·960· 工程科学学报，第38卷，第7期 与干扰模拟试验.在阴极保护系统断开时，模拟各管 牲阳极排流试验共分为四组，牺牲阳极分别设在阳极 道的自然腐蚀状态，待各管道在模拟液中极化稳定2h 干扰处（管道A附近）和阴极干扰处（管道B附近） 之后，测量并记录管道A、管道B和管道C的自腐蚀电位 其具体连接方式分别为：(I)Z合金牺牲阳极与管 1.2.2稳态直流干扰模拟试验 道A连接：（Ⅱ）Mg合金牺牲阳极与管道A连接； 自腐蚀电位测量结束后，接通阴极保护系统，恒电 (Ⅲ)Z合金牺牲阳极与管道B连接：(N)Mg合金 位仪设置为恒电位输出，控制电位设置为-1.10V,给 牺牲阳极与管道B连接.每组试验中，测量并记录每 管道C施加阴极保护.待各管道极化稳定2h之后，测 段管道的电位，测量R,两端的电压，可得到流经R的 量并记录管道A、管道B和管道C的电位 电流I,得到不同位置和材质的牺牲阳极对干扰缓解 1.2.3干扰缓解试验 效果的影响规律 在试验中，分别采用跨接电阻排流法、牺牲阳极排 N 流法、金属屏蔽线排流法等干扰缓解方法，研究跨接电 R=100Q 阻、牺牲阳极位置及材质、金属屏蔽线位置及连接方式 恒电位仪 管道A PS-1 对干扰缓解效果的影响.为了评价排流方法的缓解效 管道 性阳极 B 果，采用国标GB50991一2014☒评价准则：在管道未 辅助阳极测试点 施加阴极保护时，当任意点上的管地电位较自然电位 2374567 正向或负向偏移超过20mV,确认为存在直流干扰.试 管道C 箱牲阳极 Ⅲ：Me/WZ 验过程如下 (1)跨接电阻排流试验.图2为跨接电阻排流试 验装置示意图.如图2所示，首先在管道C与管道B 图3牺牲阳极排流试验装置示意图 之间串联一个跨接电阻R,将管道C与管道B进行跨 Fig.3 Schematic diagram of galvanic anode mitigation experiment 接，管道A和管道B纳入阴极保护范围之内.然后将 equipment 恒电位仪设置为恒流输出，输出电流和上述单独施加 (3)金属屏蔽线排流试验.图4为金属屏蔽线排 阴极保护时的电流一致.待整个系统的管道极化稳定 流试验装置示意图.试验采用8mm×8mm×100mm 2h后，测量并记录电阻R和R的电压，记流经电阻R, 的Q235钢作为金属屏蔽线，金属屏蔽线分别设在阳 的电流（即由电解质流入管道A的杂散电流）为I,流 极干扰处（管道A附近）和阴极干扰处（管道B附 经跨接电阻R,的电流（即由管道B流出经跨接线返回 近).其具体连接方式分别为：(I)屏蔽线设在阳极 恒电位仪的电流)为I2,由管道B流出至电解质的电 干扰处并与管道A连接：（Ⅱ）屏蔽线设在阳极干扰处 流I为电流2和I1之差（即跨接前，L2=0,11≈：跨接 并与管道C连接：（Ⅲ）屏蔽线设在阳极干扰处并与辅 后，I≈2-I).测量并记录管道A、管道B和管道C 助阳极连接；（Ⅳ）屏蔽线设在阴极干扰处并与管道B 的电位.选取的跨接电阻值分别为10000、1000、 连接；(V)屏蔽线设在阴极干扰处并与管道C连接； 262.4、100、10、1和0.12，得到不同跨接电阻对干扰 ()金属屏蔽线设在阴极干扰处并与辅助阳极连接 缓解效果的影响规律 测量并记录每段管道的电位，测量R,两端的电压，可 ① 得到流经R,的电流I,得到金属屏蔽线的位置和连接 R,=002 恒电位仪 方式对干扰缓解效果的影响规律. 14 234 ■辅助阳极测试点 R=1002 .234+58 管道A 恒电位仪 管道C PS-I °23 管道 金属屏蔽线 金属「 B 跨接电阻 ■辅助阳极测试点 屏蔽线 2345678 图2跨接电阻排流试验装置示意图 管道C Fig.2 Schematic diagram of bond resistor mitigation experiment R. equipment (W)V) (2)牺牲阳极排流试验.图3为牺牲阳极排流试 图4金属屏蔽线排流试验装置示意图 验装置示意图.牺牲阳极试样的尺寸为8mm×8mm× Fig.4 Schematic diagram of metallic shield mitigation experiment 40mm,牺牲阳极的材质分别为Mg合金和Zn合金.牺 equipment工程科学学报，第 38 卷，第 7 期 与干扰模拟试验． 