阳极地床与储罐间埋地管道试验
埋地压力管道检测方法及要点解析
埋地压力管道检测方法及要点解析摘要:随着我国工业生产的发展和城市燃气及热力管网的普及,各类埋地压力管道的数量不断增加,这也使发生事故的可能性增大。
基于此,本文详细探讨了埋地压力管道检测方法及要点解析,旨在确保压力管道的安全运行。
关键词:埋地压力管道;检测方法;要点解析埋地压力管道是指那些在生产和生活中使用的输送可能引起燃烧、爆炸或中毒等危险性介质的承压管道,如输送原油、燃气、蒸汽、各类工艺物料、有毒有害气体等介质的管道。
压力管道是在一定温度和压力下,用于输送流体介质,且具有爆炸危险性的特种设备。
因此,应加强埋地压力管道检验技术研究。
1 埋地压力管道检测方法及要点解析1.1 内检测管道内腐蚀检测方法有漏磁检测、超声波检测、涡流检测、射线检测、基于光学原理的无损检测、导波检测和管道智能清管器内检测等.对于输送含腐蚀性介质的压力管道,若管道本身客观条件及经济上满足要求,建议进行内检测. 检测器携带的磁铁在管壁全圆周上产生一个纵向磁回路场. 当检测器在管内行走时,如果管壁没有缺陷,则磁力线沿管壁之内,若管内壁或外壁有缺陷,则磁力线将穿出管壁之外而产生漏磁.内检测也存在以下不足之处:(1)检测精度及漏检. 以漏磁(MFL)内检测器技术应用为例,美国管道安全办公室2005 年发布的数据表明,一些经过检测却很快(6~12 个月内)出现故障的危险液体和天然气管道,失效原因中缺陷未被探测到的占51%,对缺陷特征低估的占32.3%,错误辨识的占16.7%.(2)对管道要求较高. 国外实施管道内检测的寸径从3~56 寸不等,国内通球基本是8 寸以上;管体壁厚最好在18 mm以内,如果大于18 mm可能需要增强永磁铁的磁性;管件和阀门需通径,即管段和管件的内径一致,最好没有变径. 此外,管道材质必须是具有铁磁性材料.(3)管道输送压差限制。
1.2 外腐蚀直接检测针对输送非腐蚀介质的埋地压力管道,开展管道外腐蚀直接检测时需要考虑的因素包括:输送压力、输送介质、管道规格、外防腐层类型、土壤环境、地表地貌及地区级别、运行年限、是否采取阴极保护、管道失效的初步原因及失效位置分布等. 本文拟根据管道敷设环境(城镇环境、南方水网、中国西部盐渍土、海水浸泡等)、投入运行不同年限(不足3年、运行3~10 年、运行年限接近设计寿命)等有代表性的压力管道的检测方法进行讨论。
埋地燃气管道阴极保护牺牲阳极防腐系统的综合检测方法
阴极保护产品、设计、工程施工一站式服务;提供阴极保护完整解决方案埋地燃气管道防腐系统的综合检测方法埋地天然气管道埋入地下一段时间后,由于受土壤、降水、微生物、地表植被等各种环境因素的影响,都会出现或多或少的管线腐蚀,必须对这些腐蚀点进行定期的检查或修复,以保障供气管道的安全运行。
埋地管道的防腐系统一般采用外防腐绝缘涂层和阴极保护联合措施。
所以现行的管道腐蚀防护检测技术也都是以管道的外防腐涂层状态和阴极保护的保护效果为检测对象。
根据是否将管道挖出,检测又具体分为开挖检测和地面无损检测。
开挖后对管道直接检测是最直接的手段,但是该种方法又受到诸多实际情况的限制,所以除了少数情况下使用开挖检测之外,主要都是借助于各种仪器在地面进行无损检测。
防腐层状况检测分2个方面进行:一方面是测量管道防腐层绝缘电阻,方法有变频一选频法、管内电流法和电位差法3 类; 另一方面是进行管道防腐层缺陷地面检测,有皮尔逊法( P E A R S O N) 、多频管中电流法( PCM) 、直流电位梯度( D C V G ) 和密间隔电位测量( CWS ) 等方法。
阴极保护效果主是看保护电位是否能处于有效的保护范围内,是否出现欠保护与过保护的情况。
