A Study on the Amendments of the Cathodic Protection Criteria Considering IR Drops

According to the urban gas business legislation, cathodic protection systems should be applied for buried steel gas pipelines to prevent corrosion. In advanced countries including United States, the criteria for Cathodic Protection Potential is at least -850mV with respect to a saturated copper/copper sulfate electrode(CSE) when the CP applied, and the IR drops must be considered for valid interpretation. However, the IR drop through the pipe to soil boundary has been neglected in Korea. According to KGS code, a reference electrode must be placed in proximity to gas pipelines possible when measuring the CP potential. In this study, we have installed several solid reference electrodes around the buried pipeline(1.2m depth), lower surface(0.5m depth), and the surface individually in order to measure the CP potentials through the each reference electrode and find out the IR drops according to the location of each reference electrode. We have found the IR drop is the greatest when measuring the CP potential through the electrode placed on the ground and the IR drop is the smallest through the electrode installed near pipeline. Therefore, we have suggested the solid reference electrode should be installed as close as possible to buried pipeline in order to measure the correct CP potential without IR drop. We have also suggested the amendment of CP criteria considering IR drop.

전압강하를 고려한 전기방식 기준 개정에 관한 연구

도시가스사업법령에서는 매설된 강관에는 부식을 방지하기 위하여 전기방식 조치를 하도록 하고 있다. 미국 등 국외에서 방식전위기준은 방식전류가 흐르는 상태에서 포화황산동 기준전극으로 -850 mV(On potential) 이하로 하도록 하고 있으며, 이 경우 전압강하(IR-Drop)를 고려하도록 하고 있다. 그러나, 국내의 방식전위 기준은 포화황산동 기준전극으로 -850mV 이하로 하도록 규정하고 있을 뿐, 전압강하를 고려하도록 규정하고 있지 않다. 다만, KGS GC202에서 가스시설에 대한 전위측정은 가능한 한 가스시설과 가까운 위치에서 기준전극으로 실시하도록 하고 있다. 본 연구에서는 기준전극을 매설배관 주위, 지표면 및 지표면 하부 50cm에 각각 설치하여 방식전위를 측정하고, 측정위치에 따른 전위값을 비교하여 전압강하를 분석하였다. 전위 측정결과 기준전극을 매설배관 가까이에 위치하였을 때 IR-Drop이 가장 적고, 지표면에 기준전극을 위치할 때 IR-Drop 값이 가장 큼을 확인하였다. 따라서, 고체기준전극을 매설하는 경우에는 가능한 한 매설배관 가까이에 설치할 것을 제안하였다. 또한, 기존에 설치된 배관의 원격전위 측정을 위해서는 기존에 설치된 전위측정용터미널(T/B) 하부에 고체기준전극을 매설할 수 있도록 전기방식 기준전극 설치 기준 개정(안)을 제시하였다.