阴极保护测试桩功能作用结构组成

一、功能作用

· 电位监测：测量被保护金属结构的自然电位、保护电位，判断阴极保护是否有效（如管道保护电位需满足 - 0.85V 至 - 1.5V 的标准范围）。

· 电流测量：监测保护电流的大小和分布，评估阳极输出效率及保护范围是否合理。

· 电阻测试：测量回路电阻、土壤电阻率等，分析阴极保护系统的运行状态（如阳极接地电阻过高可能影响保护效果）。

· 故障排查：通过数据对比，定位保护系统的异常点（如涂层破损、阳极失效等），便于及时维护。

二、结构组成

测试桩通常由以下部分构成：

 

组成部分	作用
桩体	一般为金属材质（如钢管）或复合材料，起到保护内部线缆和元件的作用，需具备防腐、耐磨、耐候性。
接线端子	用于连接被保护结构、参比电极、阳极等线缆，材质多为铜或不锈钢，确保导电良好。
测试导线	传输电信号，通常采用屏蔽电缆，减少外界干扰。
标识牌	标注测试桩编号、用途、测量参数等信息，便于管理和操作。
密封装置	防止雨水、潮气进入桩体，避免端子锈蚀。
参比电极	（部分测试桩内置）用于电位测量的基准，常用饱和硫酸铜电极（CSE）或锌电极。

三、类型分类

根据功能和应用场景，测试桩可分为以下几类：

 

1. 电位测试桩

· 主要用于测量被保护结构的自然电位和保护电位，是最常见的类型，通常安装在管道沿线或储罐周边。

2. 电流测试桩

· 用于测量保护电流的大小，需在回路中串联电流表或电流钳，适用于评估阳极输出或阴极保护站的供电情况。

3. 牺牲阳极测试桩

· 专门用于连接牺牲阳极（如镁合金、锌合金阳极），监测阳极的工作状态（如电位、输出电流）和保护效果。

4. 交叉测试桩

· 用于测量不同金属结构（如管道与管道、管道与其他金属设施）之间的电连接状态，防止杂散电流干扰。

5. 绝缘测试桩

· 检测管道绝缘接头、法兰的绝缘性能，避免保护电流流失。

四、安装要点

1. 位置选择

· 应安装在被保护结构附近（如管道正上方），便于测量且不易被外力破坏（远离道路、农田机械作业区）。

· 土壤环境需稳定，避免在高电阻率、强腐蚀性或易积水区域安装。

2. 安装高度

· 地面以上桩体高度通常为 0.5-1.5 米，便于操作和标识，深埋地下的测试桩需设置明显标记。

3. 接线规范

· 导线连接需牢固，绝缘层完好，端子需做防腐处理（如涂抹凡士林），避免接触不良或锈蚀。

4. 接地要求

· 测试桩本身需可靠接地（接地电阻≤10Ω），防止雷电或杂散电流影响测量精度。

五、测试内容及方法

1. 自然电位测试

· 断开阴极保护电源，用万用表连接测试桩端子与参比电极，测量金属结构未受保护时的电位，判断其腐蚀倾向。

2. 保护电位测试

· 开启保护系统，测量被保护结构的电位是否达到保护标准（如管道需满足 “-0.85V（CSE）” 或 “极化电位较自然电位负移≥100mV”）。

3. 保护电流测试

· 通过电流钳或串联电流表，测量流经被保护结构的电流，评估保护强度是否充足。

4. 土壤电阻率测试

· 采用四极法（Wenner 法），通过测试桩端子连接电极，测量土壤电阻，判断环境腐蚀性及阳极选型是否合理。

六、维护管理

1. 定期巡检

· 检查桩体是否破损、标识是否清晰，端子是否锈蚀、导线是否松动，每年至少 1-2 次。

2. 数据记录

· 每次测试需记录电位、电流、环境温度等数据，形成趋势分析，及时发现异常（如电位正移可能表示阳极失效或涂层破损）。

3. 故障处理

· 若发现测量数据异常，需排查接线故障、参比电极失效、被保护结构涂层破损等问题，必要时更换元件或修复结构。

4. 防腐处理

· 对桩体表面进行防腐涂装（如涂刷防锈漆），端子定期涂抹导电膏，延长使用寿命。

七、应用场景

阴极保护测试桩广泛应用于以下领域：

 

· 油气管道：长输管道、城市燃气管网的阴极保护监测。

· 储罐设施：储罐底板、外壁的牺牲阳极或强制电流保护系统监测。

· 海洋工程：码头钢桩、海底管道的阴极保护效果评估。

· 市政工程：地下水管、钢结构桥梁的腐蚀防护监测。