阴极保护系统中电位测量中的IR降测试方法及其消除

IR降就是由于I(电流)和R(电阻)所引起的偏差，从微观出发，在测试电压或电流时，会对一些仪器造成测试障碍，导致读数偏差。管道对其临近土壤中参比电极电位差(俗称:管/地电位)用来反映管道阴极极化程度和保护效果。保护电位测量中存在各种电流和电阻产生的IR降误差，简称IR降。所谓IR降系指电流在介质中流动所形成的电阻压降，在管地电位测量中，IR降属于有害成分，应予去除。IR降由参数I和R共同作用，通常多在几十毫伏到几百毫伏之间，当电阻率高时，几千毫伏有时也会出现，。由于IR降在阴极保护电位测量中难以避免，所以消除IR降的测量技术就成了各国腐蚀专家的首要任务。 1、瞬间断电法：这是最普遍的方法，断电意味着I=0，因而IR=0，断电之后，管道电位立即降落下来，然后再慢慢衰减。电位的瞬间降落就是IR降成分。有关“瞬间”概念的数量级，取决于浓差极化的程度和可能产生扩散的速率，一般在沙质透气性土壤中为μs级或更小。瞬间断电法要求管道上所有相连的接地保护、牺牲阳极均须断开，管道上多元保护装置也要同时断开，在测试点处不应有杂散电流的干扰，测量中应使用响应速度极快的自动记录仪。有时，由于管道覆盖层缺陷大小不同，导致极化程度的不一致，断电后，这种极化程度的不一致又会导致产生局部宏电池，使得断电后电位中仍含有IR降成分。2、试片断电法：管道瞬间断电法固然能消除IR降成分，但由于上述诸多因素限制，使得测量精度难以保证，为此推出试片断电法。做法是在测试点处埋设一裸试片，其材质、埋设状态和管道相同，试片和管道通过电缆连接，这样就模拟了一个覆盖层缺陷，由管道的保护电流进行极化。测量时，只需断开试片和管道的连接导线，就可测得试片的断电电位，从而避免了切断管道主保护电流及其他电连接的麻烦，杂散电流的影响亦小，可忽略不计，而且不存在断电后的极化率差异的宏电池作用。不过由于试片要泄漏电流，故管道上不宜装设太多，可在电流测试桩处设置，即5-10公里设一处。

涉及电流主要有:测量电流、保护电流以及可能存在的杂散电流、二次电流等(造成地电场不均匀性)，涉及电阻有:土壤途径电阻与涂层缺陷处各种电阻及在交变电流作用下各种阻抗等。 IR降误差有时高达数百上千毫伏，致使埋地管道阴极保护测量电位完全失真，影响阴极保护有效性。由于电流在土壤中流动，导致电压降，在测试时会使一些读数与真实值有差别，所以测量时要考虑进去。