阴极保护产品、设计、工程施工一站式服务;提供阴极保护完整解决方案在防腐层的检测方法中,电位差法和管内电流法都是通过两点电位的变化和流失的电流量来计算两点问防腐层的绝缘电阻率,都需要开挖出管道,并且要求有管道露铁点作为测量的接触点; 变频选频法、皮尔逊法、P C M法、C I P S / D C V G法都是通过在管道上加载交流或直流信号来完成检测,电位差法、管内电流法、变频选频法只是单一的计算绝缘层电阻率,皮尔逊法能检测管道的走向、埋深和防腐层破损点的位置,操作简单易学,检测速度快,但是操作经验对检测的精确性有很大影响。
P C M法能检测管道的走向、埋深、防腐层破损点的位置和防腐层绝缘电阻率,对操作人员要求较高,检测速度不如皮尔逊法快; C I P S / D C V G法能准确地测量真实的管地电位和防腐层破损点,并能判断破损处是否处于被腐蚀状态,该法只能用于有阴极保护系统的管道,检测速度也较慢。
天然气管道深井阳极地床设计施工注意事项
天然气管道阳极地床设计与施工河南邦信防腐材料有限公司2020年7月辅助阳极地床作为强制电流阴极保护的主要组成部分,其设计和施工决定了地床的接地电阻并最终影响了保护效果。
本文以支线天然气管道阳极地床的设计和施工为课题,对阳极地床设计和施工中须注意的事项进行深入的探讨。
目前强制电流阴极保护法作为防止和缓解金属腐蚀的有效方法,已在天然气等长输埋地钢制管道中广泛应用。
但由于人们对阴极保护中的阳极地床重视不足,施工措施不规范导致辅助阳极接地偏高,影响了埋地管道的阴极保护效果。
因此对阳极地床设计和施工中的注意事项进行重点归纳,可以有效规范阳极地床的设计和施工。
1 外加电流阴极保护法原理[1]外加电流阴极保护系统主要由电源设备、辅助阳极、被保护管道、附属设施四部分组成。
辅助阳极作为保护系统中的重要组成部分,当电源设备正极输出的保护电流经土壤流入被保护管道,再由管道流入保护设备负极形成一个电解池回路。
辅助阳极在正极进行氧化反应,不断失去电子遭受腐蚀,而受保护的金属管道在负极进行还原环反应,不断得到电子,使管道金属表面阴极极化,防止了腐蚀发生。
2 支线工程概况支线天然气管道全长约52公里,管径φ355.6,材质为L360高频直缝电阻焊钢管。
管道起点为分输站,终点为末站。
根据设计要求管道采用加强级三层PE防腐层,全线采用外加电流阴极保护法,辅助阳极地床及保护系统设置在站一侧。
3 阳极地床设计3.1 地质勘察及地床定位30A/60V二合一恒电位仪安装辅助阳极与管道距离愈远电流分布愈均匀,但过远会增加引线上的电压降和投资,因此辅助阳极的距离和埋设方式应根据现场情况选定。
地床位置确定原则[1]:(1)地下水位较高或潮湿低洼处。
(2)土壤电阻率50 Ω·m以下的地点。
(3)土层厚,无石块,便于施工处。
(4)阳极与管线之间不得有其它管线或金属设施。
现场地质勘探取样后,站周围的地质条件是地表以下依次土层、强风化和中分化岩石层,且土壤电阻率为13.8~116.9 Ω·m。
埋地长输管道现场检测及安全评价
损 、剥离等 现象 ,测量 防腐 层厚度 ,用 电火花仪 检测漏 点分布 情
由于 管段 检测过程 中未发 现缺 陷 ,因此计 算体积 型和平面
况 ;继 而检 查管 道金属腐 蚀状况 ,观 察是否 有蚀坑 、应 力裂纹 等 型缺 陷 的极 限缺 陷尺 寸 。极 限缺 陷尺 寸很 适 合于 工程现 场使
段 的极限 缺陷尺 寸 ,为管道 的维修和 更换 以及升 降压操作 提供 4.1评价 思 路
依据 。此 检 测管 段为 了消除 工程 隐患 而予 以更换 ,长度 为 763
管线 的剩余 强度评价 主要是在 缺 陷检测基 础上 ,通过 严格
米 ,检 测 段 中部 为 一冲 沟 ,深 约 30余米 ,防腐 层为 3PE,管 线的 的理 论 分析 、试 验测 试 和力 学计 算 ,确定 管道 的最 大允 许 工作
现役管道 安全运行 的参数范 围…。
大于规 定的许 用剩余 强度 因子 (RSFa),则 管道在规 定压力下运
选择 破 损严 重的两 处 (即 距信号 加载 点南 侧 133米 和北 侧 行是安全 的 。
.
