PS_1恒电位仪使用及故障分析

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　　　　管道技术与设备

2000年

PS -1恒电位仪使用及故障分析

谢　健　　熊　靖

中国石化集团管道储运公司胜利输油公司　山东省潍坊市　261021

　　【摘要】文章介绍了PS 21恒电位仪作为新型的阴极保护的仪器设备, 。

PS 21恒电位仪的工作原理, , 顺序处理恒电位仪故障的过程。

关键词:阴极保护　电位仪　故障处理

Appl ica t I n stru m en t and its Trouble -Shooti ng

X ie J i an 　X iong J i ng

Shengli O il T ran spo rtati on Co . W eifang Shandong 261021

　　Abstract :A s a new type of cathodic p ro tecti on instrum ent PS 21po tenti o stat has been used in long distance p i peline . In th is article , the tw o m atters about th is instrum ent w ould be introduced :one is the theo ry of w o rk ing , the o ther is trouble -shoo ting . E specially , the autho r advances specific m ethod and sequence of trouble -shoo ting and exp lains it by the examp le .

Key W ords :Cathodic P ro tecti on , po tenti o stat , T rouble -shoo ting .

1　前　言

阴极保护技术被广泛地应用于埋地金属管道以及处于腐蚀介质中的设施, 以防止或延缓金属管道及设施的腐蚀, 延长其使用寿命。阴极保护是对被保护的金属管道及其它需保护的设施实施外加直流电, 进行阴极极化。恒电位仪作为阴极保护系统的主要仪器, 用以提供直流电源, 设定通电点电位。

PS -1恒电位仪(以下简称恒电位仪) 作为新型恒电位仪已用于东营至黄岛、东营至临邑输油管道的阴极保护, 与其它机型相比具有较多优点:线路大量使用集成电路, 电路简单明了, 维修方便, 机箱一体化, 数字显示, 布局较合理。

控硅的导通, 从而改变输出电流、电压的大小, 以至达到参比电位等于给定电位, 这个过程是在不断进行的, 工作原理框图如图1。

给定电位

比较放大

阻抗变换

参比电极

限流

电位测量

报警

电流测量电压测量

手动调节状态转换移相触发极化输出

-

阳极阴极

图1　恒电位仪工作原理框图

2　工作原理

恒电位仪电路部分主要由主回路、稳压电源、移相触发、比较器四部分组成。

恒电位仪工作原理是将参比信号经阻抗变换后与控制电位加到比较放大器, 经比较放大后, 输出与误差成正比的信号。在仪器工作于“自动”状态下, 这个信号加到移相触发器, 移相触发器根据这个信号电压的大小, 自动调整触发脉冲的产生时间, 改变极化回路中可

3　故障分析与处理

阴极保护系统包括辅助阳极设施、阴极设施及恒电位仪, 这三部分既相互独立, 又是一个有机体, 当其中一部分出现故障时, 仪器就不能够正常工作, 因此恒电位仪的运行状况, 可以看作是阴极保护系统的窗口, 通过这个窗口可以观察出系统症状所在, 从而进行处理。近年来我们在PS -1恒电位仪的使用及维护中, 通

第5期・控制与测量・　　39

过总结出的这一故障判断的顺序和方法对恒电位仪的故障进行处理, 当恒电位仪出现故障时可按以下顺序进行排查, 如图2。

恒电位仪故障机内故障自动部分故障报警电路、限流电路比较器、阻抗变换

现场故障手动部分故障主回路、

稳压电源、触发电路

1、阳极设施2、阴极设施3、参比电极

阻档测量两电缆是否联通, 以说明阴极或零位接阴电

缆是否断开。

当仪器输出电流较高时, 说明被保护的管道存在以下问题, 管道防腐层破损严重, 防腐层绝缘电阻较小或存在与其它管道搭接。这类问题的处理较复杂, 需要结合管道大修和检测搭接点。如参比电极电缆断开或参比电极流空, 。

