一般為-0.4V -0.6V。5.2 保護(hù)電位測(cè)試：施加陰極保護(hù)的情況下，用硫酸銅參比電極測(cè)沿線測(cè)試樁電位的方法。其電位應(yīng)在-0.85V -1.5V。5.3 間歇供電管道電位測(cè)試：在陰極保護(hù)設(shè)備向管道供電12秒、停3秒的情況下，在停3秒期間，用硫酸銅參比電極測(cè)沿線測(cè)試樁電位的方法。其斷點(diǎn)電位應(yīng)在-0.85V -1.15V。 第二章第二章PS-1LC恒電位儀恒電位儀概述主要性能指標(biāo)基本工作原理運(yùn)行指南維護(hù)與檢修 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1.1前言 電源是強(qiáng)制電流陰極保護(hù)技術(shù)的心臟。其作用是不間斷地向被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)物提供陰極保護(hù)電流。隨著電源和電子技術(shù)的發(fā)展，強(qiáng)制電

11、流陰極保護(hù)用的電源經(jīng)歷了直流發(fā)電機(jī)、整流器、恒電位儀的歷程。目前得到廣泛應(yīng)用的是整流器和恒電位儀。在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣的是恒電位儀。恒電位儀與整流器相比一方面可以自動(dòng)控制保護(hù)電位，另一方面效率較高，可以節(jié)省能源。在我國(guó)使用的恒電位儀有可控硅、磁飽和、高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀等幾種形式。 PS1LC遠(yuǎn)控恒電位儀是采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的新一代產(chǎn)品，符合中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T003699和企標(biāo)Q/MDEC020-2002（等效采用GB/T3859.1）的要求。PS1LC遠(yuǎn)控恒電位儀廣泛應(yīng)用于對(duì)土壤、海水、化工等介質(zhì)中的管道、電纜、碼頭、貯罐、艦船、冷卻器等金屬構(gòu)筑物實(shí)施外加電流陰極保護(hù)。通過(guò)PS1L

12、C遠(yuǎn)控恒電位儀的配套產(chǎn)品CBZ3陰極保護(hù)控制臺(tái)，還可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳和儀器的遠(yuǎn)控功能，達(dá)到智能化管理的目的。陰極保護(hù)系統(tǒng)電源要求：陰極保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成： 1.2儀器的特點(diǎn) 1.2.1數(shù)字顯示輸出電壓、輸出電流、控制電位和保護(hù)電位值。 1.2.2機(jī)上裝有假負(fù)載，便于儀器自檢和維修。 1.2.3儀器具有軟起動(dòng)、防雷擊余波、抗50Hz工頻干擾，以及限流、誤差報(bào)警等功能。 1.2.4儀器具有運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)切換功能，當(dāng)無(wú)法進(jìn)行恒電位控制時(shí)（如參比電極回路開(kāi)路），恒電位儀會(huì)自動(dòng)從恒電位工作狀態(tài)切換到恒電流工作狀態(tài)，并恒定在預(yù)先設(shè)定的電流值上。 1.2.5當(dāng)遠(yuǎn)控給定信號(hào)輸入時(shí)，恒電位儀將接受遠(yuǎn)控給定信號(hào)控制。第二節(jié)第

13、二節(jié) 主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)2.1輸出電壓：額定輸出電壓分10V、15V 、30V、40V、54V、 60V等 規(guī)格，輸出電壓在額定輸出電壓的8%100范圍內(nèi)可調(diào)。2.2輸出電流：額定輸出電流分10A、15A、20A、25A、30A、35A、40A、50A等規(guī)格，輸出電流在額定輸出電流的8%100%范圍內(nèi)可調(diào)。2.3恒電位范圍：300mV3000mV。 2.4恒電位精度：優(yōu)于5mV。2.5恒電流精度：優(yōu)于2%。2.6流經(jīng)參比電流：3A。2.7誤差報(bào)警：30mV100mV之間。2.8抗50Hz干擾：AC30V。2.9紋波系數(shù)：5%。2.10電源：?jiǎn)蜗郃C22010%50Hz5%。3.13.1原