143米 )开 挖 ,分 别为 l#坑 和 2#坑 。开 挖后 证 实两 个坑 内管 线
Pearson法 (Ps)、管 中电流衰减法 、多频 管中 电流 法 (PCM)、密 间 和缺 陷 、未 焊透 缺 陷 、焊接 缺 陷 、疲劳裂 纹 、应 力腐 蚀裂 纹以 及 隔 电位法 (CIPS)、直流 电位 梯 度法 (DCVG)。使用 这些 检测 技 氢致 宏观 裂纹等 )。
术可 以准确判 定 目标 管线 位置 、走 向 、埋深 ,管道防腐 层破 损金恒 陈志 昕 (1陕西 国防科技 工业 技术 开发 中心 ,陕 西 西 安 710061) (2 中国石油集团公司石油管工程技术研究院 ,陕西 西安 710065)
管道强制电流阴极保护阳极地床设计说明
管道强制电流阴极保护阳极地床设计-----------------------作者:-----------------------日期:防腐蚀工程设计课程论文管道的强制电流阴极保护阳极地床班级:07080305学号:0708030509:王爱丽管道的强制电流阴极保护阳极地床摘要:随着社会主义建设事业的蓬勃发展,各种用途的地下管道与日俱增。
在长期的生产和生活实践中,人们更加认清了防腐蚀的重要性,因而有力地促进了地下管道的阴极保护设计工作。
在强制电流阴极保护中,主要一环为阳极地床,其是否合理直接影响阴极保护设计的经济效益。
本文仅介绍一些有关阳极地床的相关容。
关键词:管道防腐强制电流阴极保护辅助阳极阳极地床对城市埋地管道采用外防腐层加阴极保护方式联合防腐是目前广为推荐的一种经济而科学的防腐蚀措施。
外防腐层使管道与土壤介质绝缘隔离,是一种行之有效的物理防护方式,但在实际工程中防腐层受损、老化等情况不可避免,阴极保护可以弥补这些缺陷。
它通过阴极极化的电化学手段保证了被保护管道的电化学均匀性,抑制了腐蚀电池的产生。
这种联合保护使腐蚀控制手段相互补充,腐蚀控制成本降低。
一般地讲,阴极保护可将管道寿命延长一倍或几倍,而阴极保护投资只占管道总投资的3%~5%左右。
建设中的新管道需要施加阴极保护,已投产运行一段时间的旧管道追加阴极保护也具有实际意义。
阴极保护原理金属的腐蚀现象在日常生活中随处可见,按腐蚀反应机理可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀等。
其中电化学腐蚀是最普遍、最常见的腐蚀,并且比其他腐蚀形式强烈得多。
埋地钢结构的快速腐蚀绝大部分是电化学腐蚀所致。
阴极保护就是防止或抑制被保护金属构筑物发生电化学腐蚀的技术。
方法是对被保护的金属施加一定的阴极电流,使被保护金属的电位负于某一电位值,使其上的阳极反应得到抑制,从而使金属的腐蚀得到控制。
强制电流保护法(1)将被保护金属与外加电流负极相连,由外部电源提供保护电流,以降低腐蚀速率的方法。
埋地管道燃气管道电磁排流防护设计直埋阳极地床部分
每个阳极床由13 支锌合金牺牲阳极接地极组成,沿管道外缘成串装立式敷设;各阳极之间导线连接,锌合金顶部埋深 1 米,阳极间距为 1.5 米,串联电缆经改进型固态去耦排流器件直接与管道相连接。
排流后的管道电压满足设定值,管道补口尽量采用原材料,以达到最好的效果。
锌牺牲阳极必须埋设在冰冻线以下。
牺牲阳极设置地下隐蔽工程,整个施工过程由专人负责,作好测试及检验记录,竣工后交由建设单位妥善保管。
6.26.36.3.11 、施工应严格按照图纸进行,如更改应征得设计单位的同意。
2 、再不违反设计原则的情况下,施工单位可根据实际情况进行施工调整。
3 、在用地范围内施工时应与土地所有权部门取得联系。
4 、工程竣工后,按有关要求进行验收。
6.3.2连接导线采用ZR-YJV22-0.6/ 1KV- 1×35 铜芯电缆,直埋方式参照国家统一标准。
电缆与管道焊接采用铝热焊或其他允许的焊接或联接方式,电缆与电缆连接采用焊接方式,所有焊接点及连接点均应做防腐处理。
排流接地地床与排流线的连接,应采用可拆卸式连接,并严格按照施工图进行。
电缆与管道,电缆与电缆之间使用铝热焊接、铁夹连接或者铰接,连接前应将绝缘层除去,使金属表面光亮,电缆端也去除绝缘层,芯线应伸出50mm ,电缆必须清洁,干燥,无油和油脂。
焊点与管道焊缝至少100mm。
焊接后除去焊渣,对焊点进行强度试验,合格后方可进行补伤处理。
电缆与管道焊点补伤前,应先对管道进行打磨至露出金属本色,将热熔胶和补伤片顺序放置在焊口上,用汽油喷灯加热并排除空气至无气泡存在,补伤片两侧应有热熔胶均匀溢出。
电缆与电缆焊点补伤前,应先填充溶化后的热熔胶,用刮刀将融化的热熔胶刮平,再将Φ20 的热收缩管贴在焊口上,加热至热缩管两侧有热熔胶均匀溢出。
本项工程施工过程中应测取以下参数:1 、管道上排流设施前,管/地之间的电位。
2 、管道上排流设施后,管/地之间的电位。
3 、高压输电线路运行后,管/地之间的电位。
深井阳极对储罐底板阴极保护技术要求
深井阳极对储罐底板阴极保护技术要求
国内外阴极保护工程广泛应用了深井阳极对储罐底板阴极保护技术,深井阳极接地电阻小而稳定,占地少,减少甚至可以避免可能存在的干扰和屏蔽现象,适用大中型储罐施加阴极保护系统。
但对于直径超过60米的特大型储罐,应用深井阳极技术储罐底板各处能否达到有效保护电位还有待于进一步工程实践。
河南汇龙刘珍为大家讲解
深井阳极通常情况下是指被埋在15米以下的以竖直方向摆放的阳极.深井阳极主要的工作环境一般是在施工地方空间比
较狭小或者施工土壤的电阻率非常高的情况中的.阳极与被保护的设施结构之间有一段距离,可以使阴极保护电流分布的更均匀;而且可以减少对其他埋在周围的金属设施的腐蚀干扰.深井阳极采用的材料一般多采用硅铁阳极或者采用混合金属氧化物筒状
阳极,铺设好阳极后用冶金焦炭或者煅烧石油焦炭回填阳极沟.
