陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)

編號：SM-ZD-10416陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行與維

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FS精編操作規(guī)程［OPERATINGPROCEDURES―陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)-簡介：該規(guī)程資料適用于公司或組織通過合理化地制定計(jì)劃，達(dá)成上下級或不同的人員之間形成統(tǒng)一的行動方針，明確執(zhí)行目標(biāo)，工作內(nèi)容，執(zhí)行方式，執(zhí)行進(jìn)度，從而使整體計(jì)劃目標(biāo)統(tǒng)一，行動協(xié)調(diào)，過程有條不紊。文檔可直接下載或修改，使用時(shí)請?jiān)敿?xì)閱讀內(nèi)容。(一)陰極保護(hù)投入前的準(zhǔn)備與驗(yàn)收1.陰極保護(hù)投入前對管道系統(tǒng)的檢查(1)管道對地絕緣的檢查從陰極保護(hù)的原理介紹，已得知沒有絕緣就沒有保護(hù)。為了確保陰極保護(hù)的正常運(yùn)行，在施加陰極保護(hù)電流前，必須確保管道的各項(xiàng)絕緣措施正確無誤。應(yīng)檢查管道的絕緣法蘭的絕緣性能是否正常，管道沿線布置的設(shè)施如閥門等應(yīng)與土壤有良好的絕緣，管道與固定墩、跨越塔架、穿越套管處也應(yīng)有正確有效的絕緣處理措施。管道在地下不應(yīng)與其他金屬構(gòu)筑物有〃短接〃等故障。管道表面防腐層應(yīng)無漏敷點(diǎn)，所有施工時(shí)期引起的缺陷與損傷，均應(yīng)在施工驗(yàn)收時(shí)使用音頻信號檢漏儀檢測，修補(bǔ)后回填。(2)管道導(dǎo)電性檢查第2頁/總12頁FS精編操作規(guī)程［OPERATINGPROCEDURES對被保護(hù)管道應(yīng)具有連續(xù)的導(dǎo)電性能。2.對陰極保護(hù)施工質(zhì)量的驗(yàn)收(1)對陰極保護(hù)間內(nèi)所有電氣設(shè)備的安裝是否符合《電氣設(shè)備安裝規(guī)程》的要求，各種接地設(shè)施是否完成并符合要求與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)一致。(2)對陰極保護(hù)的站外設(shè)置的選材、施工是否與設(shè)計(jì)一致。對通電點(diǎn)、測試樁、陽極地床、陽極引線的施工與連接嚴(yán)格符合規(guī)范。(3)圖紙、設(shè)計(jì)資料齊全完備。(二)陰極保護(hù)投入運(yùn)行(1)組織人員測定全線管道自然電位、土壤電阻率、各站陽極地床接地電阻。同時(shí)對管道環(huán)境有一個(gè)比較詳盡的了解，這些資料均需分別記錄整理，存檔備用。(2)陰極保護(hù)站投入運(yùn)行按照直流電源(整流器、恒電位儀、蓄電池等)操作程序給管道送電，使電位保持在-1.30V左右，待管道陰極極化一段時(shí)間(4h以上)開始測試直流電源輸出電流、電壓、通電點(diǎn)電位、管道沿線保護(hù)電位、保護(hù)距離等。然后根據(jù)所測保護(hù)電位，調(diào)整通電點(diǎn)電位至規(guī)定值，繼第3頁/總12頁FS精編操作規(guī)程［OPERATINGPROCEDURES續(xù)給管道送電使其完全極化(通常在24h以上)。再重復(fù)第一次測試工作，并做好記錄。若個(gè)別管段保護(hù)電位過低，則需再適當(dāng)調(diào)節(jié)通電點(diǎn)電位至滿足全線陰極保護(hù)電位指標(biāo)為止。