14、理方框圖：原理方框圖：第三節(jié)第三節(jié) 基本工作原理基本工作原理3.23.2恒電位儀基本工作原理恒電位儀基本工作原理 當(dāng)儀器處于“自動(dòng)”工作狀態(tài)時(shí)，機(jī)內(nèi)給定信號(hào)（控制信號(hào)）或外控給定信號(hào)和經(jīng)阻抗變換器隔離后的參比信號(hào)一起送入比較放大器，經(jīng)高精度、高穩(wěn)定性的比較放大器比較放大，輸出誤差控制信號(hào)，將此信號(hào)送入移相觸發(fā)器，移相觸發(fā)器根據(jù)該信號(hào)的大小，自動(dòng)調(diào)節(jié)脈沖的移相時(shí)間，通過(guò)脈沖變壓器輸出觸發(fā)脈沖調(diào)整極化回路中可控硅的導(dǎo)通角，改變輸出電壓、電流的大小，使保護(hù)電位等于設(shè)定的給定電位，從而實(shí)現(xiàn)恒電位保護(hù)。3.33.3運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換 當(dāng)儀器工作在恒電位狀態(tài)而因參比失效或其它故障致使儀器不能實(shí)現(xiàn)

15、恒電位控制時(shí)，經(jīng)一定時(shí)間延遲后，儀器確認(rèn)采集到的信號(hào)實(shí)屬恒電位失控的誤差信號(hào)，就將自動(dòng)轉(zhuǎn)換為恒電流工作狀態(tài)。恒電流給定信號(hào)和經(jīng)阻抗變換后輸出電流取樣信號(hào)一起送入比較放大器，比較放大器輸出誤差控制信號(hào)通過(guò)移相觸發(fā)器調(diào)整可控硅的導(dǎo)通角的大小使儀器的輸出電流恒定在預(yù)先設(shè)定的電流值上。3.4 3.4 遠(yuǎn)控給定電位信號(hào)遠(yuǎn)控給定電位信號(hào) 后接線板有一外控給定輸入端子，用來(lái)接收CBZ3控制臺(tái)輸出的遠(yuǎn)控給定信號(hào)，使儀器工作于外控給定的恒電位工作狀態(tài)，如儀器因某種原因轉(zhuǎn)換為恒電流工作狀態(tài)時(shí)，外控給定電位信號(hào)將無(wú)效。3.53.5電路簡(jiǎn)介電路簡(jiǎn)介 極化電源：將交流電源變成所需大小的直流保護(hù)電流。（經(jīng)過(guò)半橋式整流、濾

16、波將交流電變成平滑直流電） 控制電路（1）移相觸發(fā)器：根據(jù)比較放大器輸出的控制電壓大小，調(diào)整觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的時(shí)間（即移相），控制可控硅的導(dǎo)通角。（2）差動(dòng)比較放大器：將參比電位與控制信號(hào)進(jìn)行比較，對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行放大，輸出與誤差大小成比例的控制電壓。 輔助電路：（1）穩(wěn)壓電源：其任務(wù)是為控制電路及面板表提供電源。（2）限流電路：當(dāng)儀器輸出超載甚至短路，儀器輸出電流能自動(dòng)恒定在事先欲定的限流值上，達(dá)到保護(hù)儀器又保護(hù)陰極體的目的。一般設(shè)定為額定輸出的1.2 倍左右，開(kāi)始啟動(dòng)。（3）誤差報(bào)警電路：當(dāng)儀器工作不正常或陰極保護(hù)系統(tǒng)故障時(shí)，儀器發(fā)出告警。一般要調(diào)整為保護(hù)電位偏離控制電位3050mV 時(shí)，恒電位

17、儀報(bào)警。（4）延時(shí)啟動(dòng)電路：儀器每次開(kāi)機(jī)，延時(shí)幾秒輸出，清除沖擊電流。（5）恒電流轉(zhuǎn)換電路：當(dāng)恒電位儀出現(xiàn)故障時(shí)，儀器由恒電位轉(zhuǎn)為恒電流的方式工作。（6）自檢電路：當(dāng)儀器故障時(shí)，通過(guò)自檢系統(tǒng)可檢測(cè)是否為儀器本身故障。PS-1LC恒電位儀的組成：控制電路的組成：輔助電路的組成：第四節(jié)第四節(jié) 運(yùn)行指南運(yùn)行指南4.1PS-1LC面板與接線板示意圖如何用萬(wàn)用表判斷現(xiàn)場(chǎng)四線？如何用萬(wàn)用表判斷現(xiàn)場(chǎng)四線？恒電位儀現(xiàn)場(chǎng)“四線”接線圖： 圖1-4恒電位方式示意圖4.2 基本操作方法 將面板上“控制調(diào)節(jié)”旋鈕反時(shí)針旋到底，將“工作方式”開(kāi)關(guān)置“自動(dòng)”擋，“測(cè)量選擇”置“控制”擋。 將電源開(kāi)關(guān)扳到“自檢”檔，儀器電