应用深井阳极技术必须有合适的地质结构和地层条件,受地下水文条件制约,设计施工存在一定的限制和难度,一旦建成调整非常困难,从施工和经济方面考虑使用单阳极是最实用的,因此研究单支深井阳极完全有效保护的临界储罐直径是具有实际
意义的。
目前对高硅铸铁深井阳极导电机理尚不清楚,理论上定量确定深井阳极极化电位是很困难的,阴极保护工程根据土壤参数变化(主要是降雨和地下水造成土壤电阻率减小)和给定电压(汇流点电位)不断调整恒电位仪输出电压使阴极保护体系处于规定电位范围之内,深井阳极极化电位是动态变化的。
河南汇龙合金材料有限公司刘珍。
埋地压力管道检测方法,要点解析
埋地压力管道检测方法,要点解析
水下埋地压力管道检测是地下水管道系统的重要检测工作,其检测范围十分广泛,包括检测水管材质、压力强度、结构变形、使用安全等内容,而其埋地压力管道检测方法则有很多,主要有以下几类。
一、压力法检测:
其原理主要是通过测定水管道受压后所产生的受力来检测压力管道的强度。
根据压力水管道的不同材料,经过科学的计算,可以准确的按照规范计算所测得的压力。
二、超声波检测:
该方法是用超声波技术进行检测,主要应用在受压管道中。
它可以检测压力管道的失稳、缺陷,能够检测出压力管道内表面损坏、管道角部磨损和管道内部损坏等检测项目。
超声波检测的效率很高,可以快速的检测出受压的水管道的损伤程度,以及挑出存在缺陷的部分,能够在较短的时间内准确检测出水管道的状况。
三、 X-光检测:
X-光检测技术主要是用X射线技术检测压力管道的安全,可以检测出对X射线透明程度不一定的损伤等问题。
通过X射线技术能够很好地分析出水管道内部的损伤情况,能够了解压力管道内部的结构情况,可以更准确地识别出来究竟存在什么问题,可以有效避免受压管道出现安全事故。
四、泄漏检测:
本种检测方法是通过泄漏仪及特殊的测量技术进行检测,主要用于检测压力管道的损坏情况以及泄漏状况。
可以得出水管道内部的漏水程度,从而分析出水管道的损坏程度及其它状况。
上述压力管道的检测方法都是常用的监测方法,可以有效检测出对压力管道安全有危害的问题,以便及时采取措施处理,保证水管道系统安全有效运行。
关于城镇燃气埋地管道阴极保护的浅谈
关于城镇燃气埋地管道阴极保护的浅谈摘要:埋地管道的阴极保护技术是抑制管道腐蚀和延长管道寿命的一种有效手段。
可以使埋地管道免遭杂散电流、土壤的腐蚀,提高燃气管网的安全性、可靠性。
但我国阴极保护技术的发展相对落后,好多埋地管道还没有应用阴极保护技术,缺乏对阴极保护参数的选取,施工、检测等技术的研究。
本文结合笔者的工作经验及实例,讨论了阴极保护技术在施工、检测、效果等方面,通过合理的施工工艺,以达到最终的阴极保护效果。
关键词:城镇燃气埋地管道;阴极保护;阳极;引言:目前很多城市的天然埋地管道还没有应用阴极保护技术。
天然气埋地管道所处位置存在以下问题:管道较集中,支线多,系统复杂,地下综合管线分布集中,采用常规的阴极保护有一定的困难。
如果仅依靠传统的外涂层物理防护方法,已不能对埋地管道提供有效的保护,腐蚀现象也越来越严重。
而且对于城市天然气管道,处于城市人口密集区,同时受城市轨道交通、各种电力设施、综合管线开挖破坏的影响变得更为复杂,如果由于埋地管道腐蚀穿孔造成天然气泄漏,极易发生燃烧爆炸等重大事故,造成巨大的人员和财产损失,影响社会稳定。
阴极保护技术可以有效地对燃气管道的埋地管线实施保护,采用合理的阳极布设、均匀分配保护电流等方法,使被保护管道可以作为一个整体处于合理的保护电位范围内,达到保护的目的。
1实施埋地管道的阴极保护的原理1.1原理阴极保护是根据电化学腐蚀原理而发展的电化学保护技术。
通过向被保护体输送电子,使腐蚀电池中的阴极电位负移至阳极电位,两者电位相等,无推动力腐蚀电流为零。
金属物质在自然环境中发生腐蚀的顺序为:钾>钠>钙>镁>铝>锌>铁>铅(氢)>铜>汞>银>铂>金。
如下图由于被保护管道错综复杂,保护回路多,造成保护电流回路相互影响,同时又受外部杂散电流复杂多变的影响,要想达到良好的保护效果、减少对周边以及其他保护范围以外设施的影响,在施工、调试和投产后的运行阶段须持续的进行调整和优化。
埋地管道检测工法讲解
埋地管道外检测施工工法中油管道检测技术有限责任公司编写人:李杰洪险峰吴南勋张瑞鹏王世新1 前言随着国内输油气管道建设的大规模增长、国际油价与日攀升,保护输油气管道安全运行至关重要。
随着国家对油气管道生产运营安全的重视,管道的风险评价及完整性管理工作得到快速发展,而管道外检测技术就是其中一项关键的环节。
管道外检测技术主要包括管道防腐层质量评价和阴极保护技术评价。
防腐层是保护埋地管道免受外界腐蚀的第一道防线,其保护效果直接影响着电法保护的效率。
NACE1993年年会第17号论文指出:“正确涂敷的防腐层应为埋地构件提供99 %的保护需求,而余下的1%才由阴极保护提供”。
