ICS 75.180.30 E 98 中华人民共和国国家标准 GB/T 212462020 代替GB/T21246—2007 理地钢质管道阴极保护参数测量方法 Measurement method for cathodic protection parameters of buried steel pipelines 2020-11-19发布 2021-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 21246—2020 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 基本规定 4.1 测量仪表 4.2 电压、电流仪表 4.3 参比电极 4.4 测量基本要求 4.5 电位极性 电位测量 5 5.1 自然电位 5.2 通电电位 5.3 断电电位 5.4 密间隔电位 5.5 加强测量法 5.6 阴极电位负向偏移量 5.7 极化探头法 5.8 土壤管法 5.9 牺牲阳极开路电位 5.10 牺牲阳极接人点的管地电位（闭路电位） 6 牺性阳极输出电流 6.1 标准电阻法 6.2 直测法 12 7 管内直流电流 12 7.1 电压降法· 12 7.2 标定法 13 7.3 电流环法 8绝缘接头（法兰）绝缘性能 8.1 兆欧表法 8.2 电位法 15 8.3 电压法 16 8.4 漏电率测量法 17 8.5 电源电流环法· 17 8.6 接地电阻仪测量法 18 9 接地电阻 19 1 SZC GB/T21246—2020 9.1 长接地体接地电阻法 19 9.2 短接地体接地电阻法 20 10 土壤电阻率 20 10.1 等距法 20 10.2 不等距法 21 11 腐蚀速率 22 11.1 一般规定 11.2 失重检查片法 22 11.3 电阻探针法 22 GB/T21246—2020 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T21246—2007《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》，与GB/T21246—2007相 比，主要技术变化如下： 补充了氯化银参比电极及常用参比电极的电位值及温度系数（见4.3.3，2007年版的4.3.3）； 一细化了断电电位测量的要求（见5.3，2007年版的5.3）； -增加了密间隔电位测量中电流同步性验证的要求（见5.4.2）； 补充了极化探头法的安装和试片要求（见5.7，2007年版的5.9）； 增加了土壤管法（见5.8）； 一增加了电流环法（见7.3）； 修改了兆欧表法测量仪器要求（见8.1.2，2007年版的9.1.2）； 细化了绝缘接头（法兰）绝缘性能测试电位法的内容（见8.2，2007年版的9.2）； 绝缘接头（法兰）绝缘性能测试中增加了电压法和电源电流环法（见8.3和8.5）； 一增加了腐蚀速率的测量（见第11章）； 删除了管道阳极区定位（见2007年版的5.10）； 删除了管道外防腐层电阻率（见2007年版的第8章）； 删除了管道外防腐层地面检漏（见2007年版的第12章）。 本标准由全国石油天然气标准化技术委员会（SAC/TC355）提出并归口。 本标准起草单位：中国石油工程建设有限公司西南分公司、中国石油天然气股份有限公司西南油气 田分公司安全环保与技术监督研究院、中国石油天然气股份有限公司管道分公司、中国石油天然气管道 工程有限公司，中石油北京天然气管道有限公司广东大鹏液化天然气有限公司。 本标准主要起草人：张平、秦林、陈振华、黄留群、王春雨、刘权、屠海波、张良、唐强、左斐、郑安升、 张胜利、徐华天。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： -GB/T21246—2007。 SAG GB/T21246—2020 理地钢质管道阴极保护参数测量方法 1范围 本标准规定了陆上理地钢质管道阴极保护参数的现场测量方法。 本标准适用于陆上理地钢质油、气、水管道阴极保护参数的现场测量。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 JJG124电流表、电压表、功率表及电阻表 JJG366接地电阻表检定规程 JJG622 绝缘电阻表（兆欧表）检定规程 JJF1587 数字多用表校准规范 SY/T0029 埋地钢质检查片应用技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 管地电位 pipe-to-soilpotential 管道与其相邻电解质（土壤）的电位差。 3.2 自然电位 natural potential 没有净电流（外部）从研究金属表面流人或流出的腐蚀电位。 