一、管道自然電位測量

  (1)管道埋地后，陰極保護(hù)電源開啟之前測量的管地電位為管道的自然電位。測量時，電壓表黑表筆連接參比電極，紅表筆連接管道測試線，電壓讀數(shù)為管道自然電位，如圖3-7所示。

  (2)如果地表干燥，應(yīng)當(dāng)澆水濕潤。如果參比電極在瀝青路面、水泥路面上或土壤結(jié)凍，應(yīng)該鉆孔，澆水與下方土壤接觸。

  (3)管道自然電位應(yīng)在-200~-800my 之間，如果自然電位數(shù)值超出該范圍，應(yīng)調(diào)查管道是否受到雜散電流干擾。當(dāng)管道受到交流于擾且沿線裝有直流去合器或極性排流器時，應(yīng)將其與管道的連接斷開，將恒電位儀陰、陽極電纜線與設(shè)備斷開，然后再測量自然電位。

  (4)如圖3-8所示，陰極保護(hù)電源整流濾波電路中的二極管對交流電壓有整流作用，交流電壓正半周二極管導(dǎo)通，電流經(jīng)

二極管流到陽極地床，并從陽極地床流到土壤，再流回到管道上:交流電負(fù)半周二極管截止，電流只能通過管道防腐層缺陷點流到管道上，給管道施加半波整流的直流電，導(dǎo)致管地電位負(fù)向偏移，如圖3-9所示。所以，當(dāng)管道受到交流干擾時，測量自然電位之前要拆掉陰極保護(hù)電源的陰極線。

隨著工業(yè)的發(fā)展以及用電設(shè)施的增多，大地中的雜散電流越來越多，越來越復(fù)雜，很多情況下，難以測量到真正的管道自然電位。

二、管道通電電位測量

  (1)通電電位中含有R降

   將陰極保護(hù)電源開啟24h，沿線測量的管地電位為管道的通電電位，如圖3-10所示。通電電位讀數(shù)中含有土壤中的電壓降即R降。當(dāng)參比電極遠(yuǎn)離管道或靠近陽極地床時，電壓讀數(shù)中含有更大的R降。將參比電極放置在管道一側(cè)測量的管地電位要比將參比電極放在管道正上方測量的管地電位更負(fù)。如果管道有雜散電流排放，管道正上方的電位會更負(fù)。通電電位受多方面因素影響，只能用來評估陰極保護(hù)系統(tǒng)的工作狀況，不能用來評價陰極保護(hù)的有效性。

  (2)參比電極遠(yuǎn)離管道，R降增大，通電電位更負(fù)，如圖3 -11 所示。

  (3)參比電極靠近陽極地床，受陽極電壓場干擾，通電電位更負(fù)，如圖3-12所示。

  當(dāng)電流自陽極流出，進(jìn)入大地時，如果以遠(yuǎn)方的大地為零勢面，則陽極附近土壤電位相對于遠(yuǎn)地點會有所抬升。而靠近陰極位置，由于電流從遠(yuǎn)處土壤流入陰極，陰極位置相對于遠(yuǎn)地點電位下沉。相當(dāng)于在陽極位置有一個錐形電壓場，陰極位置有一個漏斗形電壓場。當(dāng)參比電極處于陽極電壓場時，所測量到的管地電位偏負(fù)，而參比電極處于陰極電壓場時，所測量的管地電位偏正。例如站場區(qū)域保護(hù)時，如果采用分布式陽極，參比電極與陽極地床的距離會直接影響通電電位的數(shù)值，很難做到通電電位的均衡。又如儲罐底板外側(cè)保護(hù)時，如果參比電極靠近陽極帶或當(dāng)電流自陽極流出，進(jìn)入大地時，如果以遠(yuǎn)方的大地為零勢面，則陽極附近土壤電位相對于遠(yuǎn)地點會有所抬升。而靠近陰極位置，由于電流從遠(yuǎn)處土壤流入陰極，陰極位置相對于遠(yuǎn)地點電位下沉。相當(dāng)于在陽極位置有一個錐形電壓場，陰極位置有一個漏斗形電壓場。當(dāng)參比電極處于陽極電壓場時，所測量到的管地電位偏負(fù)，而參比電極處于陰極電壓場時，所測量的管地電位偏正。例如站場區(qū)域保護(hù)時，如果采用分布式陽極，參比電極與陽極地床的距離會直接影響通電電位的數(shù)值，很難做到通電電位的均衡。又如儲罐底板外側(cè)保護(hù)時，如果參比電極靠近陽極帶或

