四极法电阻率测量在石油管道防腐蚀中的应用.pdf

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1、第52卷第3期地质与勘探Vol_52No．32016年5月GE0L0GYANDEXPL0RAT10NMay，2016四极法电阻率测量在石油管道防腐蚀中的应用许越，刘兆彬(山东科技大学矿业与安全工程学院，山东青岛266590)[摘要]土壤电阻率是地下石油管道一个重要的腐蚀性指标，因为管道的腐蚀程度和土壤电阻率的大小密切相关。本文介绍了四极法电阻率测量的原理和实施过程，并应用于某石油管道周围土壤的勘测，对测试数据做了处理和分析，为输油管道施工设计的防腐蚀提供了科学依据。[关键词]土壤电阻率土壤腐蚀电极四极法[中图分类号]P618[文献标志码]A[文章编号]0495—5331(2016)03—

2、055l—O5XuYue，LiuZhao-bin．Applicationofthefour-electroderesistivitymethodtoanti—corrosionde-signofoilpipelines[J]．GeologyandExploration，2016，52(3)：0551—0555．土壤电阻率和埋藏在土壤中的输油管道的腐蚀和管道接地等工程中这种测量方法有着广泛的应程度有着密切的关系(郭海旺，1993；宋光玲等，用，应用这种方法可以根据电力和管道接地工程中1993)。土壤电阻率是表征受腐蚀管道影响的周围的实际情况进行有效的接地设计。因此，这种电法土壤状况的一个重

3、要物理参数。本文结合工程实测试技术有着相当广泛的应用和良好的工程效果，际，运用高密度电法中的四极法对土壤电阻率进行成为工程中重要的测试技术之一(王文龙等，1995；测试，从而为土壤中输油管道的接地设计提供方法祝应宏等，2011；周密等2011)。四极法土壤电阻率和技术。测试基本工作方式是在同一直线上布置测量电极和供电电极的，其原理如图1所示。1工程概述测量工程地点位于山东省青岛胶州青兰高速沿线，沿黄潍石油管道预铺设线路共选择不同测点30个，每个测点平均相距1000m～2000m左右，每个测点的地质环境有所差异。由于横向和纵向的土壤电阻率变化趋势不同，实际测量时纵向要大于横向的变化。结合不

4、同的现场实际情况和工程环境，测量出的数据需要进一步的分析。本技术不考虑土壤深图1四极法土壤电阻率测试原理图Fig．1Schematicdiagramoffour—electrodemethod层变化对土壤电阻率的影响，只对接地装置几米以tomeasuresoilresistivity内的上层土壤层测量研究。2测量方法2．1四极法测试土壤电阻率的工作原理土壤电阻率作为土壤的基本物理特性之一，通目前，工程中常用的测量土壤电阻率的方法很常情况下，指在电场作用下，测量单位体积内土壤的多。常用的方法主要有：两极法、三极法、四极法、土正方体相对两面间的电流的导电性能。目前工程上壤试样分析法和电磁测探

5、等。四极法以其高效、便的，取lm的正方体土壤电阻值作为土壤电阻率P捷等适应于工程的优点成为了主要的方法。在电力[收稿日期]2015—12—17；[修订15t期]2016—04—28_[责任编辑]陈伟军。[基金项目]国家自然科学基金(编号：51404145)和山东省矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地主任基金(编号：MDPC2012ZR02)资助。[第一作者]许越(1990年一)，男，硕士研究生，主要从事地球物理探测等研究工作。E-mail：xuyuechn@163．corn。551地质与勘探2Ol6年的标准，土壤电阻率用的单位为Q·m。公式分别为：同一地层或不同地层中的土壤成分和结构都

6、会TPs=27r0—LIMN(1．5)-影响运用四极法进行土壤电阻率的测试。一般通过1接地电极将直流电直接供人地下来建立人工场。主具体测量方法为：首先沿着地面测线以固定点距布要是通过在地表观测某点垂直方向上的电阻率变化置一系列的电极，间距为，由此可得测量装置的电来分析，进而了解地层，研究土壤电阻率的分布特点极间距为。=ix(i=1，2，⋯／1)。通过转换开关把相(张献民等，1990；李富等，2006；雷宛等，2007；秦福距为n的一组电极接到仪器上，装置类型也通过转刚等，2007；陈益杰，2009)。如图1的四极法土壤换开关来实现，对于P观测要对该测点上各种装置电阻率测试原理图所示，其中

7、MN、AB分别为测量形式一次性完成。电极排列的记录点取在中点位电极和供电电极，当供电电极开始供电时用仪器测置．记录深度为。，如图2所示。一个测点观测完出供电电流I，然后在任意两点M、N来测量期间的后，紧接着进行下一相邻测点对应的电极的观测，用电位差，根据(1．1)式便可求出MN两点的电位。转换开关来完成不同间距的转换，同一间距的整条剖面都要以同样的方法进行观测。完成一个间距的测量之后，根据以上测量的步骤，多次测量不同间距=【一丽1)