18、源指示燈亮，狀態(tài)指示燈顯示橙色，各面板表應(yīng)均有顯示。順時(shí)針旋動(dòng)“控制調(diào)節(jié)”旋鈕，將控制電位調(diào)到欲控值上，此時(shí)，儀器工作于“自檢”狀態(tài)，“測(cè)量選擇”開(kāi)關(guān)在“控制”檔與“保護(hù)”檔之間切換，電位表顯示值基本一致，表明儀器正常。 將電源開(kāi)關(guān)扳至“工作”檔，此時(shí)儀器對(duì)被保護(hù)體通電。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管道實(shí)際情況，旋動(dòng)“控制調(diào)節(jié)”旋鈕使管道電位達(dá)到欲控值。如果遠(yuǎn)控給定信號(hào)輸入時(shí)（與CBZ3配套使用）管道電位將由遠(yuǎn)控給定信號(hào)決定（參看CBZ3使用說(shuō)明書(shū)）。 若要“手動(dòng)”工作,將“工作方式”開(kāi)關(guān)撥至“手動(dòng)”檔，順時(shí)針旋動(dòng)“輸出調(diào)節(jié)”旋鈕，使輸出電流達(dá)到欲控值。 恒電流設(shè)定：打開(kāi)后門(mén)撳動(dòng)安裝板上恒流設(shè)定開(kāi)關(guān)，此時(shí)面板狀

19、態(tài)指示燈顯示黃色表明進(jìn)入恒電流狀態(tài)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管道實(shí)際電流，調(diào)節(jié)屏蔽盒內(nèi)“恒流調(diào)節(jié)”電位器，使電流達(dá)到欲控值（出廠時(shí)設(shè)定在儀器額定電流的30%），恒電流設(shè)定完畢，將儀器關(guān)機(jī)再開(kāi)機(jī)。4.34.3使用條件及注意事項(xiàng)使用條件及注意事項(xiàng) 手動(dòng)輸出調(diào)節(jié)電位器應(yīng)反時(shí)針旋到底，以免在由“自動(dòng)”轉(zhuǎn)“手動(dòng)”時(shí)輸出電流過(guò)大。 當(dāng)儀器需“自檢”時(shí)，工作方式開(kāi)關(guān)應(yīng)置“自動(dòng)”檔禁止置“手動(dòng)”檔。因機(jī)內(nèi)假負(fù)載可承受的功率較小，若置“手動(dòng)”檔時(shí)，有可能把機(jī)內(nèi)假負(fù)載燒毀。 儀器從“手動(dòng)”檔切換到“自動(dòng)”檔時(shí)，應(yīng)先關(guān)機(jī)，將“工作方式”開(kāi)關(guān)置“自動(dòng)”后再開(kāi)機(jī)。因儀器在“手動(dòng)”工作時(shí)，自動(dòng)控制部份處于失衡狀態(tài)，此時(shí)如直接切換到“自動(dòng)

20、”檔儀器工作將不正常。 當(dāng)儀器需“自檢”時(shí)，應(yīng)事先將儀器后板的輸出陽(yáng)極連線斷開(kāi)。印制電路板組成：PS-1LC遠(yuǎn)控恒電位儀的印制線路有：5.1 5.1 恒電位儀維護(hù)和檢修恒電位儀維護(hù)和檢修5.1.1 5.1.1 恒電位儀維護(hù)恒電位儀維護(hù) 陰保間不得與其他用途的房間合用，并應(yīng)保持清潔、通風(fēng)、干燥，儀器、設(shè)備、工具擺放整齊。要有“三圖”（即管道走向圖、保護(hù)電位曲線圖，管道保護(hù)工崗位責(zé)任制）。 日常巡檢：每天對(duì)恒電位儀巡檢一或兩次，并記錄輸出電壓、電流、保護(hù)電位數(shù)值, 與上次記錄(或值班記錄)對(duì)照是否有變化，若不相同應(yīng)查找原因，采取相應(yīng)措施使管道全線達(dá)到陰極保護(hù)。 每月維護(hù)：每月1日對(duì)恒電位儀進(jìn)行切換

