【国家标准(GB)】 埋地钢质管道阴极保护参数测量方法

ICS75.180.30
中华人民共和国国家标准
GB/T 21246-2007
埋地钢质管道阴极保护
参数测量方法
Measurement method for cathodic protection electricparametersofburiedsteelpipelines2008-发布
2008-实施
国家质量监督检验检疫总局发布171zw.com
规范性引用文件
术语和定义
基本规定
4.1测量仪表
电压、电流仪表
参比电极
测量基本要求
电位极性
电位测量
自然电位
通电电位
断电电位
密间隔电位
消除IR降电位
阴极极化电位偏移
牺牲阳极开路电位
牺牲阳极闭路电位+
极化探头法
管道阳极区定位
牲阳极输出电流测量
6.1标准电阻法
直测法
管内电流测量
电压降法
标定法
管道外防腐层电阻率测量
适用性
方法介绍
测量基本要求
GB/T212462007
GB/T××××2006
8.4测量步骤
8.5数据处理
绝缘接头（法兰）绝缘性能测量9
兆欧表法
电位法
漏电电阻法
PCM漏电率测量法
接地电阻测量仪法
接地电阻测试
长接地体接地电阻测试
短接地电阻测试
土壤电阻率测量
等距法
附录A
不等距法
道外防腐层地面检漏测量
交流电洗装减2
交流地电位梯度法（ACVG）
直流地电位梯度法（DCVG）
音频检漏法
（资料性附录）条文说明
GB/T21246—-2007
本标准是在总结原行业标准SY/T0023-97实施8年来的实践经验，吸收了国外标准NACETM0497《埋地或水下金属管道系统阴极保护准则的测量技术》、NACETMO102《埋地管线保护涂层电导测量技术》、NACERP0502《管道外腐蚀直接评估方法》、DIN30676《外表面阴极保护的设计和应用》和IS015589-1《管道输送系统的阴极保护》（第一部分：陆上管道）中相应测量方法的主要内容的基础上，结合现阶段国内在测量手段和管道建设方面出现的新需求编制而成，本标准自发布之日起，《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》（SY/T0023-97）废止。本标准的附录A为资料性附录。
本标准由中国石油天然气集团公司提出。本标准由石油工程建设专业标准化委员会归口。本标准主编单位：中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司（四川石油勘察设计研究院）本标准参编单位：中国石油天然气管道有限公司、西南油气田分公司输气管理处，本标准主要起草人：
..com171zw.com
1范围
埋地钢质管道阴极保护参数测量方法GB/T212462007
本标准规定了埋地钢质管道阴极保护参数的现场测量方法，本标准所列方法应根据相关标准的规定和使用者的要求选用。
本标准适用于埋地钢质管道阴极保护参数的现场测量。钢质储罐外底板、滩海钢质管道和结构的阴极保护参数测量可参照采用。规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。JJG123直流电位差计检定规程
电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程JJG124
JJG315
直流数字电压表检定规程
JJG366
接地电阻表检定规程
JJG598
JJG622
直流数字电流表检定规程
绝缘电阻表（兆欧表）检定规程3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
管地电位thepipe-to-soilpotential管道与其相邻土壤的电位差。
通电电位
onpotential
阴极保护系统持续运行时测量的构筑物对电解质电。3.3
IR降IRdrop
根据欧姆定律，由于电流的流动在参比电极与金属管道之间电解质内产生的电压降。1
GB/T××××2006
断电电位offpotential
