一、产品概述
108×4×2000阴极保护测试桩是专为长输管道、储罐、码头设施等金属结构阴极保护系统设计的检测装置，用于实时监测阴极保护电位、电流、绝缘性能等参数，评估系统运行状态，预防金属腐蚀。其核心功能包括：
电位检测：测量管道自然电位、通电电位、断电电位，评估保护效果。
电流检测：分析阴极保护电流大小及方向，确保电流分布均匀。
绝缘性能检测：排查管道与土壤、管道间绝缘破损点。
结构完整性检测：检查桩体、接线端子、防腐涂层等是否损坏。
二、技术参数
基础规格
尺寸：直径108mm，壁厚4mm，长度2000mm（高度可定制）。
材质：
碳钢/不锈钢：304L或316L不锈钢，耐腐蚀性强，寿命超20年。
玻璃钢：轻质高强，适用于潮湿或高盐雾环境。
防腐涂层：干膜厚度≥250μm，表面喷涂橘黄色防腐层，防护等级IP68（埋地）/IP66（户外）。
电性能参数
电位测量：
范围：-3V～+3V（可扩展至±5V）。
分辨率：0.1mV，精度±1mV（CSE参比电极）。
电流测量：
直流电流：±1mA～±20mA（自动量程切换）。
交流电流：0～10mA/0～100mA（分辨率10μA，精度≤1%）。
绝缘电阻：≥100MΩ（输出电压≥1000V）。
环境适应性
温度：-40℃～+85℃，分辨率0.1℃，精度±0.5℃。
湿度：0%～95%RH，分辨率1%，精度±3%RH。
土壤电阻率：0～1000Ω·m。
防护等级：IP68（埋地）/IP66（户外），适应1米水深浸泡24小时。
通信与供电
无线通信：4G/NB-IoT/LoRa/GPRS（支持TCP/IP协议），可选北斗卫星通信。
有线通信：RS485/以太网（可选）。
供电：太阳能+锂电池双模（标配20Ah/14.4V锂电池，寿命3～5年），支持外部AC 220V或干电池备用。
智能功能
采样频率：1秒/次至1天/次可调，默认5分钟/次。
存储容量：本地存储≥1年历史数据，支持循环覆盖。
预警功能：电位波动、杂散电流识别，超标时通过短信/邮件/APP推送报警。
数据分析：内置AI算法，分析电位趋势，估算牺牲阳极剩余寿命（误差率<10%）。
三、结构与功能设计
桩体结构
管径与壁厚：108mm管径提供充足内部空间，便于安装多组导线或排流装置；4mm壁厚确保强度，承受土壤压力或外力冲击。
材质选择：
不锈钢：低电阻、高导电性，适合排流检测。
玻璃钢：轻质耐腐蚀，适用于复杂地质条件。
顶部设计：配置多个防水接线端口（如M20螺纹接口），支持参比电极、测试仪器或排流设备连接。
功能模块
电位采集：内置高精度传感器，同步采集通电电位、断电电位、自然电位。
电流监测：通过钳形电流互感器或串联电流表测量直流/交流电流。
绝缘测试：支持绝缘电阻测试仪连接，排查绝缘破损点。
环境监测：集成温湿度传感器、土壤电阻率探头，实时分析环境对腐蚀的影响。
防护设计
防腐涂层：干膜厚度≥250μm，抵御氯离子、硫化物等腐蚀介质。
防雷模块：三级防雷（耐10/350μs波形≥25kA雷击电流），独立接地电阻<4Ω。
防爆认证：ATEX Zone 1、IECEx Ex d IIC T6（可选），适应易燃易爆环境。
四、安装与调试
安装前准备
地质评估：测量土壤电阻率，避开岩石层或地下管线。
材料准备：测试桩、参比电极、电缆、绝缘电阻测试仪、万用表等。
安全措施：穿戴防静电服、防爆手套，确保施工区域无爆炸危险介质。
安装步骤
基础施工：挖掘基坑（深度≥1.5米），铺设垫层，浇筑混凝土基础。
测试桩固定：将测试桩垂直固定在基础上，确保桩体稳定性。
电缆连接：
使用铝热焊连接测试电缆与管道。
接线端子连接牢固，无松动。
参比电极安装：插入地表潮湿土壤中，保持良好电接触。
井口处理：回填原土并夯实，地面设置警示标志。
调试与验收
电位测试：测量通电电位（-0.85V至-1.20V vs. CSE）、断电电位（比通电电位偏正≤0.1V）。
电流测试：读取电流值，确认与设计值偏差≤10%。
绝缘测试：施加1000V直流电压，记录绝缘电阻值（≥100MΩ）。
通信测试：验证数据实时上传功能，确保无线/有线通信畅通。
五、维护与管理
定期检查
外观检查：检查桩体是否倾斜、裂缝或腐蚀。
电缆检查：确认接线端子无氧化或松动。
标识牌更新：确保桩号、里程、维护单位等信息清晰完整。
性能监测
电位监测：每季度检测一次，评估阴极保护效果。
电流监测：每年检测一次，分析电流分布均匀性。
绝缘监测：每年检测一次，排查绝缘破损点。
故障处理
电位异常：检查阴极保护电源输出、阳极地床连接或参比电极失效可能性。
电流分布不均：排查防腐层破损或接地电阻变化。
绝缘电阻降低：定位绝缘破损点并修复。
六、应用场景
长输管道：监测埋地钢质管道的阴极保护状态，防止腐蚀泄漏。
储罐与码头：监测储罐底板及码头设施的阴极保护效果。
城市燃气：确保燃气管道安全运行，降低事故风险。
海洋工程：适应高盐雾、潮湿环境，监测海上平台阴极保护系统。