21、使用。改用備用的儀器時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行一次觀測(cè)和維修，發(fā)現(xiàn)儀器故障應(yīng)及時(shí)檢修，保證供電。第五節(jié)第五節(jié) 陰極保護(hù)系統(tǒng)維護(hù)與檢修陰極保護(hù)系統(tǒng)維護(hù)與檢修恒電位儀的維護(hù)內(nèi)容：恒電位儀的維護(hù)內(nèi)容： 觀察全部零件是否正常，元件有無(wú)腐蝕、脫焊、虛焊、損壞，各連接點(diǎn)是否可靠，電路有無(wú)故障，各緊固件是否松動(dòng)，熔斷器是否完好，如有熔斷，需查清原因再更換。 檢查恒電位儀的所有連接線是否完好，接頭是否牢固。 雨季之前必須認(rèn)真檢查恒電位儀接地裝置，并保證其接地電阻不大于10歐姆。5.1.2 5.1.2 恒電位儀檢修恒電位儀檢修 檢查恒電位儀保護(hù)系統(tǒng)的故障，應(yīng)本著先外后內(nèi)，由后到前的順序進(jìn)行。 儀器開(kāi)“自動(dòng)”故障，開(kāi)“手動(dòng)”

22、有正常輸出，一般為“比較板”故障，可用好的“比較板”試機(jī)加以確認(rèn)，“比較板”常見(jiàn)故障為IC1、IC9或V3損壞。 儀器開(kāi)“自動(dòng)”“手動(dòng)”均無(wú)輸出，故障在“主回路”、“穩(wěn)壓電源板”或“移相觸發(fā)板”上，或先用好的“穩(wěn)壓電源板”和“移相觸發(fā)板”一一試機(jī)加以確認(rèn)?！胺€(wěn)壓電源板” 常見(jiàn)故障是IC10或IC11損壞，“移相觸發(fā)板” 常見(jiàn)故障是BG3BG6某只管子損壞。若通過(guò)換板，儀器還不正常，則故障在“主回路”，“主回路”除了輸出保險(xiǎn)容易燒壞外，常見(jiàn)故障是SCR1、SCR2或D8 D10的某只管子損壞。 有輸出電流，輸出電壓表指示為零，測(cè)陰、陽(yáng)極兩端有輸出電壓，常見(jiàn)的故障為防雷板的銅泊線被雷擊斷，可用外接

23、線短接加以修復(fù)。5.2 5.2 參比電極參比電極 位置：恒電位儀用的參比電極，在進(jìn)站或出站管道的出土點(diǎn)或入土點(diǎn)或入土點(diǎn)附近，距管道10（通電點(diǎn)附近）。 參比電極的基本要求之一是極化小、穩(wěn)定性好，硫酸銅參比電極的極化允許量為10 mV。 作用：為恒電位儀提供比較信號(hào)。 形狀：見(jiàn)圖 固態(tài)長(zhǎng)效硫酸銅參比電極固態(tài)長(zhǎng)效硫酸銅參比電極 填料包填料包參比電極的維護(hù)：參比電極的維護(hù)： 作為恒定電位儀信號(hào)源的埋地參比電極，一般為固態(tài)長(zhǎng)效硫酸銅參比電極，在使用過(guò)程中需注意觀察恒電位儀的輸出數(shù)值，發(fā)現(xiàn)異?？蓹z查參比電極是否失效、電纜是否開(kāi)路等，影響了儀器正常工作。旱季，應(yīng)定期對(duì)參比電極井進(jìn)行加水維護(hù)。（輸出電流、輸