瞬间断电电位instant-offpotential断电瞬间测得的构筑物对电解质电位。注：通常情况下，应在切断阴极保护电流后和极化电位尚未衰减前立刻测量。3.5
冲击电压voltagespiking
阴极保护电流被中断或施加的瞬间，由过渡过程引起的管道上的瞬间性电位波动。3.6
密间隔电位测量（CIPS）
close-interval potential survey种沿着管顶地表，以密间隔（1~3m）移动参比电极测量管地电位的方法。3.7
电位准确测量技术
imtensive
neasurementtechmig
同时测量管地电位与垂直方向土壤电位梯度的技术。注通过电位准确测量技术可识别防腐层缺陷，并能够计算出缺陷处的消除IR降电位。3.8
平衡电流equalisingcurrent
平衡电流也称“二次电流”，是指中断保护电流后，在构筑物的极化差异部位之间流动的电流，平衡电流可能是测量消除IR降电位的误差源3.9
选参比法referenceelectrodemethodremotefrompipeline将参比电极置放于距被测管道较远（地电位趋于零）的地面测量管地电位的方法。3.10
远方大地
remoteearth
在该区域内任何两点之间没有因电流流动引起的可测量的电压降3.11
防腐层电阻率coatingresistivity防腐层电阻率是防腐层电阻和防腐层表面积的乘积。3.12
防腐层电阻
1coatingresistance
防腐层电阻是涂敷有防腐层的金属构筑物和电解质（土壤）之间的电阻。注：防腐层电阻主要是由防腐层上的缺陷的数量和大小来确定的，因此，它是衡量防腐层质量的标准。3.13
交流电流衰减法alternatingcurrentattenuationsurveyGB/T21246—-2007
一种在现场应用电磁感应原理，采用专用仪器测量管内信号电流产生的电磁辐射，通过测量出的信号电流衰减变化，来评价管道防腐层总体情况的地表测量方法。收集到的数据可能包括管道理埋深、位置、异常位置和异常类型。3.14
交流地电位梯度法（ACVG）alternatingcurrentvoltagegradientsurvey种通过测量沿着管道或管道两侧的由防腐层破损点漏泄的交流电流在地表所产生的地电位梯度变化，来确定防腐层缺陷位置的地表测量方法。3.15
直流地电位梯度法（DCVG）directcurrentvoltagegradientsurvey一种通过测量沿着管道或管道两侧的由防腐层破损点漏泄的直流电流在地表所产生的地电位梯度变化，来确定防腐层缺陷位置、大小，以及表征腐蚀活性的地表测量方法。3.16
腐蚀活性点corrosionactivity
腐蚀正在进行，并以一定速率发展的部位，该发展速率足以导致管道在使用期内承压能力降低甚至穿孔。
4基本规定
4.1测量仪表
4.1.1测量仪表必须具有满足测试要求的显示速度、准确度和量程，同时还应具有携带方便、供电方便、适应现场测量环境的特点。对所用的测量仪表，必须按国家现行标准的有关规定进行定期校验。
4.1.2为了提高测量的准确度，宜优先选用数字式仪表，4.2
电压、电流仪表
4.2.1直流电压表选用原则：
数字式电压表的输入阻抗应不小于10M2；指针式电压表的内阻应不小于100kQ/V。a)
电压表的分辨率应满足被测电压值的精度要求，至少应具有三位有效数。b）
数字式电压表的准确度应不低于0.5级；指针式电压表的准确度应不低于2.5级。d）测量受交流干扰的管道的管地电位时，应选用对工频干扰电压具有足够滤除能力的数字式直流电压表，确保直流电位的显示值中叠加的交流干扰电压值不超过5mV，或选用指针式电压表。
4.2.2直流电流表选用原则：
GB/T××××2006
a）电流表的内阻应小于被测电流回路总电阻的5%。b）电流表的分辨率应满足被测电流值的精度要求，至少应具有两位有效数，当只有两位有效数时，首位必须大于1。bZxz.net
c）电流表的准确度应不低于2.5级。4.3
参比电极
