在长输管道阴极保护系统中，交叉管道智能测试桩（用于监测管道交叉处的电位、电流及杂散电流干扰）与埋地长效硫酸铜参比电极（提供稳定电位基准，保障测试精度）是关键配套设施。两者需协同安装，尤其针对管道交叉场景（易产生杂散电流、电位分布不均），需通过精准施工确保监测数据可靠、参比电极长效稳定。以下结合埋地管道特性（抗土壤腐蚀、抗机械冲击），详细梳理施工流程、技术规范及质量控制要点：
一、施工前期准备（核心：适配性与材料合规）
1. 设计与现场复核
- 位置与参数确认
- 交叉管道智能测试桩：需安装在管道交叉点周边 3-5m 范围内（便于监测两条管道的电位变化），优先选择地势较高、无积水区域（避免测试桩进水损坏）；测试桩需覆盖双管道监测功能（支持 2 路管道电位、2 路电流采集），通讯方式适配现场环境（如 4G/LoRa，偏远区域优先选太阳能供电）。
- 埋地长效硫酸铜参比电极：需埋设在交叉管道中间位置（距每条管道外壁 1-1.5m，避免管道电流干扰），埋深与管道顶部平齐（确保与管道处于同一土壤环境，电位基准一致）；电极使用寿命需≥10 年（填充剂长效稳定，无渗漏），电位稳定性≤±5mV / 年。
- 现场勘察：用管线探测仪复核交叉管道的埋深、管径（避免施工损伤管道），测试土壤电阻率（≤100Ω・m，若超标需选用降阻型参比电极），排查地下障碍物（如电缆、光缆，与参比电极间距≥2m）。
2. 材料验收与准备
材料 / 设备名称规格要求验收核心要点交叉管道智能测试桩防护等级 IP68（埋地），监测参数：管道电位（-2~2V）、电流（0-10A）、杂散电流（0-5A）；含太阳能板（功率≥15W）、锂电池（续航≥6 个月）、双路参比电极接口通电测试：数据采集精度≤±2%，双管道监测无串扰；外壳（304 不锈钢 / 玻璃钢）无锈蚀、裂纹，接线端子绝缘电阻≥100MΩ埋地长效硫酸铜参比电极材质：紫铜棒（直径≥10mm）、饱和硫酸铜溶液（含长效稳定剂）、多孔陶瓷套管（渗透系数≥1×10⁻⁵cm/s）；电位偏差≤±10mV（相对于标准 Cu/CuSO₄电极）外观：陶瓷套管无破损、铜棒无锈蚀；密封性能测试：浸泡 24h 无溶液渗漏；电位测试：用标准参比电极校准，偏差符合要求辅助材料测试电缆（RVVP 6×1.0mm²，耐土壤腐蚀，绝缘电阻≥100MΩ）、降阻剂（膨润土基，适用于高电阻率土壤）、混凝土垫层（C25，测试桩基础用）、绝缘密封胶（耐温 - 40~80℃，绝缘电阻≥10¹¹Ω）电缆绝缘层无破损；降阻剂无结块；密封胶固化后无流淌，与金属、陶瓷兼容性良好
3. 工具与安全准备
- 工具：全站仪（定位测试桩与参比电极位置，精度 ±5mm）、小型挖掘机（开挖测试桩基础与参比电极坑，避免机械损伤管道）、1000V 摇表（测绝缘电阻）、电位差计（校准参比电极电位）、混凝土振捣棒（功率≥1.5kW）、水平仪（校准测试桩垂直度）。
- 安全：开挖深度≥1.2m 时需放坡（坡度 1:0.5）或设置钢板桩支撑（防止沟槽坍塌）；施工前用可燃气体检测仪检测作业区（如油气管道周边，浓度≤爆炸下限 10%）；管道周边 1m 内禁止机械开挖，需人工清理。
二、核心施工流程（分两部分：智能测试桩安装 + 长效参比电极安装）
（一）埋地长效硫酸铜参比电极安装（核心：电位稳定与防渗漏）
1. 电极坑开挖与预处理