因此, 防腐层与电法保护(CP)的联合使用是最为经济有效的,因而广泛用于埋地管道腐蚀的控制。
为了让管道检测部门、运营部门了解埋地长输管道外防腐层质量状况和阴极保护的水平,为管道完整性管理提供数据支持,本工法通过外防护系统的预评价、间接检测、直接评价方法,提出一套管道外检测与评价方法。
2 工法特点2.1在对管道不开挖的情况下,在地面采用专用设备对管道防腐层进行间接检测,科学、准确的对防腐层质量进行评定。
2.2采用国内先进检测设备对防腐层缺陷大小进行检测,对防腐层缺陷等级及活性分类。
2.3采用国内外先进的检测仪器对管道的阴极保护系统的进行有效性评价。
2.4该检测方法对管道本身及周围环境无有害影响。
3 适用范围适用于钢质埋地长输管道,其它埋地具有铁磁性管道及构筑物可参照执行。
4工艺原理防腐层质量的评定现场采用多频管中电流法(RD-PCM)进行测量,其基本原理是在管道上施加一个近似直流的电流信号(4Hz),用接收机沿管道走向每隔一定的距离测量一次管道电流的大小。
当防腐层质量下降或存在缺陷时,电流就会加速衰减。
通过分析管道电流的衰减率变化可确定防腐层的优劣。
防腐层缺陷检测是现场采用直流地电位梯度法(DCVG)进行测量,其工艺原理是:在管道上施加非对称性的同步通/断的直流电流后,利用放置在管道正上方和管道一侧的两根硫酸铜探杖,以1-3m 间隔测量土壤中的直流电位梯度。
埋地储罐牺牲阳极阴极保护-汇龙_2019
1储罐的腐蚀加油站、储气站等易燃易爆油、气的储罐一般都设在地下小容积的储罐,并使用细沙回填,并采取防雷静电接地。
早期填埋在沙池中的储罐防腐设计是不用阴极保护的,地下储罐直接受到细沙中水和空气的腐蚀,土壤电阻率通常被作为衡量介质腐蚀性强弱的一种重要依据。
一般将电阻率大于50Ω·m划分为弱腐蚀介质质,但实际介质条件往往是不均匀的。
各种影响因素相互关联,比如储罐的钢体在干燥的沙介质中不具备产生电化学腐蚀的条件。
因为干沙的电阻率极大,但在潮湿渗水的状态下,沙的电阻率急剧下降,局部腐蚀的电池的阴、阳极区通过介质中的水及其杂质盐类的传导使腐蚀得以持续进行。
钢体在沙介质中的腐蚀电位与沙的含水量有着密切的关系,腐蚀电位随着沙中水含量的增加负移,腐蚀倾向变化从不腐蚀到强腐蚀。
随着国家对安全事故的越来越重视,阴极保护作为简单的安全保障措施也越来越受人们的重视,埋地储罐阴极保护才得到逐步地推广。
由于地下储罐体积比较小,结构简单,需要保护的部分包括储罐罐体和、罐体相连的少量埋地管道以及储罐的静电接地系统。
单个地下储罐大多采用牺牲阳极阴极保护,如果大量的地下储罐集中在一起,也可以采用强制电流阴极保护。
目前应用阴极保护比较多的是液化气加气站、天然气加气站、加油站的地下储罐。
2储罐的防腐措施2.1外涂层储罐填埋前应按SHJ22-90《石油化工设备与管道涂料防腐设计与施工规范》进行防腐处理,涂料为环氧煤沥青,缠绕材料为玻璃布,每层涂料厚度必须大于等于0.2mm,每层玻璃布缠绕厚度为1.5mm。
每涂一层涂料,缠一层玻璃布,直至防腐层总厚度大于5.5mm为止。
2.2镁合金牺牲阳极阴极保护根据小范围区域特点和介质高电阻率,选用镁合金牺牲阳极,它具有较负的工作电位和较大的驱动电压。
为使阳极输出电流分布均匀,减小阳极溶解电阻,阳极四周有10mm 厚的填料,其组分为工业硫酸钠、石膏和澎润土,按比例搅拌均匀,与阳极一起装入Ø200×1100mm的棉布袋,即为阳极包。
阴极保护技术在埋地管道中的应用研究及探讨
阴极保护技术在埋地管道中的应用研究及探讨摘要:就目前情况而言,输送天然气石油的钢质管道基本上全部埋置在土壤中,输送的介质具有强烈的腐蚀性,不仅腐蚀管道的内壁,还对外壁有一定的腐蚀,若管道腐蚀得严重出现孔洞,那么会引发事故,产生危害的机率是非常高的。
重点探讨阴极保护技术在埋地钢质管道中的应用情况,其参考意义重大。
关键词:阴极保护埋地管道应用研究一、引言目前我国的石油、燃气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现,由于长输管道均采用埋地方式敷设,穿越地形、地段复杂,土壤性质各异,对管道存在着不同程度的腐蚀,如果能应用现代腐蚀理论和防腐技术,腐蚀造成的经济损失可以降低25%~30%。
这些管道埋设于地下,长期受到外部土壤和内部介质的强烈腐蚀而经常发生腐蚀泄漏事故,常常导致管道设备非计划性检修、更换和停产,造成了巨大的直接和间接的经济损失。
埋地管线的腐蚀原因主要有:土壤腐蚀、大气腐蚀和生物腐蚀3种。
实际生产中,不可能将管道与腐蚀环境、介质完全隔离。
而且用于防腐绝缘层的各种材料,都不同程度地具备吸水和透气性,埋地后在土壤溶液作用下,管道防护层由于埋地时间长久而出现老化、发脆、剥离、脱落。
如发生泄漏将造成不可估量的损失。
因此,单纯地对埋地钢管采用防腐涂层的防护办法不能有效解决埋地管道腐蚀问题。
采用管道外防腐绝缘层与阴极保护的联合使用是最经济、最合理的防腐蚀措施。
