用于阴极保护的混合金属氧化物涂层钛阳极——第2部分

人们发现混合金属氧化物阳极在强加电流阴极保护装置中应用非常广泛.本文展示了三个混合金属氧化物阳极应用实例.涂层钛质阳极的混合金属氧化物可以工作在初始结构极化时高电流密度下,耐酸性,可在清水、土壤、海水以及混凝土电解液中使用.涂层钛阳极显示出的超凡性能使它能在大多数阴极保护应用中发挥重要作用:保护管道及油井套管深埋阳极配置中的管状电极;成为地上储罐底部阴极保护带;保护混凝土中钢筋的拉伸钛带网.     

区域阴极保护实践与分析

为验证输气站场区域阴极保护方案的效果并发现问题,在某个输气站场进行了深井阳极和分布式浅埋阳极地床阴极保护系统安装试验,并进行了测试,分析了阳极地床位置、接地系统对管/地电位分布及干线管道电干扰的影响。测试结果表明,深井阳极地床倾向于把保护对象整体极化,保护区域边缘极化效果明显,区域中心则因管道及接地系统密集导致极化程度较低,宜采用分布式浅埋阳极地床局部补足。深井阳极地床应尽可能远离干线管道,并适当接近保护对象,合适的情况下可利用深井阳极地床扩散出去的部分电流保护干线管道。     

海洋石油平台导管架阴极保护的实施和改进

介绍了海洋石油平台导管架阴极保护的情况和检测结果。某平台导管架牺牲阳极阴极保护按照DNV-RP-401设计,并安装了一套阴极保护检测系统用来检测导管架的保护状况。导管架下水后阴极保护检测结果表明:管架下水时的电位约为-510~-530 m V(相对于Ag/Ag Cl参比电极,下同);EL-40 m处导管架在下水52 d后,电位为-789 m V,即将达到抑制腐蚀所需要的保护电位;EL-14 m处导管架在下水后36 d开始,极化速度增大,在下水52 d后,电位达到-736 m V,很快也能达到保护电位;而导管架EL-70.5 m和EL-84.1 m处在下水52 d后电位分别为-637 m V和-628 m V,极化缓慢,且没有明显使导管架快速极化至保护电位的趋势。导管架下水达21个月后,超过70.5 m水深的区域一直无法极化至保护电位,且水下较深处的牺牲阳极的发出电流也远大于浅水区阳极的发出电流。经分析其主要原因是由于设计时所选取的电流密度偏小,无法在导管架表面形成致密的钙质沉积层。为使导管架能达到保护电位,提出了牺牲阳极阴极保护的改造方案。     

深井阳极对地下金属构筑物的影响及措施

通过对深井阳极地床附近埋地金属构筑物的自然腐蚀电位、断电电位、阳极井附近的地电位梯度的测试,表明阳极井附近的埋地金属构筑物受到了严重影响,需要控制深井阳极井产生电场干扰电压小于500 mV,控制地下金属构筑物受影响造成的阳极极化区极化电位小于100 mV。在管道受保护的允许范围内,在适当提高电源的给定电位,且在保护管道和阳极极化区之间(或绝缘法兰之间),采用"二极管和0.2~2Ω可变变阻"连接调节可变电阻,可消除阳极极化区偏移电位。管道维护应提高地下金属构筑物的防腐层质量和定期对阳极区管地电位检测,查明站内阳极极化区分布,控制深井阳极产生的干扰影响。     

强制电流阴极保护中阳极地床的合理设计

强制电流阴极保护是通过外部的直流电源向被保护的金属构筑物通以阴极电流使之阴极极化实现保护的一种方法。在阴极保护设计中，阳极地床是强制电流阴极保护设计中很关键的部分，其设计合理与否、施工是否符合要求，直接关系到阴极保护系统能否正常运行，关系到能否对金属构筑物提供有效的保护。本文从阳极的选择、阳极地床埋设、施工技术等方面进行了阐述，通过多年的实践，总结出几种阳极及阳极地床的合理设计方案。     

气相阴极保护技术

研制出一种命名为CP -F1 ,具有离子导电功能的固体电解质涂层 ,将其涂覆在被保护金属表面 ,充当阴极和阳极之间的离子通道 ,在它上面涂布一层具有电子导电功能的阳极层 ,借助极化电源 ,使被保护金属在固体电解质中发生阴极极化 ,控制其极化程度 ,则腐蚀可得到抑制 ,从而实现了在气相环境中的阴极保护。1 气相阴极保护的装置及特点气相环境阴极保护装置由三大部分组成 :即极化电源、极化池和测量系统。三明治式CP—F1固体电解质极化池共有三层 ,一层是被保护金属作为阴极 ;一层是CP—F1固体电解质涂层 ;一层是面接触式阳极涂层。夹在中…     

