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埋地钢质管道管中直流电位测试技术研究
摘要：
埋地钢质管道通过直接暴露于自然环境中，易于遭受环境因素和腐蚀的影响。为了避免钢质管道发生电腐蚀，需要对其进行直流电位测试。本文对埋地钢质管道管中直流电位测试技术进行了研究和分析，从理论与实践两个方面探讨了直流电位测试技术的方法、步骤、标准和影响因素等问题。结果表明，直流电位测试技术是一种简单有效的钢质管道防腐蚀方法，能够帮助钢质管道延长使用寿命，降低维护成本，提高安全性能。
关键词：埋地钢质管道；直流电位测试；防腐蚀；延长使用寿命；提高安全性能。
引言：
随着城市化进程的加速，油气、化工、城市给水、热力等管道建设数量不断增加。而这些管道一旦遭受到腐蚀和损坏，就会对周围环境造成严重的影响和危害。埋地钢质管道作为重要的输送管道，在使用中最容易遭受到外界环境因素的影响，如土壤、水分、氧气、化学物质、微生物等，从而加速其腐蚀速度，减少使用寿命，可能会造成严重的事故。因此，需要采取防腐蚀措施，对埋地钢质管道进行及时维护和保养。
直流电位测试技术是一种常用的钢质管道防腐蚀方法，又称为电化学测试，通过检测管道的直流电位，实现对管道的腐蚀情况进行监测和控制。目前，国内外在钢质管道直流电位测试方面积累了大量的研究和应用经验，在地下管道铺设、工程建设和管道安全管理等方面取得了显著的成果。但同时也存在一些技术问题，如电位测试接点问题、测试误差问题、异常数据处理问题等，在设计和执行过程中需要注意相关要点。针对上述问题，本文尝试对埋地钢质管道管中直流电位测试技术的理论和实践进行综合研究和探讨，结合实际案例分析其应用效果和影响因素，为相关领域的从业者提供参考。
一、埋地钢质管道腐蚀原因及防腐蚀技术
1.1钢质管道腐蚀原因
钢质管道遭受腐蚀的原因主要有以下几种：
1）化学腐蚀：又称为溶解腐蚀。如管道内外介质存在腐蚀性物质，如酸、碱和盐等，会对钢管产生化学反应，使其表面腐蚀，并加速金属离子的迁移和阴极反应的发生。
2）电化学腐蚀：是指在不同电位下，钢管的阳极和阴极发生电流反应的过程，导致管道表面金属被溶解。如在水中存在碱性物质和其他杂质，会导致钢管在电化学作用下发生腐蚀。
3）微生物腐蚀：水中微生物产生的酸，还原物质和腐蚀物质会影响钢管的防腐蚀能力。微生物腐蚀的程度和速度与土壤氧气供应、土壤渗透性、地下水循环、环境温度和底层土壤类型等因素有关。
1.2防腐蚀技术
为了保护钢质管道免于腐蚀破坏，必须采取相应措施。常用的埋地钢质管道防腐蚀技术主要有：物理防腐、化学防腐和电化学防腐等。物理防腐如外涂防腐层、管道套管和内衬硬质合金等方法，都是通过将物理障碍放在管道表面上，抗击外部环境的腐蚀作用。化学防腐主要采用防腐涂层和化学阻隔法，如涂抹聚氨酯、环氧树脂等防腐涂料，用环氧树脂、防腐涂料包裹和包覆管壁。电化学防腐方法采取一个弱电场的阴极保护，即外加一微弱电位差，使得管壁处于保护状态，管壁被安装为阴极，从而防止管道表面的金属氧化和腐蚀。
二、埋地钢质管道直流电位测试技术
2.1原理
埋地钢质管道直流电位测试技术是一种电化学原理的方法，通过电化学反应检测钢管表面的电位，并监测其同外部电势的差异，从而判断钢管表面是否已经发生腐蚀或正在进行腐蚀。测试原理如图1所示。
图1直流电位测试原理示意图
2.2工作步骤
直流电位测试技术在实际操作过程中需要注意以下几个步骤：
1）测试前的准备工作：包括管段选择、阴极保护与静止膜的处理、电缆的铺设、标记等。
2）测试接头的制备：在管道表面使用砂轮或其他工具清理，并从管道表面取样，使之呈现亮银色。
3）测试过程中的数据采集和处理：使用测试仪器确保电位的稳定性，记录测试仪器显示的电位差值，计算出钢管表面的电位。
4）测试中的控制和跟踪：需要进行管道防腐蚀措施的制定和提供优化方案，根据获得的数据确定特定的防腐措施。
2.3影响因素及其控制
影响钢质管道直流电位测试技术的因素主要有以下几个：
1）土壤环境因素：如土壤的酸碱度、含水量、温度等对电位测试具有较大的影响。土壤中水的电导率越高，则电流传输的速度也越快，对测试准确性有影响。
2）电极接触问题：管道保护电流和阴极保护需要安装电极，而电极和钢材表面的接触质量严重影响测试的准确性。要确保插入电极的深度和接触的质量，防止接触表面出现空气和杂物等物质。
3）测试误差问题：电位差、光谱示波器、电缆、电极的最终误差都会影响测试结果的准确性。测试时需确保测试仪器的质量和准确度。
三、应用案例分析
通过对某地区油气管道的测试案例进行分析，发现在管道运行中，直流电位测试技术能够有效监测管道的耗损和腐蚀状态。在检测过程中，发现少量管道表面出现了轻微的腐蚀，但经过及时的维修和保养，防止了管道的进一步损坏，也降低了检修成本，提高了管道的安全性能。测试结果如表1所示。
表