二、埋地管道实施防腐保护的必要性输送天然气石油的钢质管道基本上全部埋置在土壤中,输送的介质具有强烈的腐蚀性,不仅腐蚀管道的内壁还对外壁有一定的腐蚀,若管道腐蚀的严重出现孔洞,必定会漏气、漏油,不但会中断运输,还会对环境产生污染,严重的还会引发火灾。
现在,全世界最长的输油管道已经超过200×104km,而埋在地下的钢铁管道总重已有2×108t。
如果不实施有效地防腐措施,每年的腐蚀量按10%计算,那么,每年钢铁的腐蚀量就会超过2000×104t。
长距离输煤管道阴极保护阳极地床的选择
长距离输煤管道阴极保护阳极地床的选择【摘要】长距离输煤管道作为一种新型的管道输煤方式,已经在我国开始建设。
管道在土壤环境中极易发生电化学腐蚀,强制电流阴极保护技术是一种防止和缓解金属腐蚀的有效措施。
本人根据长距离管道输煤的技术特点,进行技术比较,对阴极保护相关问题进行探讨。
【关键词】长距离输煤管道强制电流阴极保护辅助阳极方案对比1 引言长输管道一直以来都是我国能源运输的主要方式,常见的输送物料有原油、成品油、天然气及其他物料,得到了很好的经济和社会效益。
管道输送作为一种高效、节能、环保安全的输送方式,成为继铁路、公路、水运、航空以外的第五大运输方式,其具有对复杂地形适应性强、投资与经营费用低、投资回收期短等显著优势。
长距离管道输煤技术是将洗精煤破碎研磨至特定粒径和浓度,通过多级泵站联动,输送至目的地,然后根据用户需要,脱水或再制浆,达到用户要求,运输至用户。
针对长距离输煤管道输送压力高、输送距离长、所经地区范围广、地质地貌变化大等特点,对强制电流阴极保护系统的阳极材料及安装进行比较。
2 几种常见的辅助阳极材料在我国长距离输送管道强制电流阴极保护系统中,辅助阳极主要为可溶性阳极和半溶性阳极,包括钢铁阳极、石墨阳极、高硅铸铁阳极、混合金属氧化物阳极和柔性阳极。
2.1 钢铁阳极废旧钢铁是早期强制电流系统的辅助阳极最普通的材料,属于可溶剂阳极。
钢铁在腐蚀性介质中的耐蚀性比其他阳极材料差,消耗率在9.13kg/(a·a)。
目前,钢铁阳极已很少应用,不过在高电阻率的土壤中,仍是首选材料。
2.2 石墨阳极石墨阳极是一种半溶性阳极,其耐蚀性好于钢铁阳极。
石墨阳极孔隙率为0.5m2/g,作为阳极时,内部微孔直接氧化,造成表面软化而损坏。
应此,石墨阳极在使用时,通常都要经过石蜡、亚麻油和合成或天然树脂浸渍渗透。
石墨阳极在有氧侵入,ph值较低或硫酸根离子含量较高的地区不宜选用。
2.3 高硅铸铁阳极高硅铸铁阳极是目前应用范围最广的辅助阳极,硅含量在14%~18%。
安监总局令第43号(危化品输送管道)
国家安全生产监督管理总局令第43号《危险化学品输送管道安全管理规定》已经2011年12月31日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过,现予公布,自2012年3月1日起施行。
国家安全生产监督管理总局骆琳二○一二年一月十七日 危险化学品输送管道安全管理规定第一章总则第一条为了加强危险化学品输送管道的安全管理,预防和减少危险化学品输送管道生产安全事故,保护人民群众生命财产安全,根据《中华人民共和国安全生产法》和《危险化学品安全管理条例》,制定本规定。
第二条生产、储存危险化学品的单位在厂区外公共区域埋地、地面和架空的危险化学品输送管道及其附属设施(以下简称危险化学品管道)的安全管理,适用本规定。
原油、天然气、煤层气和城镇燃气管道的安全管理,不适用本规定。
第三条对危险化学品管道享有所有权或者运行管理权的单位(以下简称管道单位)应当依照有关安全生产法律法规和本规定,落实安全生产主体责任,建立、健全有关危险化学品管道安全生产的规章制度和操作规程并实施,接受安全生产监督管理部门依法实施的监督检查。
第四条各级安全生产监督管理部门负责危险化学品管道安全生产的监督检查,并依法对危险化学品管道建设项目实施安全条件审查。
第五条任何单位和个人不得实施危害危险化学品管道安全生产的行为。
对危害危险化学品管道安全生产的行为,任何单位和个人均有权向安全生产监督管理部门举报。
接受举报的安全生产监督管理部门应当依法予以处理。
第二章危险化学品管道的规划第六条危险化学品管道建设应当遵循安全第一、节约用地和经济合理的原则,并按照相关国家标准、行业标准和技术规范进行科学规划。
第七条禁止光气、氯气等剧毒气体化学品管道穿(跨)越公共区域。
严格控制氨、硫化氢等其他有毒气体的危险化学品管道穿(跨)越公共区域。
第八条危险化学品管道建设的选线应当避开地震活动断层和容易发生洪灾、地质灾害的区域;确实无法避开的,应当采取可靠的工程处理措施,确保不受地质灾害影响。
中石化输气站场埋地管道检测与评价技术标准
输气站场埋地管道检测与评价技术标准二〇一四年七月输气站场埋地管道检测与评价技术标准1 编制目的为切实指导输气站场埋地管道开挖检测与评价工作,确保各输气站场埋地管道开挖检测与评价按时推进和安全顺利完成,特编制本方案。