海洋工程构筑物的铝牺牲阳极保护

本文叙述了Al—Zn—In—Cd阳极的试验研究和应用。内容包括通过室内外试验确定阳极成分、选择并验证适宜的阴极保护设计计算经验公式和海上平台等设施的保护实践,应用结果表明该阳极具有稳定可靠的电化学性能。设计和安装得当,可使海上石油平台等钢铁结构物得到良好的保护。     

浅谈导管架平台防腐设计

随着海洋石油工业的迅速发展,海洋平台的服役时间逐年延长,为了降低后期维护费用,保障平台结构安全,做好海洋平台涂层防腐工作尤为重要。本文介绍了海洋平台发生腐蚀的主要因素和控制方法,针对导管架平台的防腐设计,重点是防护涂层设计及阳极计算方法进行了举例说明。     

金属氧化物阳极材料在深井阳极地床中的应用

阴极保护系统在采用深井作为阳极地床时,以往使用较多的是石墨阳极或高硅铸铁阳极,但其存在很多弊端。在仪征泵站罐区的2口深井阳极地床中,采用金属氧化物作为阳极材料,取得了较好的效果。文章介绍了金属氧化物阳极材料的性能、阳极地床的布置及结构,并对比了金属氧化物阳极与高硅铸铁阳极的接地电阻和保护电位。实践证明,金属氧化物材料应用于深井阳极地床,具有可维护、可更换、施工方便的特点。     

大型原油罐区的阴极保护

论述了原油罐的腐蚀机理与阴极保护原理 ,介绍了中国石化股份有限公司沧州分公司大型原油罐区的整体阴极保护设计与安装情况。该公司对一座 5 0 0 0 0m3 原油罐的底板内壁实施了牺牲阳极保护 ,待保护面积为 30 14m2 ,罐底用锗系铝合金阳极 2 15块 (单重 14kg) ,罐壁用 2 5块 (单重 8kg) ,实测保护电位可以达到- 0 .94V ,设计寿命为 8年。其罐底外表面及埋地管道则采用外加电流阴极保护技术 ,并于 2 0 0 1年底投用 ,保护电位控制在 - 0 .9～ - 1.1V。由于采用了深井阳极技术 ,使投资大大降低 ,效果良好。     

海洋平台阴极保护系统无需潜水支持的阳极寿命延长方案

绝大多数的海洋平台都是基于25年的服役寿命设计的,对于很多平台来说,现今越来越多的探明储量使得它们很多都需要进行阴极保护系统的使用寿命延长。本文论述一些经典的阳极使用寿命延长解决方案,它们都是尽量简化阳极附属结构和安装布置形式的设计,以求尽量降低阴极保护使用寿命延长工程总成本。     

储罐底板阴极保护电位分布规律探讨

建立了储罐底板阴极保护体系数学模型 ,使用一种典型电流密度分布假设求解保护电位 ,模拟了两种深井阳极对储罐底板阴极保护体系 ,将数值计算结果与解析公式、实测数据进行对比 ,得出结论 :大部分数据点吻合较好 ,远阳极端误差较大 ,主要是由于选择的阴极保护电位准则范围不同和辅助阳极极化电位动态变化造成的 ;深井阳极布置是影响保护电位分布的主要原因 ;使用双阳极可以有效地改善储罐底板保护电位分布 ;储罐底板保护电位差最大值在水平轴线上取得 ,对于单罐和单支深井阳极 ,保护电位最小值并不在罐中心处 ,而是位于中心轴线上某点。使用储罐底板阴极保护电位分布规律可以研究多罐和多支深井阳极的情形 ,为准确计算罐底板电位差提供依据     

埋地钢质输油管道阴极保护及其应用分析

埋地钢质输油管道普遍存在电化学腐蚀，与此相应的电化学保护方法之一牺牲阳极阴极保护法得到了广泛应用。木文阐明了阴极保护方法的基本原理及其重要参数。对某油田埋地钢质输油管道阴极保护系统进行测试，并对测试数据进行了分析，指出不仅要在埋地钢质输油管道安装时注重电化学保护设计，而且在阴极保护系统工作时也要注重对其进行监测及维护，使阴极保护系统能长期有效地工作以达到牺牲阳极、阴极防腐之目的。     

