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[原创] 如何通过测试桩进行阴极保护系统故障定位?

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[复制链接] 只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 4小时前


通过测试桩定位阴极保护系统故障,核心是 “多参数对比 + 区段排查 + 异常溯源”,结合电位、电流数据的异常特征,锁定故障类型(如阳极失效、涂层破损、接线故障等)及具体位置,以下详细介绍:


一、故障定位的核心前提:基础数据储备
提前留存基准数据:系统正常运行时,记录各测试桩的通电电位、断电电位、管中电流、阳极输出电流等数据,建立历史数据库,作为故障判断的对比基准。
明确系统拓扑关系:梳理测试桩分布位置、阳极组布局、管道 / 储罐分段情况、接线方式(焊接 / 法兰),绘制系统拓扑图,便于区段划分和故障溯源。
二、分类型故障定位方法
1. 保护不足类故障(电位低于 - 0.85V
整体保护不足(所有测试桩电位均偏低):
排查方向:阴极保护系统输出不足(外加电流系统恒电位仪参数漂移、牺牲阳极消耗殆尽)。
定位操作:通过测试桩测量阳极输出电流,若外加电流系统电流低于设计值,检查恒电位仪输出参数;若牺牲阳极电流接近零,说明阳极失效,需更换阳极组。
局部保护不足(某区段测试桩电位偏低):
排查方向:局部涂层破损、接线断裂、阳极覆盖不到位。
定位操作:测量相邻测试桩的管中电流,若某区段电流骤降(衰减>30%),说明该区段存在接线断裂或涂层大面积破损;在该区段加密临时测试点,测量电位梯度,电位突变处即为涂层破损点或接线故障点。
2. 过保护类故障(电位高于 - 1.2V
整体过保护(所有测试桩电位均偏高):
排查方向:外加电流系统输出过大(恒电位仪参数设置错误)、阳极数量过多。
定位操作:通过测试桩测量总输出电流,若电流远超设计值,调整恒电位仪输出参数;若牺牲阳极系统过保护,需减少阳极组数。
局部过保护(某测试桩电位偏高):
排查方向:局部阳极过于集中、接线短路(阳极与被保护体直接导通)。
定位操作:检查该测试桩周边阳极分布,若阳极间距过小,需调整阳极位置;测量测试桩端子与阳极的电阻,若电阻趋近于零,说明存在短路,排查导线是否破损搭接。
3. 数据波动类故障(电位 / 电流剧烈波动)
排查方向:杂散电流干扰、参比电极故障、接线松动。
定位操作:
测量杂散电流强度,若波动规律与周边干扰源(铁路、工厂)一致,确定为杂散电流干扰,在干扰源附近加装排流器;
更换标准参比电极重新测量,若数据恢复稳定,说明原参比电极失效;
检查测试桩接线端子,若存在松动或氧化,紧固端子并打磨除锈后复测,数据稳定则为接线故障。
4. 无数据 / 信号中断类故障
排查方向:接线断裂、测试桩模块故障(智能型)、供电 / 通信故障(无线型)。
定位操作:
用万用表测量测试桩端子与被保护体的导通性,若电阻无穷大,说明接线断裂,沿管线排查导线破损点(重点在穿越段、拐点);
智能测试桩无数据,检查供电系统(电池电压、太阳能板),若供电正常则为采集模块故障;无线型无信号,排查通信模块或 SIM / 信号覆盖;
多个相邻测试桩无数据,可能是区段接线总线断裂,重点排查区段连接点。
5. 绝缘接头失效故障
排查方向:绝缘接头短路,导致阴极保护电流泄漏。
定位操作:测量绝缘接头两侧测试桩的电位,若两侧电位差异<0.05V(正常应>0.5V),说明绝缘接头失效;用绝缘表测量接头绝缘电阻,若<10MΩ,进一步拆检接头密封垫或涂层破损情况。
三、故障定位的关键技巧
区段对比法:将故障区域测试桩数据与相邻正常区段对比,快速缩小故障范围(如 A-B 段电位偏低,B-C 段正常,故障集中在 A-B 段)。
断电验证法:断开阴极保护系统后,测量自然电位,若自然电位异常负移,说明存在杂散电流或阳极短路;若自然电位正常,说明系统输出或接线存在问题。
临时测试点法:在故障区段间隔 50-100 米增设临时测试点,测量电位 / 电流梯度,梯度突变处即为故障核心位置(如涂层破损、接线断裂)。
多参数交叉验证:结合电位、电流、土壤电阻率数据,避免单一参数误判(如电位偏低但电流正常,可能是参比电极故障;电位和电流均偏低,可能是阳极失效)。
四、定位流程总结
对比故障数据与历史基准数据,确定故障类型(保护不足 / 过保护 / 波动 / 中断);
“整体 - 局部” 划分区段,通过相邻测试桩数据对比,锁定故障区段;
在故障区段内,通过导通性测试、参比电极更换、临时测试点增设等操作,定位具体故障点;
验证故障修复效果(如更换阳极后,测试桩电位恢复至合格范围),确认定位准确。