4.3.1在进行管地电位测量时，通常情况下，应采用铜-饱和硫酸铜电极（以下简称硫酸铜电极：代号CSE）作为参比电极。其制作材料和使用必须满足下列要求：铜电极采用紫铜丝或棒（纯度不小于99.7%）。硫酸铜为化学纯，用蒸馏水或纯净水配制饱和硫酸铜溶液。渗透膜采用渗透率高的微孔材料，外壳应使用绝材料d）流过硫酸铜电极的允许电流密度不大于5uA/cm2。硫酸铜电极相对于标准氢电极的电位为+320mV（20℃），其电极电位误差应不大于5mV。4.3.2
4.3.3对不宜使用硫酸铜电极的环境，可采用高纯锌参比电极（纯度不小于99.995%）替代，相对硫酸铺电极的-850mV电位的换算关系如下（25℃）3来用75%石膏、20%膨润土、5%硫酸钠回填料包覆的高纯锌参比电极：+250mV。4.4
测量基本要求
4.4.1本标准应在受过阴极保护专业知识培训，并具有相关实践经验的人员指导下使用。所有测量连接点应保证电接触良好。4.4.2
测量导线应采用铜芯绝缘软线：在有电磁干扰的地区（如高压输电线附近），应来用屏蔽导Whe
测量仪表应按使用说明书的有关规定操作。4.4.5
安全守则
在对强制电流阴极保护电源设备进行安装、调试、测量、维修之前，有关人员应该受过电气安全培训，并掌握相关电气安全知识。测量接线应采用绝缘线夹和插头，以避免与未知高压电接触，测量操作中应首先接好仪表b）
回路，然后再连接被测体，测量结束时，按相反的顺序操作，并执行单手操作法c）在对电隔离设施进行测量之前，应检查是否存在危险电压。d）在雷暴天气下，应避免测试。e）当测量导线穿越街道、公路等交通繁忙的地段时，应设置安全警示标志或站立安全监护人员。
f）在涵洞或隧道中测试时，应首先检查涵洞或隧道的结构安全性及对有害气体的浓度进行测量，确认是安全的条件下方可进行测量。..com4.5
电位极性
GB/T212462007
4.5.1管地电位测量中采用直流数字式电压表时，应将电压表的负接线柱（COM）与硫酸铜电极连接，正接线柱（V）与管道连接，管地电位测量接线见图1。仪表指示的是管道相对于参比电极的电位值，正常情况下显示负值。4.5.2当采用直流指针式电压表测量管地电位时，应采用测量接线图2方式，在指针没有发生反转的情况下，所记录的数据应该加负号。E0.850
数字万用表
参比电极
测量导线
接管道
图1数字万用表管地电位测量接线图指针式电压表
参比电极
测量导线
接管道
图2指针式电压表管地电位测量接线图5
GB/T×××x2006
5电位测量
5.1自然电位
5.1.1适用性
本方法适用于未施加阴极保护电流的管道腐蚀电位（自然电位）的测量。5.1.2测量步骤
1）测量前，应确认管道是处于没有施加阴极保护的状态下。对已实施过阴极保护的管道宜在完全断电24h后进行
2）测量时，将硫酸铜电极放置在管顶正上方地表的潮湿土壤上，应保证硫酸铜电极底部与土壤接触良好。
按图1或图2的测量接线方式，
流酸铜电极相连
4）将电压表调至适宜的量程上，读取数据，作好管地电位值及极性记录，注明该电位值的名称。
通电电位
适用性
方法适用于施加阴极保护电流时，管道对电解质（土壤、水）电位的测量。本方法测得的电位是极化电位与回路中所有电压降的和，即含有除管道金属/电解质界面以外的所有电压降。5.2.2测量步骤
测量前，应确认阻极保护运行正常，管道已充分极化测量时，将硫酸铜电极放置在管顶正上方地表的潮湿土壤上，应保证硫酸铜电极底部与土壤接触良好。刀
管地通电电位测量接线见图1或图2Whe
4）将电压表调至适宜的量程上，读取数据，作好管地电位值及极性记录，注明该电位值的名5.3断电电位
5.3.1适用性
本方法适用手管道对电解质极化电位的测量。本方法测得的断电电位（）是消除于由保护电流所引起的IR降后的管道保护电位。对有直流杂散电流或保护电流不能同步中断（多组牲阳极或其与管道直接相接，或存在不能被中断的外部强制电流设备）的管道本方法不适用5.3.2测量步骤
1）在测量之前，应确认阴极保护正常运行，管道已充分极化。2）测量时，在所有电流能流入测量区间的阴极保护电源处安装电流同步断续器，并设置在合理的周期性通/断循环状态下同步运行，同步误差小于0.1S。合理的通断循环周期和断电时6
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