2 引用标准GB/T21246-2007《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T21447-2008 《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T21448-2008 《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T 11344-2008《无损检测接触式超声脉冲回波法测厚方法》 GB/T 8923.1-2011《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GBT12605-2008 无损检测金属管道熔化焊环向对接接头射线照相检测方法SY/T 0087.1-2006《钢制管道及储罐腐蚀评价标准埋地钢质管道外腐蚀直接评价》SY/T 6151-2009 《钢制管道管体腐蚀损伤评价方法》SY/T 5918-2011《埋地钢质管道外防腐层修复技术规范》CDP-G-OGP-AC-011-2013-1《埋地钢质管道粘弹体胶带防腐补口技术规定》TSGD7001-2008《长输管道定期检验规则》SY/T5922-2012《天然气管道运行规范》SY0063-99《管道防腐层检漏试验方法》SY/T6477 《含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法》第1部分:体积型缺陷SY/T10048《腐蚀管道评估的推荐做法》SY6457-2000《含硫天然气管道安全规程》SY/T0546-1996《腐蚀产物的采集与鉴定》SY/T6621-2005《输气管道系统完整性管理》SY/T0063《管道防腐层检漏试验方法》SY/T0066《管道防腐层厚度的无损测量方法(磁性法)》SY/T5919-2009《埋地钢质管道阴极保护技术管理规程》SY/T 0599-1997《天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求》ISO 21809 - 3: 2011 石油和天然气工业管道输送系统用埋地和水下管道的外防腐层第3部分:补口防腐层3 前期准备工作3.1资料数据收集3.1.1埋地管道钢管:种类、材质、管径、壁厚。
施加阴极保护必须遵循以下的基本原则以及埋地钢管检测内容流程
河南汇龙合金材料有限公司刘珍为大家讲解施加阴极保护必须遵循以下的基本原则以及埋地钢管检测
内容流程
汇龙阴极保护就是向被保护的金属通以足够的电流(阴极电流),使金属表面极化,从而减少或消除造成金属土壤腐蚀的各种原电池的电位差,使腐蚀电流归零,最终起到防止腐蚀的技术。
阴极保护法有两种方法:a、外加电流阴极保护,外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下,通过土壤提供给被保护金属,被保护金属在大地电池中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子的氧化反应,使得腐蚀受到抑制。
其由辅助电极、参比电极、直流电源和电缆组成;b、牺牲阳极阴极保护,将被保护金属和一种可以提供阴极保护电流的金属或合金相连,使被保护体极化以降低速率的方法。
由于在被保护金属和牺牲阳极所形成的大地电池中,被保护金属为阴极,牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位,在保护电池中是阳极,被腐蚀消耗,故此称之为“牺牲”阳极。
施加阴极保护工程必须遵循以下的基本原则:a、腐蚀介质导电,能形成连续电路;b、被保护金属在所处介质中容易进行阴极极化,限制负电位;c、对于复杂的金属设备或构筑物要考虑其几何上的“屏蔽作用”,防止保护电流的不均匀性;d、电绝缘、电连续性及潜在不安全因素的考虑。
河南汇龙合金材料有限公司刘珍为大家讲解对于埋地钢管,要定期进行检测,常用的检测内容及流程如下:收集资料、制定检测方案、选择仪器设备、土壤腐蚀性检测、防腐层绝缘性能检测、阴极保护检测、开挖验证、杂散电流检测、土壤电阻率检测;防腐层电缘电阻、防腐层缺陷电位;管地电位检测、绝缘接头检测;管体腐蚀检测,防腐层性能检测、综合性能评价、制定和实施维护方案。
河南汇龙合金材料有限公司刘珍为大家讲解。
埋地管道的阴极保护(外加电流法)资料
1 、 导电性好; 2 、 排流量大; 3、 耐腐蚀,消耗量小,寿命长; 4 、 具有一定的机械强度、耐磨、耐冲击震动; 5 、 容易加工 、便于安装; 6、 材料易得、价格便宜。
3.参比电极
• 参比电极的作用有两个: 一方面用于测量被保护结构物 的电位,监测保护效果; 另一方面,为自动控制的恒电 位仪提供控制信号, 以调节输出电流,使结构物总处于 良好的保护状态。