番禺30-1平台导管架阴极保护系统修复方案设计与安装实践

在营运1年后的年度水下检查中,发现番禺30-1气田平台导管架阴极保护系统存在保护不足的问题。为此,开展了该气田平台导管架阴极保护系统修复方案研究,最终采用了Retrobuoy远程阴极保护系统的修复方案,并进行了方案设计,主要包括水下阳极橇块设计、预保护面积计算、保护电流计算、水下阳极与导管架距离计算、水下阳极之间距离计算、水下电缆的规格及长度设计、电缆弃头设计等。通过一系列优化措施与风险应对策略的实施,实现了该气田平台导管架阴极保护系统的成功安装,取得了很好的保护效果,可为其他类似导管架提供经验。     

在役燃气管网追加强制电流阴极保护关键技术

在役燃气管网追加阴极保护过程中,存在着管网电连续性间断、防腐层质量参差不齐、管网末端绝缘改造工作量大等问题,给设计与调试工作带来了很大的挑战。通过开展馈电试验和深井阳极地床勘察,探讨了阴极保护对象选择、保护分区、保护电流强度确定、深井阳极地床选址与深度优选方法,针对楼栋调压箱的绝缘改造,提出了3种改造方案,测试了相应的绝缘电阻,并进行了技术经济指标对比。研究结果表明:①应根据联合馈电试验获得的管网阴极保护电位分布状况,合理确定深井阳极地床的数量、位置及其保护边界;②应根据阳极井纵向土壤电阻率分布、地下水位等参数,合理确定阳极井深度,减小阳极地床接地电阻与电源输出功率;③楼栋调压箱宜采用绝缘紧固件来替换普通法兰螺栓,其绝缘电阻值可达0.4 MΩ,将极大地减少绝缘改造工作量;④应根据电连续性检测与阴极保护系统调试结果,制订阀门和防腐层破损点绝缘改造计划。结论认为,该研究成果对在役燃气管网追加强制电流阴极保护系统的设计与调试具有指导作用。     

大型导管架管线工艺系统分析

导管架是近海海洋石油平台的基础支撑,其主要结构分为上部结构(平台甲板),基础结构(导管架,裙桩)和附属结构。附属结构包括管线工艺系统、封隔器、卡桩器、阳极保护等功能性元件,其作用为辅助导管架下水、打桩、灌浆、防腐等一系列定位安装作业。其中,管线系统是导管架下水自扶正和灌浆固定的重要功能性系统。     

注气井口装置油管头六通有限元分析与优化

基于ANSYS Workbench有限元分析平台,以减轻结构质量为目标,采用多目标遗传算法对注汽井口装置的油管头六通结构参数进行优化设计。在满足结构强度、刚度要求的前提下,油管头六通的质量从546.295kg降低到504.66kg,减少了7.62%,降低了制造成本,且便于运输、安装。为注汽井口装置整体结构的优化设计提供依据。     

汉-勉线天然气管道阳极地床施工安装中的问题分析

辅助阳极地床是强制电流阴极保护的重要组成,设计与安装时的施工质量对管道保护效果起着至关重要的作用。通过对汉勉线天然气管道阳极地床的设计与施工过程中的问题探讨,来提高管道安全运营能力。     

数值模拟技术在区域性阴极保护设计中的应用

在阴极保护设计中,阳极地床数量、阳极井的深度都是依据经验选取,缺乏理论指导,造成个别阴极保护存在过保护或欠保护现象。针对这一问题,将数值计算方法应用于区域性阴极保护效果预测,通过数值模拟方法,建立数学模型、边界条件,确定了合理的阳极井数及埋深,打破了传统的经验设计模式,实现了阴极保护效果可预测功能。数值模拟技术在大庆油田喇291站实施后,减少2座深井辅助阳极及配套设施,降低工程造价38万元。数值预测是阴极保护评价的一种有效手段,特别适用于站场等埋地管网复杂区域的阴极保护方案优化设计。     

埋地金属管道的阴极保护应用与探讨

埋地钢质管道时刻遭受土壤介质的腐蚀作用。金属管道的防腐蚀方法有多种,电化学保护是其中一种。电化学保护可分为阴极保护和阳极保护。阴极保护是在金属表面通以足够的阴极电流,使金属表面阴极极化,成为电化学电池中电位均一的阴极,从而防止其表面腐蚀;阳极保护是在金属表面上通入足够的阳极电流,使金属电位往正的方向移动,达到并保持在钝化区内,从而防止金属的腐蚀。阳极保护主要用于能够形成并保持保护膜的介质中。本文主要讨论阴极保护方法。1阴极保护的方法1.1牺牲阳极法它是由一种比被保护金属电位更负的金属或合金与被保护的金属电连…