3.3 通电电位 onpotential 阴极保护系统持续运行时测量的管地电位。 3.4 IR降 IRdrop 3.5 断电电位instant-offpotential 瞬时断电电位 为测试无IR降电位，在回路电流中断短时间延迟后瞬间所测的电位。 3.6 冲击电压 voltagespiking 阴极保护电流被中断或施加的瞬间，由系统的电感和电容特性引起的管道上的瞬间性电位波动。 1 GB/T21246—2020 3.7 密间隔电位法close-intervalpotentialsurvey：CiPs 沿着管顶地表以小的固定间距测量管道和大地间电位的测试方法。 3.8 加强测量法 intensive measurement technique 通过同时测量管地电位与垂直方向土壤电位梯度，识别防腐层缺陷和获取消除所有IR降后电位 的方法。 3.9 远参比法referenceelectrodemethodremotefrompipeline 将参比电极置放于距被测管道远方大地的地面测量管地电位的方法。 3.10 土壤管 referencetube 一种采用非导电性和非渗透性材料制作，中间填充土壤或其他电解质，用于放置参比电极的管子。 4基本规定 4.1测量仪表 4.1.1测量仪表的显示速度、精度、准确度和量程应满足测量要求；同时还应满足携带使用方便、供电 方便、适应现场测量环境需求。宜选用数字式仪表。 4.1.2常规测量仪表的定期校验，应按JJG124JJG366、JJG622、JJF1587的有关规定执行。 4.2F 电压、电流仪表 4.2.1直流电压表选用应遵循以下原则： a） b) 电压表的分辨率应满足被测电压值的精度要求，至少应具有三位有效数。 c） 数字式电压表的准确度应不低于0.5级：指针式电压表的准确度应不低于2.5级 d) 测量受交流干扰的管道的管地电位时，应选用具有抗工频干扰功能的数字式电压表，也可选用 指针式电压表。选用数字式电压表时，直流电位的显示值中叠加的交流干扰电压值不宜超过 5 mV。 4.2.2直流电流表选用应遵循以下原则： a） 电流表的内阻应小于被测电流回路总电阻的5%： b）电流表的分辨率应满足被测电流值的精度要求，至少应具有两位有效数，当只有两位有效数 时，首位应大于1； c）E 电流表的准确度应不低于2.5级 4.3参比电极 SAG 4.3.1电位测量前，应对参比电极进行校准。 4.3.2宜采用铜-饱和硫酸铜电极（以下简称硫酸铜电极，代号CSE作为参比电极，电极电位误差应不 大于5mV，制作材料和使用应满足下列要求： a） 铜电极采用紫铜丝或棒，纯度不应小于99.7%； b) 硫酸铜为化学纯，用蒸馏水或纯净水配制饱和硫酸铜溶液； c） 渗透膜采用渗透率高的微孔材料，外壳应使用绝缘材料； d) 流过硫酸铜电极的充许电流密度不大于5uA/cm 4.3.3对不能使用硫酸铜电极的环境，宜采用高纯锌参比电极，纯度不应小于99.995%，或采用氯化银 2 GB/T 21246—2020 参比电极替代。常用参比电极的电位值及温度系数见表1。 表1常用参比电极电位值及温度系数表 相对标准氢电极电位 相对硫酸铜电极电位 温度系数 参比电极 电解质溶液 (25℃,mV) (25℃,mV) mV/℃ +316 0 硫酸铜CSE 饱和硫酸铜 0.9 高纯锌ZRE 土壤 800±100 1100±100 +222 氯化银SSC 饱和氯化钾 94 0.7 4.4 测量基本要求 4.4.1测量连接点应电接触良好，测量导线应采用铜芯绝缘软线，在有电磁干扰的地区，应采用屏蔽 导线。 4.4.2 测量仪表应按使用说明书的有关规定进行操作 4.4.3在对强制电流阴极保护电源设备进行安装、调试、测量、维修时，应执行国家现行有关电气安全 标准（规范）的规定。 4.4.4测量接线应采用绝缘线夹和插头，以避免与未知高压电接触，测量操作中应首先接好仪表回路， 然后再连接被测体，测量结束时，按相反的顺序操作，并执行单手操作法。 4.4.5进行测量之前，应检查是否存在危险电压。 4.4.6在雷暴天气下，不应进行测量。 4.4.7 当测量导线穿越街道、公路等交通繁忙的地段时，应设置安全警示标志或安全监护人员。 4.4.8 在涵洞或隧道中测量时，应确认是安全的条件下方可进行测量。 4.5电位极性 4.5.1采用直流数字式电压表测量管地电位时，应将电压表的负接线柱（COM端）与硫酸铜电极连接 正接线柱（V端）与管道连接，测量接线见图1。仪表指示的是管道相对于硫酸铜电极的电位值，正常情 况下显示负值。 4.5.2当采用直流指针式电压表测量管地电位时，应采用图2方式接线，将电压表的负接线柱（一）与 管道连接，正接线柱（十）与硫酸铜电极连接，在指针没有发生反转的情况下，所记录的数据应该加负号。 -0. 85 数字方用表 comV 0021 硫酸铜电极 测量导线 接管道 音道 数字万用表管地电位测量接线示意图 3