在阴极保护系统断开时，模拟各管 道的自然腐蚀状态，待各管道在模拟液中极化稳定 2 h 之后，测量并记录管道A、管道B 和管道C 的自腐蚀电位． 1. 2. 2 稳态直流干扰模拟试验 自腐蚀电位测量结束后，接通阴极保护系统，恒电 位仪设置为恒电位输出，控制电位设置为 － 1. 10 V，给 管道 C 施加阴极保护． 待各管道极化稳定 2 h 之后，测 量并记录管道 A、管道 B 和管道 C 的电位． 1. 2. 3 干扰缓解试验 在试验中，分别采用跨接电阻排流法、牺牲阳极排 流法、金属屏蔽线排流法等干扰缓解方法，研究跨接电 阻、牺牲阳极位置及材质、金属屏蔽线位置及连接方式 对干扰缓解效果的影响． 为了评价排流方法的缓解效 果，采用国标 GB 50991—2014［12］评价准则: 在管道未 施加阴极保护时，当任意点上的管地电位较自然电位 正向或负向偏移超过 20 mV，确认为存在直流干扰． 试 验过程如下． ( 1) 跨接电阻排流试验． 图 2 为跨接电阻排流试 验装置示意图． 如图 2 所示，首先在管道 C 与管道 B 之间串联一个跨接电阻 Ｒ2，将管道 C 与管道 B 进行跨 接，管道 A 和管道 B 纳入阴极保护范围之内． 然后将 恒电位仪设置为恒流输出，输出电流和上述单独施加 阴极保护时的电流一致． 待整个系统的管道极化稳定 2 h 后，测量并记录电阻 Ｒ1和 Ｒ2的电压，记流经电阻 Ｒ1 的电流( 即由电解质流入管道 A 的杂散电流) 为 I1，流 经跨接电阻 Ｒ2的电流( 即由管道 B 流出经跨接线返回 恒电位仪的电流) 为 I2，由管道 B 流出至电解质的电 流 Ib为电流 I2和 I1之差( 即跨接前，I2 = 0，I1≈Ib ; 跨接 后，Ib≈I2 － I1 ) ． 测量并记录管道 A、管道 B 和管道 C 的电 位． 选 取 的 跨 接 电 阻 值 分 别 为 10000、1000、 262. 4、100、10、1 和 0. 1 Ω，得到不同跨接电阻对干扰 缓解效果的影响规律． 图 2 跨接电阻排流试验装置示意图 Fig． 2 Schematic diagram of bond resistor mitigation experiment equipment ( 2) 牺牲阳极排流试验． 图 3 为牺牲阳极排流试 验装置示意图． 牺牲阳极试样的尺寸为 8 mm × 8 mm × 40 mm，牺牲阳极的材质分别为 Mg 合金和 Zn 合金． 牺 牲阳极排流试验共分为四组，牺牲阳极分别设在阳极 干扰处( 管道 A 附近) 和阴极干扰处( 管道 B 附近) ． 其具体连接方式分别为: ( Ⅰ) Zn 合金牺牲阳极与管 道 A 连 接; ( Ⅱ) Mg 合金 牺 牲 阳 极 与 管 道 A 连 接; ( Ⅲ) Zn 合金牺牲阳极与管道 B 连接; ( Ⅳ) Mg 合金 牺牲阳极与管道 B 连接． 每组试验中，测量并记录每 段管道的电位，测量 Ｒ1两端的电压，可得到流经 Ｒ1的 电流 I1，得到不同位置和材质的牺牲阳极对干扰缓解 效果的影响规律． 图 3 牺牲阳极排流试验装置示意图 Fig． 3 Schematic diagram of galvanic anode mitigation experiment equipment 图 4 金属屏蔽线排流试验装置示意图 Fig． 4 Schematic diagram of metallic shield mitigation experiment equipment ( 3) 金属屏蔽线排流试验． 图 4 为金属屏蔽线排 流试验装置示意图． 试验采用 8 mm × 8 mm × 100 mm 的 Q235 钢作为金属屏蔽线，金属屏蔽线分别设在阳 极干扰处( 管 道 A 附 近) 和 阴 极 干 扰 处( 管 道 B 附 近) ． 其具体连接方式分别为: ( Ⅰ) 屏蔽线设在阳极 干扰处并与管道 A 连接; ( Ⅱ) 屏蔽线设在阳极干扰处 并与管道 C 连接; ( Ⅲ) 屏蔽线设在阳极干扰处并与辅 助阳极连接; ( Ⅳ) 屏蔽线设在阴极干扰处并与管道 B 连接; ( Ⅴ) 屏蔽线设在阴极干扰处并与管道 C 连接; ( Ⅵ) 金属屏蔽线设在阴极干扰处并与辅助阳极连接． 测量并记录每段管道的电位，测量 Ｒ1两端的电压，可 得到流经 Ｒ1的电流 I1，得到金属屏蔽线的位置和连接 方式对干扰缓解效果的影响规律． · 069 ·