(3)保護(hù)電位的控制各站通電點(diǎn)電位的控制數(shù)值，應(yīng)能保證相鄰兩站間的管段保護(hù)電位達(dá)到-O.85V，同時(shí)，各站通電點(diǎn)最負(fù)電位不允許超過規(guī)定數(shù)值。調(diào)節(jié)通電點(diǎn)電位時(shí)，管道上相鄰陰極保護(hù)站間加強(qiáng)聯(lián)系，保證各站通電點(diǎn)電位均衡。(4)當(dāng)管道全線達(dá)到最小陰極保護(hù)電位指標(biāo)后，投運(yùn)操作完畢。各陰極保護(hù)站進(jìn)入正常連續(xù)工作階段。(三)陰極保護(hù)站的日常管理工業(yè)發(fā)達(dá)國家的陰極保護(hù)站大多數(shù)已無人值守，由控制中心遙測、遙控，幾乎所有的站都是先由人工調(diào)整好，再自動恒定電位。陰極站每一個(gè)月派人去檢查維護(hù)一次。長輸管道陰極保護(hù)系統(tǒng)的人工檢測是很費(fèi)人力的。其難易與管道設(shè)施所經(jīng)過的地區(qū)有關(guān)。美國HARC0公司發(fā)展并完善了管線的航空監(jiān)視體系，能自動監(jiān)視和記錄陰極保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。此系統(tǒng)成功的關(guān)鍵是遙測地面站的監(jiān)控裝置。裝置的中心部分收藏在一只能抵御惡劣氣候的鋼盒內(nèi)，利用最第4頁/總12頁FS精編操作規(guī)程［OPERATINGPROCEDURES新的微信息處理機(jī)，完成需要的測量、校核和更正。整個(gè)資料的收集操作過程很簡單，當(dāng)空中站裝置給出一個(gè)信號時(shí)，地面站裝置開始傳輸數(shù)據(jù)資料，在2s內(nèi)對站址進(jìn)行識別，并以4?16頻道對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和記錄。包括通電點(diǎn)電位、保護(hù)電流、整流器輸出的電壓和電流等。此檢測系統(tǒng)稱之為PASS系統(tǒng)。美國佛羅里達(dá)州天然氣輸氣公司在6400km的管道上，利用PASS系統(tǒng)從4000個(gè)檢測點(diǎn)收集數(shù)據(jù)。我國陰極保護(hù)站的管理也已由于微機(jī)管理恒電位儀的問世，使管理測量工作自動化，為無人值守陰極保護(hù)站打下了基礎(chǔ)。這種智能型的微機(jī)，能提高控制精度，可定時(shí)對陰極電位取樣經(jīng)計(jì)算再調(diào)整電流的輸出使被保護(hù)恒定可進(jìn)行定時(shí)打印故障打印，恒電位儀關(guān)機(jī)打印，并能自動切換備用機(jī)。促進(jìn)了陰極保護(hù)的管理標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化。使我國的陰極保護(hù)技術(shù)水平又前進(jìn)了一步。.陰極保護(hù)運(yùn)行管理主要控制指標(biāo)⑴保護(hù)率達(dá)到100%保護(hù)率反映管道是否全部實(shí)現(xiàn)電法保護(hù)的情況，管道上第5頁/總12頁FS精編操作規(guī)程［OPERATINGPROCEDURES各點(diǎn)應(yīng)均能獲得有效保護(hù)。一般以被保護(hù)長度與管道全長的百分比計(jì)算。(2)運(yùn)行率達(dá)到98%運(yùn)行率反映1年內(nèi)陰極保護(hù)投入運(yùn)行的時(shí)間多少。要求不間斷運(yùn)行，但實(shí)際上達(dá)不到。主要是測自然電位、設(shè)備故障檢修和調(diào)整時(shí)要占去一定的時(shí)間。.陰極保設(shè)施日常維護(hù)內(nèi)容(1)定期檢查陰極保護(hù)設(shè)備應(yīng)定期檢查，包括陰極保護(hù)設(shè)備電路接觸的可靠性。