- 按设计位置开挖电极坑（尺寸 500mm×500mm×H，H 为管道埋深 + 200mm），坑底需平整（用水平仪校准，平整度偏差≤3mm），若土壤电阻率＞100Ω・m，需扩大坑底面积（至 800mm×800mm），并铺设 100mm 厚降阻剂（加水搅拌成糊状，压实度≥90%）。
- 若地下水位较高（距坑底＜500mm），需在坑底设置碎石排水层（粒径 10-20mm，厚度 100mm），防止电极长期浸泡导致溶液稀释。
2. 电极安装与回填（保障长效稳定）
- 电极预处理：拆除参比电极运输保护套，检查多孔陶瓷套管（无破损、无堵塞），若电极存放超过 6 个月，需补充饱和硫酸铜溶液（通过顶部注液孔注入，直至溶液溢出，确保内部无气泡）。
- 电极就位：将参比电极垂直放入坑内，陶瓷套管底部距坑底 100mm（避免直接接触降阻剂或碎石，影响渗透），电极引出电缆沿坑壁穿 Φ20mm PVC 保护管（管顶高出地面 300mm，延伸至智能测试桩），保护管接口用 PVC 胶水密封（防止土壤杂质进入）。
- 分层回填：
- 电极周围填充细土（粒径≤5mm，不含石块、杂质），每层回填 200mm 后人工夯实（压实度≥85%，避免机械夯实损伤陶瓷套管）；
- 若土壤干燥，回填时适量洒水（含水率 15%-20%，促进硫酸铜溶液渗透，建立稳定电位）；
- 回填至地面标高，在电极上方做 100mm 高混凝土保护圈（直径 300mm，C15 混凝土），防止机械碾压损坏电极。
3. 电极电位校准（确保基准精度）
- 用标准 Cu/CuSO₄参比电极（精度 ±1mV）与埋地电极进行电位对比：将标准电极与埋地电极的引出电缆接入电位差计，测量两者电位差，要求偏差≤±10mV；若偏差超标，检查电极是否渗漏、回填土是否密实，必要时重新安装。
（二）交叉管道智能测试桩施工（核心：双管道监测与数据可靠）
1. 测试桩基础施工（保障稳定性与防积水）
- 开挖基础坑（尺寸 800mm×800mm×1000mm），坑底铺设 150mm 厚碎石垫层（粒径 10-20mm），压实后浇筑 C25 混凝土垫层（厚度 100mm，振捣密实，平整度偏差≤3mm），养护 3 天。
- 绑扎基础钢筋（Φ12mm 螺纹钢，间距 200mm，形成钢筋笼），支设模板（垂直度偏差≤1mm/m），浇筑 C25 混凝土（坍落度 120-140mm），基础顶面预留 4 个 Φ12mm 螺栓孔（用于固定测试桩，孔深≥120mm，间距与测试桩底座匹配）。
- 混凝土养护 7 天（覆盖土工布浇水，环境温度＜5℃时需覆盖保温棉），养护后拆模，基础顶面高出地面 200mm（防止雨水灌入），周边浇筑 150mm 高混凝土挡水坎（直径 1.2m）。
2. 测试桩安装与接线（双管道监测适配）
- 桩体固定：
- 将智能测试桩（含太阳能板）吊装至基础上，对齐螺栓孔，用螺母紧固（扭矩 20-25N・m），桩体垂直度偏差≤1mm/m（用水平仪校准）；
- 桩体底座与基础间隙用绝缘密封胶填充（深度≥80mm，密封胶固化后≥24h），防止雨水渗入桩体内部。
- 多回路接线（双管道 + 双参比）：