線性陽極、參比電極將處于陽極電壓場中，電位得到拾升，電們讀數(shù)有時接近恒電位儀輸出電壓。

三、管道斷電電位測量

1.影響管地電位的所有電源要同步通斷

測量管道斷電電位時，所有影響該點管地電位的電源都要同通斷，尤其是那些輸出電流比較大、影響范圍比較廣的恒電位儀通常的做法是將與GPS同步的電流通斷器串聯(lián)在陰極保護(hù)電源陰極或陽極回路中，如圖3-13所示。在斷電瞬間，尤其在靠近陰極保護(hù)站位置，管地電位有時會有一個正向脈沖。為避免管地電位脈沖對斷電電位測量值的影響，斷電電位應(yīng)在斷電后0.3~0.5s內(nèi)讀取若用萬用表讀取管道斷電電位，則很難發(fā)現(xiàn)該脈沖。 

2.雜散電流對管道斷電電位的影響

1)直流雜散電流的影響

當(dāng)管道受直流雜散電流干擾時，不能用電源通斷的方式測量管道斷電電位。

2)直連犧牲陽極的影響當(dāng)犧牲陽極與管道在地下直連時，不能用電源通斷的方式測量管道斷電電位。

3)交流極性排流器的影響當(dāng)管道上安裝有交流電流極性排流器時，不能用電源通斷的方式測量管道斷電電位。極性排流器對交流電有整流作用，將產(chǎn)生半波整流的直流電流從接地極經(jīng)土壤流向管道，導(dǎo)致管地電負(fù)向偏移，如圖3-14 所示。

4)直流去耦合器的影響直流去耦合器電容充放電會導(dǎo)致斷電電位測量誤差。當(dāng)管道通電時，直流去耦合器電容充電，當(dāng)管道斷電時，直流去耦合器電容放電，該電流將流到管道上，影響管道斷電電位測量。當(dāng)直流去耦合器電容較小，交流電壓降大，且單向?qū)ㄑb置具有不平衡的電壓導(dǎo)通值時(或接地極材料與管道有較大的直流電位差如銅裸線接地極)，直流去耦合器也會有交流整流作用，影響斷電電位測量精度

四、管道交流電壓測量

1.管道交流電壓的測量

測量管地電位時，將萬用表選擇開關(guān)指向交流電壓擋，測量的是管道交流電壓。當(dāng)管道交流電壓平均值大于4V時，要測量土壤電阻率，利用交流電壓和土壤電陽率計算管道交流電流密

度。土壤電阻率過低時，交流電壓不足4V也會有較大的交流電流密度，產(chǎn)生交流腐蝕。管道具有高質(zhì)量防腐層時，如3LPE，參比電極位置對交流電壓測量讀數(shù)影響不大

2.交流電電流密度的測量

如果測試樁下埋設(shè)有試片，可以用電流計或直接將萬用表串聯(lián)在試片與管道的連線中測量交流電流及直流電流。受陰極保護(hù)的管道，陰極保護(hù)產(chǎn)物會導(dǎo)致漏點附近土壤電阻率下降，土壤電阻率低或土壤中含有鈉、鎂離子時，該現(xiàn)象更為突出。交流電流密度計算值和實測值有時相差很多倍，直接測量試片交流電的電流密度更可靠。