(2)恒電位儀的檢測和維修①陰極保護(hù)恒電位儀一般都配置兩臺，互為備用，因此應(yīng)按管理要求定時(shí)切換使用。改用備用的儀器時(shí)，應(yīng)即時(shí)進(jìn)行一次觀測和維修。儀器維修過程中不得帶電插拔各種插接件、印刷電路板等。②觀察全部零件是否正常，元件有無腐蝕、脫焊、虛第6頁/總12頁FS精編操作規(guī)程［OPERATINGPROCEDURES焊、損壞，各連接點(diǎn)是否可靠，電路有無故障，各緊固件是否松動，熔斷器是否完好，如有熔斷，需查清原因再更換。③清潔內(nèi)部，除去外來物。④發(fā)現(xiàn)儀器故障應(yīng)及時(shí)檢修，并投入備用儀器，保證供電。(3)參比電極的檢查與維護(hù)若為液體硫酸銅電極，則需每周檢查一次其溶液的滲漏情況和紫銅棒的清潔程度。⑷陰極地床的維護(hù)陽極接地床電阻值的測試可每月一次。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)該更換陽極地床或進(jìn)行維修，以減小接地電阻。接地電阻，按經(jīng)驗(yàn)公式判斷R4U/I-1(5-3)式中R——陽極地床電阻允許值，Q;U——電源直流額定輸出電壓，V;I——管道實(shí)際保護(hù)電流，A。當(dāng)實(shí)際測量的接地電阻大于允許值時(shí)，陽極地床應(yīng)進(jìn)行維護(hù)修理或更換。第7頁/總12頁FS精編操作規(guī)程［OPERATINGPROCEDURES(5)測試樁裝置的維護(hù)測試樁接線柱與大地的絕緣電阻值應(yīng)大于100kQ。(6)絕緣法蘭的維護(hù)檢查其絕緣性能及是否漏電，保證其附屬設(shè)備(如過壓保護(hù)、限流電阻、防雨護(hù)罩)的完好。定期檢測絕緣法蘭兩側(cè)管地電位，若與原始記錄有差異時(shí)，應(yīng)對其性能好壞作鑒別。如有漏電情況應(yīng)采取相應(yīng)措施。(四)職極保護(hù)常見故障.保護(hù)管道絕緣不良在陰極保護(hù)站投入運(yùn)行，或犧牲陽極保護(hù)投產(chǎn)一段時(shí)間后，出現(xiàn)了在規(guī)定的通電點(diǎn)電位下，輸出電流增大，管道保護(hù)距離卻縮短的現(xiàn)象，或者在犧牲陽極系統(tǒng)中，犧牲陽極組的輸出電流量增大，其值已超過管道的保護(hù)電流需要，但保護(hù)電位仍達(dá)不到規(guī)定指標(biāo)的現(xiàn)象。發(fā)生上述情況的原因，主要是被保護(hù)金屬管道與未被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)物〃短路〃，這種現(xiàn)象稱之為陰極保護(hù)管道漏電，或者叫作〃接地故障〃。使得被保護(hù)管道的陰極保護(hù)電流流入非保護(hù)金屬體，在兩管道的〃短接〃處形成〃漏電點(diǎn)〃，這就會造成陰極保護(hù)電流的增大;第8頁/總12頁FS精編操作規(guī)程［OPERATINGPROCEDURES陰極保護(hù)電源的過負(fù)荷和陰極保護(hù)引起的干擾。另外，陽極地床斷路、陰極開路、零位接陰斷路都會導(dǎo)致陰極保護(hù)不能投保。判斷陽極地床連接電纜斷路時(shí)，可采用：(1)測輸出電流，將恒電位儀開啟，在恒電位儀陽極輸出端串上一電流表，如果電流為零，則說明有斷路現(xiàn)象。(2)將恒電位儀機(jī)后陽極輸出線斷開，接入臨時(shí)地床或其他接地裝置，若有輸出電壓、電流，則可斷定陽極地床連接線斷路。.管道漏電(1)施工不當(dāng)，交叉管道間距不合規(guī)范，即當(dāng)兩條管道，一條為陰極保護(hù)的管道，另一條為未保護(hù)的管道交叉時(shí)，施工要求應(yīng)保持管道間的垂直凈距不小于0.3m，并在交叉點(diǎn)前后一定長度內(nèi)將管道作特別絕緣處理，如果施工時(shí)不嚴(yán)格按照上述規(guī)定去做，那么在管道埋設(shè)一段時(shí)間后，在土壤應(yīng)力的作用下，管道相互可能搭接在一起，會造成絕緣層破損，金屬與金屬的相連，形成漏電點(diǎn)。