在长输管道防腐阴极保护系统中,预包装埋地型饱和硫酸铜参比电极(CuSO₄) 是实现电位精准监测的关键设备,其 “预包装” 设计专为复杂埋地环境优化,能快速适应长输管道沿线多样的土壤条件,保障阴极保护效果的长期稳定。
预包装埋地型参比电极与传统非预包装产品的核心区别,在于出厂时已集成电极本体、回填包料和防护结构,无需现场单独配置,尤其适配长输管道沿线 “偏远、土壤类型多变” 的特点,具体优势包括:
1. 标准化回填包料,稳定电极环境
预包装的回填材料通常为膨润土 + 石膏 + 硫酸钠的混合体(比例约 7:2:1):
膨润土保水性强,能使电极周围始终保持湿润,避免因土壤干旱导致电极与土壤接触电阻过大(接触电阻需≤1000Ω,否则测量误差会超过 5%);
石膏(CaSO₄)和硫酸钠(Na₂SO₄)可调节土壤导电性,降低高电阻率土壤(如砂质土、冻土)对测量的影响,同时缓冲土壤 pH 波动(适用 pH 5-9 范围);
包料颗粒均匀(粒径 0.5-2mm),避免杂质堵塞电极隔膜,确保离子传导顺畅。
2. 一体化防护结构,适应野外埋地
外壳采用高强度 PVC 或玻璃纤维增强塑料(FRP),抗压强度≥10MPa,可抵御埋地时的机械冲击(如施工碾压、土壤沉降);
电极引出电缆(多为 2.5mm² 双芯屏蔽线)与外壳密封连接(密封等级 IP68),防止地下水渗入腐蚀内部铜棒或导致电解液泄漏;
部分产品自带警示标识桩(与电极通过电缆连接),方便后期维护时快速位,避免因管道沿线植被覆盖或地形变化导致电极丢失。
二、在长输管道阴极保护中的核心作用
长输管道(如油气管道、输水管道)里程长(动辄数百公里)、穿越地形复杂(农田、山地、沼泽等),阴极保护需通过参比电极实现 “分段监测、整体调控”,具体功能包括:
1. 实时监测管道保护电位
长输管道阴极保护通常采用 “牺牲阳极 + 强制电流” 联合方式,参比电极可测量管道表面的极化电位,判断是否处于有效保护区间(钢铁管道相对于 CuSO₄参比电极为 - 0.85V~-1.20V):
若电位高于 - 0.85V,说明保护不足,需增加牺牲阳极数量或提高强制电流输出;
若电位低于 - 1.20V,可能导致管道钢质基体氢脆或防腐层剥离,需降低保护强度。
2. 位保护薄弱段与故障点
沿管道每 1-5km(根据土壤电阻率调整)布置 1 支预包装参比电极,通过对比不同点位的电位数据,可快速位:
阳极失效段:某区域电位突然升高(如从 - 0.9V 升至 - 0.7V),可能是该段牺牲阳极消耗殆尽或被土壤包裹导致输出下降;