24、出電壓為零，儀器本身“自檢”正常）。5.3 5.3 輔助陽(yáng)極床輔助陽(yáng)極床 位置：與管道的垂直距離不宜小于50，陽(yáng)極地床位置的土壤電阻率一般應(yīng)在( 50 )m以下，越小越好。 作用：作為恒電位儀輸出的陽(yáng)極，通過(guò)大地向管道輸送電流。 每月測(cè)量陽(yáng)極地床的接地電阻一次。 陽(yáng)極地床接地電阻約占直流回路電阻的(6080 )。 結(jié)構(gòu)：見(jiàn)圖（一般15支）淺埋陽(yáng)極示意圖輔助陽(yáng)極地床的維護(hù)輔助陽(yáng)極地床的維護(hù) 陽(yáng)極地床接地電阻每月測(cè)試一次，發(fā)現(xiàn)阻值逐月上升或突然大幅度上升時(shí)，應(yīng)分析原因，找出問(wèn)題，并采取措施進(jìn)行處理。接地電阻增大至影響恒電位儀不能提供管道所需保護(hù)電流時(shí)，應(yīng)該更換陽(yáng)極地床或進(jìn)行維修。參照判斷公式如下：

25、 RU/I1 式中： R陽(yáng)極地床接地電阻值， U恒電位儀額定輸出電壓，V I恒電位儀實(shí)際輸出電流，A（輸出電壓逐漸變大，輸出電流逐漸變小，恒電位儀正常）。陽(yáng)極線陽(yáng)極線 架空陽(yáng)極線 應(yīng)每月沿桿路檢查一次線路完好情況。檢查主要內(nèi)容有：電桿有無(wú)傾斜，瓷瓶、導(dǎo)線是否松動(dòng)，陽(yáng)極導(dǎo)線與地床連接是否牢固等。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理。 埋地電纜陽(yáng)極線 嚴(yán)禁在電纜上方及附近取土，防止電纜被挖斷。（輸出電壓滿幅，電流為零，“保護(hù)電位”接近自然電位，報(bào)警連續(xù)）。5.4 5.4 通電點(diǎn)通電點(diǎn) 位置：在進(jìn)出站絕緣接頭外側(cè)。 定義：恒電位儀陰極輸出線與管道的連接點(diǎn)。 通電點(diǎn)的維護(hù) 經(jīng)常檢查通電點(diǎn)防腐層，如有損壞，清除通電點(diǎn)的雜

26、物并進(jìn)行防腐。5.5 5.5 絕緣接頭絕緣接頭 位置：管道所有權(quán)改變的分界處；干線管道和支線管道分界處；干線管道進(jìn)出站連接處；雜散電流干擾區(qū)；大型跨越段的兩端。 作用：是將陰極保護(hù)電流限制在需要進(jìn)行陰極保護(hù)的管道上。 安裝結(jié)構(gòu)：見(jiàn)圖 每月測(cè)量絕緣接頭內(nèi)外側(cè)的電位，判斷絕緣接頭是否絕緣。5.6 5.6 接地電池接地電池 作用：為防止管道防腐層或絕緣接頭遭受雷擊或電力故障的破壞。 結(jié)構(gòu)：它是由兩支或四支犧牲陽(yáng)極用塑料墊塊隔開(kāi)并成雙地綁在一起，裝在填滿導(dǎo)電性填包料的袋子里。由被隔開(kāi)的犧牲陽(yáng)極各引出一根導(dǎo)線接至相鄰的兩側(cè)，一旦有強(qiáng)電沖擊，強(qiáng)大的電流將通過(guò)填料的低電阻傳至地下，而不損壞絕緣裝置。接地電池

27、示意圖5.7 5.7 測(cè)試樁測(cè)試樁 為了檢測(cè)維護(hù)管道的陰極保護(hù)系統(tǒng)，在管道沿線設(shè)置電流及電位測(cè)試樁，電位測(cè)試樁每公里設(shè)置一個(gè)；電流測(cè)試樁每五公里設(shè)一個(gè)；套管電位測(cè)試樁每個(gè)套管處設(shè)置一個(gè)；絕緣接頭電位測(cè)試樁每一絕緣處設(shè)一個(gè)。 目前在石油行業(yè)通常使用的測(cè)試樁有兩類(lèi)：一類(lèi)是鋼管測(cè)試樁；另一類(lèi)是鋼筋混凝土預(yù)制樁。 長(zhǎng)輸管道測(cè)試樁按油氣流方向排列編號(hào)，一般埋設(shè)在油氣流方向左側(cè)距管道中心線15m處。 陰極保護(hù)電位每月測(cè)量一次。第三章第三章 恒電位儀常見(jiàn)故障分析及處理恒電位儀常見(jiàn)故障分析及處理序號(hào)序號(hào)故障現(xiàn)場(chǎng)故障現(xiàn)場(chǎng)原因原因處理方法處理方法1開(kāi)機(jī)無(wú)輸出，指示燈不亮，數(shù)字面板表不顯示。電源開(kāi)路輸入保險(xiǎn)管斷或穩(wěn)

