[發明專利]一種用于測量埋地金屬管道極化電位的方法及系統

在審

• 申請號: 202011072105.X
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112362562A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 白鋒;曹方圓;趙錄興;何堃;黃流建;何寧輝;沙偉燕
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網寧夏電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N17/02
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 夏德政

本發明公開了一種用于測量埋地金屬管道極化電位的方法及系統，屬于土壤中金屬極化電位測量技術領域。本發明方法，包括：選取圓形測試試片，以測試試片為中心，將參比電極布置在測試試片四周，并確定參比電極與測試試片的位置信息；將布置參比電極的測試試片與目標土壤處的埋地金屬管道連接，待充分極化后，斷開測試試片與埋地金屬管道的連接，獲取斷開連接瞬間的測量數據；根據測量數據，確定雜散電流引起的參比電極間的地電位梯度；根據參比電極間的地電位梯度確定埋地金屬管道的極化電位。本發明操作簡單，極易實施。

技術領域

本發明涉及土壤中金屬極化電位測量技術領域，并且更具體地，涉及一種用于測量埋地金屬管道極化電位的方法及系統。

背景技術

極化電位是埋地金屬管道陰極保護效果評估的重要指標，主要通過測量管道金屬與參比電極之間的電位差獲得。

直接測量管道金屬與參比電極之間的電位差，除包含所需的金屬極化電位外，還包含有管道金屬與參比電極之間土壤的IR降，該IR降由兩部分組成：一是通過管道流入/流出電流引起的IR降，二是地中電流引起的IR降。

IR降有兩個決定因素：一是電流I，二是電阻R，電流在測量的瞬間被中斷，I＝0，IR＝0，IR降立即消失，為消除管道自身陰保電流在試片與參比電極之間的土壤IR降，常規管道陰保電位(極化電位)測量中，通常采用試片斷電法進行測量，該方法是在測試點處埋設一個裸露試片，其材質、埋設狀態與管道相同，試片與管道金屬部分通過電纜連接。通過斷開試片與管道連接的瞬間記錄電位即可獲得不含陰保電流IR降的管地電位差。

試片斷電法雖然能消除由試片流入/流出電流(包含管道自身陰保電流和進出管道的接地極電流)引起的IR降，但無法消除試片附近地中電流引起的IR降，特別是對于鄰近高壓直流接地極等入地電流大、影響范圍廣的管道，土壤中電流引起的IR降會極大的影響管地極化電位的測量結果。因此，為獲得埋地金屬管道的真實極化電位，正確評價陰極保護系統的保護效果，有必要采取措施消減IR降對極化電位測量的影響。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種用于測量埋地金屬管道極化電位的方法，包括：

選取圓形測試試片，以測試試片為中心，將參比電極布置在測試試片四周，并確定參比電極與測試試片的位置信息；

將布置參比電極的測試試片與目標土壤處的埋地金屬管道連接，待充分極化后，斷開測試試片與埋地金屬管道的連接，獲取斷開連接瞬間的測量數據；

根據測量數據，確定雜散電流引起的參比電極間的地電位梯度；

根據參比電極間的地電位梯度確定埋地金屬管道的極化電位。

可選的，參比電極，包括：參比電極I、參比電極II和參比電極III；

參比電極與測試試片的位置信息，包括：參比電極I中心點與測試試片中心點之間的直線距離d₁₀、參比電極I與參比電極II中心點之間的直線距離d₁₂、參比電極I中心點與參比電極III中心點之間的直線距離d₁₃、以參比電極I中心點與測試試片中心點連線為起始邊，以參比電極I中心點與參比電極II中心點連線為終點邊的夾角φ₁，和以參比電極I中心點與測試試片中心點連線為起始邊，以參比電極I中心點與參比電極III中心點連線為終點邊的夾角φ₂。

可選的，測量數據，包括：測試試片相對于參比電極I間的電位差V₁₀、參比電極II相對于參比電極I間的電位差V₁₂、參比電極III相對于參比電極I間的電位差V₁₃。

可選的，確定雜散電流引起的參比電極間的地電位梯度，具體包括：