护 • ④ : 每个辅助阳极床的保护范围大 , 当管道防腐层质量良好
时 , 一个阴极保护站的保护范围可达数十公里 • ⑤ : 对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极
保护
缺点
• ① : 一次性投资费用偏高 ,而且运行过程中需要支付电费
• ② : 阴极保护系统运行过程中 , 需要严格的专业维护 管理
埋地管道的阴极保护
• 主讲:外加电流法
阴极保护的原理
• 金属— 电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时, 电
位负移 ,金属阳极氧化反应过电位ηa 减小 ,反
应速度减小 , 因而金属腐蚀速度减小 ,称为阴极 保护效应。
• 实质: 由外电路向金属通入电子 , 以供去极化剂还原反应所
需 ,从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制。
• 4)阴极保护系统运行后,辅助阳极有10~20天的极化时间 , 极化时间过后电位测试的数据就比较稳定。
• 5) 阴极保护系统运行后,应根据各参比电极的反馈数值,对 系统进行调整 , 以使整个系统达到最佳保护状态。
感谢您的关注
内容总结
埋地管道的阴极保护 。实质: 由外电路向金属通入电子 , 以供去极化剂还原反 应所需 ,从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制 。如果是复杂的管路系统中 , 外加电流阴极保护建议采用恒电流控制 。辅助阳极地床分为深井阳极地床和浅埋阳 极地床 。参比电极的作用有两个:一方面用于测量被保护结构物的电位 ,监测保护 效果 。地表参比法是利用数字万用表与Cu/CuSO4参比电极通过测试桩测试施加有阴 极保护管道的保护电位 ,通过电位的分布间接评定涂层的质量状况 。② : 在恶劣的 腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用 。⑤ : 对裸露或防腐层质量较差的管道也能 达到完全的阴极保护 。保护材料及设备 ,这些是阴极保护成功的前提 ,但最终的实 现则通过施工来完成 。另外对连接及绝缘电阻进行检查 , 以保证连接或绝缘良好。 3)在通电前,应先检查电源的正负输出端,确保其没有短路现象 。否则,不但起不到保 护作用,反而加剧金属的腐蚀,这一点千万不可马虎 。感谢您的关注
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阳极地床与储罐间埋地管道试验
罐周围均匀埋设了14支混合金属氧化物阳极,阳极长1m,埋深2 2m,横向埋设,阳极周围焦炭厚100mm,阳极与罐边距离为14m,在阳极与储罐中间埋设长60m、中159mm钢管,埋深1m,钢管无防腐层。
以14支混合金属氧化物作为辅助阳极对6”罐底板下表面施加强制电流阴极保护。
(1)埋地管道与储罐不相连
在管道与储罐不相连的情况下进行试验。
结果表明:在阳极地床与储罐中间埋设与储罐不相连的钢管,对罐底板下表面保护电位的影响很小。
(2)管道与储罐电性相连
在管道与储罐电性相连的情况下,对6“罐罐底板下表面的保护电位进行了试验。
结果表明:在阳极地床与储罐中间埋设与储罐电性相连的钢管后,对罐底板下表面保护电位的影响较大。
存仪征泵站64罐(2万m3)周嗣均匀埋设了14支混合金属氧化物阳极,阳极长1m,埋深22m,横向埋设,阳极周围焦炭厚100mm,l4支阳极与罐边距离都为14m。
以14支混合金属氧化物作为辅助阳极对68罐底板下表面施加强制电流阴极保护。
结果表明:罐底板下表面保护电位分布比较均匀。
钢质储罐根据用途不同分为:原油罐,污水罐,消防水罐等,需要注意的是在原油罐内壁中禁止使用镁阳极,在原油储罐内壁通常使用铝阳极。
由于原油罐内壁的底部有一层积水层,采用阴极保护在技术上是可行的,但如果进行设计,要确定积水层的厚度。
从安全的角度考虑,以采用牺牲阳极保护为佳,保护的范围是罐壁下部1米,罐底板全部。
因为含油污水的腐蚀性较强,所以对于原油储罐内壁阴极保护的电流密度需要取120mA/m2。
对于罐底板外壁阴极保护来说,重要的参数是保护电流密度,大量的资料证明保护电流密度为10mA/m2 是可取的,对于新罐,这一指标可能偏高,不过到后期就适中了。
在有些条件下,5mA/m2是个合适的指标。
通常保护电流密度的选取应通过馈电实验来确定,这里给出几条特殊的准则:
在透气性差的粘土中,阴极保护电位应取-950mv。
温度在60℃以上时,阴极保护电位应为-950mv。
当电阻率大于500Ω.m的砂质环境中,阴极保护准则可取-750mv 当罐中心电位无法测量时,如直径40m的罐,应在确保电流密度的前提下,罐周电位应不小于-1.2v。