阴极保护测试桩应用现状及改进展望

孟卓娜 陈琳

摘要：阴极保护测试桩具体样式目前没有统一的标准和要求，不同类型的阴极保护测试桩适用于不同的范围和领域，混凝土测试桩主要用于热油管道、天然气和成品油管道上，在日常巡检中容易出现找不到测试桩的情况。钢管测试桩被人为盗损的概率较大。因此，技术人员设计了多种具有特殊功能的防盗测试桩，可以满足管道阴极保护的多种需求。

关键词：阴极保护;测试桩;管道

1 阴极保护测试桩概述

在阴极保护系统中，阴极保护测试桩是不可或缺的装置，作为减缓埋地管线腐蚀的关键性设备，主要作用是对阴极保护效果及阴极保护的运行参数运行效果进行检验。利用阴极保护测试桩能够周期性的获取到管道阴极保护的运行参数，可以对管线腐蚀风险进行判断和分析，起到保护管道安全运行的效果。大多数的阴极保护测试桩都设计为多功能测试桩，能够对阴极保护的参数进行检测，在管道管理维护中必不可少，其中测试桩的测试功能采取沿线布设的方式，主要用于测试保护电位大小，对阴极保护系统测试效果也可以进行评估。同时还能够对阴极保护系统保护效果开展评价，对牺牲阳极电流进行测试，对绝缘接头进行测试等。可以用在管道电位、电流、绝缘性能进行测试，也能够对覆盖层和交直流电的干扰进行测试。可见测试桩可以看成在管道阴极保护方面配合电位测试探讨对管道进行保护的专用设备。

2 阴极保护测试桩的分类介绍

阴极保护测试桩从材质方面分类可以分为钢管测试桩、玻璃钢测试桩、混凝土测试桩、塑料测试桩等多种类型。在这些分类中，钢管测试桩根据材料分为碳钢及不锈钢材质，从功能方面可以划分为电位测试桩、电流测试桩、绝缘测试桩等。

2.1 混凝土测试桩

阴极保护测试桩在样式上没有统一化的标准及规定，不同的规范对测试桩的样式具有不同的规定，其中，国标《输油管道工程设计规范》和《输气管道工程设计规范》对阴极保护测试桩的规定都比较简洁，要求阴极保护测试桩和里程桩结合在一起进行设置。上个世纪九十年代之前，我国的长输管道输送介质以油为主，阴极保护测试桩多为混凝土结构的里程桩。长输管线在输油时，沿程需要加热加压，两个中间站的距离通常在上百公里，从运行管理角度看，需要每间隔2公里就要安装一个阴极保护测试桩。并且要求每半个月测试一次，这样才能在尽可能降低工作强度的基础上及时掌握管线阴极保护动态。具体为在混凝土里程桩内浇灌钢筋（8mm的直径），钢筋贯通上下，其中，下端露出测试桩桩体，和管道引出的测试电缆连接在一起，桩体的上端则和里程桩顶部齐平，并且直接暴露在空气中，作为测试点使用。混凝土测试桩长度通常为1m左右，其下端埋于土壤之中，在地面裸露大概0.5m的长度。即使上部存在被植被埋没的可能，但是受管输介质温度影响，周围植被的涨势和周边植被具有明显区别，可以较为明显的看出。按照规定，每公里都要设置里程桩，因此，在阴极保护测试桩安装时，大多数每间隔一个里程桩安装一个具有测试桩功能里程桩的做法。

2.2 钢管测试桩

随着能源结构与需求的变化，特别是在“西气东输”等重点能源工程投运以后，管道输送的介质逐步转为天然气及成品油。这和管道输送原油存在着较大差别，最大的区别为这种介质输送时，不需要沿程加热。这种情况下，输送天然气及成品油的管道大多使用钢管材质的测试桩，不再由混凝土里程桩混合使用。钢管测试桩大多数是用3-5m的钢管作为材料，在钢管内部安装有专用接线板。钢管测试桩的下面大约1m埋在土壤中，剩余钢管裸露在地面。为了避免被植被掩埋，通常高度大于普通的植被。钢管测试桩外观美观，比较容易安装和施工，加上运输方便，所以在阴极保护测试桩方面逐步成为主流方式。有些偏远地区或者处于荒凉地区的管道阴极保护测试桩也都采用了这种方式的测试桩，相应的，由混凝土里程桩兼任测试桩的做法也逐步被淘汰。

2.3 防盗测试桩

随着天然气使用范围的扩大，特别是在人口密集区逐步建设天然气管道的情况下，钢管测试桩存在被不法分子盗损的现象，在有些区域这种情况还比较突出。为降低被盗损的风险，综合混凝土测试桩及钢管测试桩各自的特点，技术人员设计除了防盗测试桩，并在使用中见到良好效果。防盗测试桩桩体也是由混凝土浇灌而成的，在顶部接线盒中也安装了和钢管测试桩相同原理的接线板，将其位于上部的接线柱作为测试点。在接线盒的下部連接塑料管，和桩底连通，将测试电缆连接起来。在桩体顶部设置一个盲孔，用于插入塑料管，方便巡检人员查找和巡检。

第一、防盗测试桩的技术要点分析

（1）防盗测试桩内部的紫铜片厚度有要求，不能低于1mm，以冲压方式成型。

（2）防盗测试桩的接线柱材料均为黄铜材质，管材柱体直径要大于12mm，穿线孔的直径要大于5mm，用机械挤压成型。压线螺栓的直径大于5mm，其长度保持在13mm以上。短接紫铜片的固定使用用黄铜铸造的蝴蝶状螺母标准件，紧固不能过紧，以手可以旋转为宜。

（3）防盗测试桩内部接线板材质主要为酚醛电木板，厚度以不超过4mm为宜。

（4）防盗测试桩桩体材质为混凝土浇筑，材质通常为Q235钢，直径不超过4mm，骨架之间的距离小于100mm，混凝土保护层的最小厚度大于15mm。

（5）测试桩内部穿线管为厚度较小的聚氟乙烯塑料管。

（6）防盗测试桩固定接线口盖板的螺栓为内五角螺栓。

第二、防盗测试桩的创新性分析

（1）防盗测试桩的构成包括混凝土和塑料管，价值不高，因此被盗的风险大大降低。

（2）防盗测试桩桩体高度不大，只有1.2m左右，即能够降低材料费用及运输成本，又方便现场的安装和使用。

（3）地面以上混凝土桩体高度在0.6m左右，在安装之后，从防盗桩桩体顶部的盲孔中插入具有鲜明颜色特点的塑料管，并用水泥封固后，方便后期巡检人员的查找。

（4）防盗测试桩固定接线口盖板的螺栓为内五角螺栓，需要用专门的钥匙才能打开，这样就提高了安全性能。

3 结束语

本文对阴极保护测试桩的分类、应用现状进行了分析，对使用情况进行了概述，对提高测试桩的应用针对性具有一定的作用和价值。

参考文献：

[1] 丛军. 阴极保护测试桩的发展与改进[J]. 上海煤气，2019，6（10）.

[2]高晓波.长输管道智能测试桩的研制[J].电子世界，2018，5（2）.