4。

丈岭输油站恒电位仪突然出现故障, 恒电位仪输出电流为零, 输出电压较高, 把仪器电源开关打到“自检”, 仪器工作状态打到“手动”, 并断开阳极电缆, 试机说明仪器正常, 判断为现场故障。再依次测量阳极电缆、阳极棒。用接地电阻测量仪测量阳极电缆, 测得接地电阻较高达258, 说明阳极电缆有故障。当时认为该处阳极电缆、阳极棒不可能有故障, 因为该阳极设施新铺设投用才两个月, 沿电缆地表也没有开挖破坏的痕迹, 后经分段测量找出了断点, 现场发现阳极电缆的绝缘胶皮被老鼠咬破, 作为阳极的铜芯电缆能更快的被腐蚀断开;

东营输油站恒电位仪故障报警, 把仪器打到“自检”试机, 仪器工作不正常, 无电流、电压输出, 调到“手动”试机, 同样没有输出电流、电压, 说明主回路有故障, 用万用表逐级测量至桥式整流电路, 测出二极管被击穿, 形成断路;

滨州输油站恒电位仪故障, 按照以上步骤排除了现场故障, 工作状态旋钮打到“手动”试机, 有输出电流、电压, 说明主回路、稳压电源、触发电路工作正常, 判断故障在自动部分。检查比较放大板, 去掉报警限流集成块再试机, 还有故障, 可判断故障在比较器和阻抗变换回路。检查至比较器I C 1集成块时, 经检测该集成块不导通, 更换新块后, 仪器恢复正常。通过以上维修我们感到按这一顺序去排查判断故障, 对处理排除恒电位仪的故障有一定的帮助。

(1) 判断故障的思路较清晰, 逐步排查故障, 不至于感到无处下手。

(2) 能缩小故障点, 降低维修费用。

(3) 在没有的检测仪器情况下, 按这一检查步骤检测, 工作人员能较好地掌握恒电位仪的一般故障维修。

(收稿日期:2000年6月28日;

图2(1) , 试机, 部分, , 如另一台也不正常, 说明现场故障, 反之故障在恒电位仪。(2) 恒电位仪有手动、自动两种工作方式, 当确定为恒电位仪故障后, 可把仪器工作方式旋钮打到“手动”试机, 调“手动”调节, 能输出电流、电压, 说明主回路、稳压电源、触发电路工作正常, 故障在自动部分。(3) 当恒电位仪故障确定在自动部分后, 可先去掉报警限流集成块试机, 若仪器恢复工作, 说明报警、限流部分有故障, 可分别插回集成块, 当插到哪一块集成块, 仪器工作不正常, 则可确定为此部分有故障。

(4) 若去掉报警、限流电路, 仪器工作还不正常则故障在比较器和阻抗变换回路, 可分别用集成块试机。(5) 当恒电位仪开到“手动”工作方式时不能工作, 可先查各熔断器是否完好, 数字表显示是否正常, 稳压电源各组电压是否正常工作。查触发电路, 可用好的触发板先试机, 确定为触发板故障后, 再依次测各级管子是否有损坏(同步集成块可用好的集成块直接试) 。

(6) 如各控制板都正常, 则故障可能在主回路, 可

查变压器输出电压是否正常, 整流回路的二极管、可控硅是否被击穿, 造成开路或短路。

(7) 当通过以上检测恒电位仪正常, 说明为现场故障时可依次检查阳极设施、阴极设施、参比电极。

阳极设施由阳极电缆、阳极棒及地床所组成, (在长输管道阴极保护中, 通常要求阳极地床距管道的垂直距离最短为300m ) 。当阳极电缆断开或阳极接地电阻高到一定值时, 恒电位仪输出电压升高, 输出电流为零。

阴极设施包括作为阴极的管道、阴极电缆、零位接阴电缆。当阴极电缆断开时, 不仅恒电位仪输出电压增高, 输出电流为零, 而且电位溢出。判断此故障, 可把零位接阴电缆、阴极电缆从恒电位仪上断开, 用万用表电

修改稿日期:2000年8月24日) ;