陰極保護系統常見故障的分析

陰極保護系統常見故障的分析
1.保護管道絕緣不良，漏電故障的危害
在陰極保護站投入運行，或犧牲陽極保護投產一段時間后，出現了在規定的通電點電位下，輸出電流增大，管道保護距離卻縮短的現象，或者在犧牲陽極系統中，犧牲陽極組的輸出電流量增大，其值已**過管道的保護電流需要，但保護電位仍達不到規定指標的現象。發生上述情況的原因，主要是被保護金屬管道與未被保護的金屬結構物“短路”，這種現象稱之為陰極保護管道漏電，或者叫做“接地故障”。接地故障，使得被保護管道的陰極保護電流流入非保護金屬體，在兩管道的“短接”處形成“漏電點”，這就會造成陰極保護電流的增大；陰極保護電源的過負荷和陰極保護引起的干擾。
另外，陽極地床斷路、陰極開路、零位接陰斷路都會導致陰極保護不能投保。例如：格爾木站、甘森站，93年由于陽極電纜斷路，造成陰極保護體系不能正常工作，判斷陽極地床連接電纜斷路時，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，則說明有斷路現象。
(2)將恒電位儀機后陽極輸出線斷開，接入臨時地床或其它接地裝置，若有輸出電壓、電流，則可斷定陽極地床連接線斷路。在陽極電纜與地床陽極接線處應設置接線用水泥井或標志。
2、造成管道漏電的原因
(1)施工不當，交叉管道間距不合規范，即當兩條管道，一條為陰極保護的管道，另一條為未保護的管道交叉時，施工要求應保持管道間的垂直凈距不小于0.3m，并在交叉點前后一定長度內將管道作特別絕緣，如果施工時不嚴格按照上述規定去做，那么在管道埋設一段時間后，在土壤應力的作用下，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。
(2)絕緣法蘭失效或漏電，絕緣法蘭質量欠佳，在使用一段時間后絕緣零件受損或變質，使法蘭不再絕緣，從而使得兩法蘭盤側不再具有絕緣性能，陰極保護電流也就不再有限制；或者是輸送介質中有一些電解質雜質使絕緣法蘭導通，不再具有絕緣性能。從上述原因看，漏電點只可能發生在保護管道與非保護管道的交叉點，或保護管道的絕緣法蘭處，因此查找漏電點就帶有上述局限性。但如果地下管網復雜，被保護管道與多條和線有交叉穿越，則使得漏電點的查找出現復雜現象。常常要根據現場實際情況，反復測量、多方位檢查并綜合判斷才能找到真正的漏電故障點。
3、漏電點的查找
(1)利用查找管道絕緣層破損點，從而確定管道的漏電點或短接點的方法。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生明顯的電位梯度。當探測人員手持兩個參比電極在管道正上方探測行走時，伏特計將明顯的抖動，當伏特計指針停止抖動時，兩個參比電極的中間既為防腐層漏點位置，該方法簡便宜行，定位準確，是目前**上公認的檢漏方法(dcvg)。
(2)可利用測定管內電流大小的方法尋找漏電點。因為無分支的陰極保護管道，管內電流是從遠端流向通電點。當非保護管道接入后就會形成分支電路，使保護電流經過漏電點會變小。因此，可利此法來尋找漏電點的位置。利用此法測定時，在有懷疑的管段上可依次選點，用ir壓降法或者補償法(詳見有關說明)測定管內電流。再通過比較各點電流的大小來確定漏電點的電位。
(3)絕緣法蘭漏電的測定。當絕緣法蘭漏電而導致陰極保護系統故障時，則可通過在絕緣法蘭兩側管段上，分別測量管地電位，若保護側為保護電位，非保護側為自然電位，則絕緣法蘭正常。否則，有問題存在。也可在非保護側測法蘭端部的對地電位，如此電位比非保護管道或其它金屬構筑物的電位要負，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。若絕緣法蘭非保護端一側，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電位只能反映管道的整體保護水平，不能說明管道各點都得到了保護。采用近間距測量方式，是沿管道每隔1—2米測量一次管地電位，可以準確的檢測出沒有得到保護的管段。
4、陽極接地故障
陰極保護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計與施工質量密切相關。“凍土”會使陽極地床電阻增加幾倍至十幾倍，“氣阻”也會使陽極地床電阻增加。當陽極使用一段時間后，也會由于腐蝕嚴重，表面溶解不均勻造成電流障礙。因此，在陰極保護的儀器上會出現電位升高，而保護電流下降的現象。此時，應通過測量，更換或檢修陽極地床，來使陰極保護正常運行。另一薄弱環節，是陽極電纜線與陽極接頭處的密封與絕緣，若施工不妥則會造成接頭處的腐蝕與斷路。使陰極保護電流斷路而無法輸入給管道。
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