28、壓電源變壓器保險(xiǎn)管斷。查輸入電源并重新接好。更換保險(xiǎn)管。2輸出電流、輸出電壓突然變小，儀器本身“自檢”正常。參比失效或參比井土壤干燥或零位接陰線斷。更換參比、重埋參比或接好零位接陰線。序號(hào)序號(hào)故障現(xiàn)場(chǎng)故障現(xiàn)場(chǎng)原因原因處理方法處理方法3輸出電流突然增大，恒電位儀正常。水或土壤潮氣使陽(yáng)極電阻降低。與未保護(hù)管線接觸絕緣法蘭兩邊管道搭接?？梢詴簳r(shí)不改變裝置，夏季電阻會(huì)回升。對(duì)未保護(hù)管線采取措施對(duì)絕緣法蘭處不正常搭接進(jìn)行處理。4無(wú)電壓、電流輸出，“ 保 護(hù) 電 位 ” 比“控制電位”高，聲光報(bào)警20S后切換到 恒 電 流 工 作 ?！白詸z”正常。參比電極斷線。參比電極損壞。(3)預(yù)控值電位比自然電位低或

29、太接近自然電位。更換參比。更換參比。(3)適當(dāng)抬高預(yù)控值電位。5輸出電壓變大，輸出電流變小，恒電位儀正常。陽(yáng)極損耗。陽(yáng)極床土壤干燥或發(fā)生“氣阻”。更換陽(yáng)極旱季定期對(duì)陽(yáng)極床注水。序號(hào)序號(hào)故障現(xiàn)場(chǎng)故障現(xiàn)場(chǎng)原因原因處理方法處理方法6有輸出電壓，無(wú)輸出電流，聲光報(bào)警20S后轉(zhuǎn)入恒電流狀態(tài)，恒電流也無(wú)法工作，儀器“自檢”正常。一般是現(xiàn)場(chǎng)陽(yáng)極電纜開(kāi)路, 不排除陰極線被人為破壞。重新接線。7故障現(xiàn)象同上，但儀器“自檢”也不正常。機(jī)內(nèi)輸出保險(xiǎn)管熔斷。更換保險(xiǎn)管。8儀器無(wú)法輸出額定電流，到某一電流值儀器報(bào)警，“控制”電位比“保護(hù)”電位高,20S后轉(zhuǎn)到恒流工作。限流值太小。IC6、IC7壞。調(diào)節(jié)比較板有關(guān)參數(shù)將限

30、流值放寬更換IC6、IC7序號(hào)序號(hào)故障現(xiàn)場(chǎng)故障現(xiàn)場(chǎng)原因原因處理方法處理方法9輸出電流、輸出電壓最大，電位顯示“”（滿載）報(bào)警20S后，轉(zhuǎn)入恒流。比較器IC1壞或阻抗變換器IC9壞。更換比較板上的IC1或IC9序號(hào)序號(hào) 陰極保護(hù)站陰極保護(hù)站故障時(shí)間故障時(shí)間故障描述故障描述維修日期維修日期維修內(nèi)容維修內(nèi)容更換備件更換備件維修人員維修人員備注備注曲靖站曲靖站2008.2.132008.2.13恒電位儀能正常輸出，但是輸恒電位儀能正常輸出，但是輸出電壓顯示為出電壓顯示為0 02008.2.272008.2.27檢查電壓顯示輸出電壓表，檢查電檢查電壓顯示輸出電壓表，檢查電壓表數(shù)據(jù)采集的電位器壓表數(shù)據(jù)采集的電位器w7w7，發(fā)現(xiàn)電，發(fā)現(xiàn)電位器燒毀位器燒毀更換兩臺(tái)恒電位儀的防雷板更換兩臺(tái)恒電位儀的防雷板鐘榮權(quán)鐘榮權(quán)秧田沖站秧田沖站2008.2.62008.2.6恒電位儀儀器自檢正常，但儀恒電位儀儀器自檢正常，但儀器不能正常投用。器不能正常投用。2008.2.620