- 接线端子连接对象技术要点管道 1 电位输入交叉管道 A 的裸露金属测试点1. 用铜夹子固定在管道测试片上（夹子与管道间涂导电膏，接触电阻≤0.01Ω）；2. 电缆穿 Φ20mm PVC 保护管，埋深≥0.7m，避免机械损伤管道 2 电位输入交叉管道 B 的裸露金属测试点同 “管道 1”，电缆与管道 A 的电缆间距≥100mm，避免信号串扰参比电极输入 1埋地长效硫酸铜参比电极电缆直接接入端子，剥线长度 10mm，紧固螺栓扭矩 5-8N・m，避免虚接参比电极输入 2（备用）备用参比电极（可选）若现场需双参比校准，按 “参比电极输入 1” 连接，用于数据对比验证杂散电流监测端子杂散电流探头（可选）探头埋设在管道交叉点正下方，电缆绝缘层完好，避免与管道接触
3. 调试与联网（确保双管道监测功能）
- 单机功能调试：
- 给测试桩通电（太阳能板朝正南，倾角 = 当地纬度 + 10°，确保发电量充足），进入设置界面，校准电位测量精度（用标准电位源输入 - 1.0V，测试桩显示值偏差≤±20mV）；
- 分别监测管道 A、管道 B 的自然电位，记录初始数据；启动阴极保护系统后，监测保护电位（需达到 - 0.85V~-1.20V，相对参比电极），确认双管道电位监测无干扰。
- 联网与数据上传：
- 配置测试桩通讯参数（IP 地址、平台账号、数据上传间隔，建议 1 小时 / 次），测试通讯稳定性（连续 24h 上传成功率≥99%）；
- 在阴极保护系统平台添加测试桩节点，设置报警阈值（如管道电位＞-0.85V 或＜-1.25V 时报警），模拟电位异常（如断开阴极保护电源），检查平台是否及时接收报警信号（响应时间≤10s）。
三、施工后验收与维护要求
1. 验收标准
- 长效参比电极：电极安装牢固，保护圈无破损；电位稳定（连续 7 天监测，日波动≤±5mV）；回填土无沉降，电缆保护管完好。
- 智能测试桩：基础无开裂、沉降；双管道电位监测精度≤±2%，杂散电流监测范围符合设计要求；通讯稳定，数据上传无丢失；报警功能有效，响应及时。
- 文档验收：提交《埋地长效硫酸铜参比电极安装记录》《交叉管道智能测试桩调试报告》，附施工影像（电极开挖、测试桩接线、电位校准照片）及设备合格证、校准报告。
2. 后期维护
- 参比电极维护：每季度检查电极保护圈（无破损、无积水）；每半年用标准参比电极校准电位（偏差＞±15mV 时需补充硫酸铜溶液）；每年开挖检查陶瓷套管（无堵塞、无渗漏，必要时更换填充剂）。
- 智能测试桩维护：每月清洁太阳能板（去除灰尘、积雪，确保发电量）；每季度检查电缆接头（无松动、无锈蚀）；每半年校准电位测量精度；每年检查电池容量（续航≥3 个月，不足时更换锂电池）。
四、注意事项（交叉管道特殊要求）
- 抗杂散电流干扰：交叉管道易因电流耦合产生杂散电流，参比电极需远离管道阴极保护电缆（间距≥3m），测试桩内部需加装抗干扰模块（如滤波电容），避免杂散电流导致电位测量偏差。
- 土壤适应性：若施工区域为盐碱土或高湿度土壤，参比电极需选用耐腐蚀陶瓷套管（如氧化铝陶瓷），测试桩外壳需涂刷环氧煤沥青漆（干膜厚度≥300μm），防止土壤腐蚀。
- 协同施工：参比电极需在阴极保护系统投运前安装，确保记录管道自然电位；测试桩需与交叉管道的阴极保护测试片同步施工，避免后期开挖破坏管道防腐层。
通过以上流程，可实现交叉管道智能测试桩与埋地长效硫酸铜参比电极的协同可靠运行，精准监测交叉管道的保护电位与杂散电流干扰，为阴极保护系统调整提供数据支撑，有效防止交叉管道因电位不均或杂散电流导致的局部腐蚀，延长管道使用寿命。