(2)絕緣法蘭失效或漏電，絕緣法蘭質(zhì)量欠佳，在使用第9頁/總12頁FS精編操作規(guī)程［OPERATINGPROCEDURES一段時(shí)間后絕緣零件受損或變質(zhì)，使法蘭不再絕緣，從而使得兩法蘭盤側(cè)不再具有絕緣性能，陰極保護(hù)電流也就不再有限制；或者是輸送介質(zhì)中有一些電解質(zhì)雜質(zhì)使絕緣法蘭導(dǎo)通，不再具有絕緣性能。從上述原因看，漏電點(diǎn)只可能發(fā)生在保護(hù)管道與非保護(hù)管道的交叉點(diǎn)，或保護(hù)管道的絕緣法蘭處，因此查找漏電點(diǎn)就帶有上述局限性。但如果地下管網(wǎng)復(fù)雜，被保護(hù)管道與多條和線有交叉穿越，則使得漏電點(diǎn)的查找出現(xiàn)復(fù)雜現(xiàn)象。常常要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，反復(fù)測量、多方位檢查并綜合判斷才能找到真正的漏電故障點(diǎn)。下面介紹一下漏電點(diǎn)的查找方法。①利用查找管道絕緣層破損點(diǎn)，從而確定管道的漏電點(diǎn)或短接點(diǎn)的方法。此方法首先將脈沖信號送到被測管道上，如果管道防腐絕緣層良好，流入管道的電流很弱，儀表沒有顯示。如果管道防腐層有破損，電流將從土壤中通過破損處漏入管道，電流的流動會在周圍土壤中將產(chǎn)生明顯的電位梯度。當(dāng)探測人員手持兩個(gè)參比電極在管道正上方探測行走時(shí)，伏特計(jì)將明顯地抖動，當(dāng)伏特訐指針停止抖動時(shí)，兩個(gè)參比電極的中間即為防腐層漏點(diǎn)位置，該方法簡便宜行、定位準(zhǔn)第10頁/總12頁FS精編操作規(guī)程［OPERATINGPROCEDURES確，是目前國際上公認(rèn)的檢漏方法(DCVG)。②可利用測定管內(nèi)電流大小的方法尋找漏電點(diǎn)。因?yàn)闊o分支的陰極保護(hù)管道，管內(nèi)電流是從遠(yuǎn)端流向通電點(diǎn)。當(dāng)非保護(hù)管道接入后就會形成分支電路，使保護(hù)電流經(jīng)過漏電點(diǎn)會變小。因此，可利用此法來尋找漏電點(diǎn)的位置。利用此法測定時(shí)，在有懷疑的管段上可依次選點(diǎn)，用IR壓降法或者補(bǔ)償法(詳見有關(guān)說明)測定管內(nèi)電流。再通過比較各點(diǎn)電流的大小來確定漏電點(diǎn)的電位。③絕緣法蘭漏電的測定?！?dāng)絕緣法蘭漏電而導(dǎo)致陰極保護(hù)系統(tǒng)故障時(shí)，則可通過在絕緣法蘭兩側(cè)管段上，分別測量管地電位，若保護(hù)側(cè)為保護(hù)電位，非保護(hù)側(cè)為自然電位，則絕緣法蘭正常。否則，有問題存在。也可在非保護(hù)側(cè)測量法蘭端部的對地電位，如此電位比非保護(hù)管道或其他金屬構(gòu)筑物的電位要負(fù)，則此絕緣法蘭漏電。測定流過絕緣法蘭的電流，也可用來判定絕緣法蘭的性能。若絕緣法蘭非保護(hù)端一側(cè)，能測出電流，則法蘭漏電；若測不出電流，絕緣法蘭不漏電。④近間距電位測量法CIPS。在測試樁上測量保護(hù)電位第11頁/總12頁FS精編操作規(guī)程［OPERATINGPROCEDURES只能反映管道的整體保護(hù)水平，不能說明管道各點(diǎn)都得到了保護(hù)。采用近間距測量方式，是沿管道每隔1?2m測量一次管地電位，可以準(zhǔn)確地檢測出沒有得到保護(hù)的管段。3.陽極接地故障陰極保護(hù)另一常見故障是由陽極接地引起的。陽極接地電阻與陽極地床的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)