阴极保护工程设计中的若干问题

对目前阴极保护工程设计中有关保护方式的选择、强制电流法辅助阳极地床设计、牺牲阳极的选择和布置、保护电流需要量、绝缘法兰、套管屏蔽以及长效参比电极等方面存在的问题进行了探讨。     

数值模拟长输管道线性辅助阳极的阴极保护

通过建立数学模型,确定边界条件,采用基于边界元的数值模拟软件BEASY,对长输埋地钢质管道采用线性辅助阳极时的阴极保护效果进行了模拟。总结了土壤电阻率、线性辅助阳极轴向电阻和输出电流变化时,线性辅助阳极输出电流的衰减规律。研究了线性辅助阳极与管道的间距、管道防腐层绝缘电阻率、土壤电阻率、线性辅助阳极初始输出电流和管径大小变化时,60km长管道的阴极保护电位分布。研究结果可为后续线性辅助阳极在长输管道阴极保护中的应用提供理论参考和依据。     

牺牲阳极与外加电流阴极保护联合使用的案例

某输油管道防腐蚀层的绝缘性能在投运多年后出现明显的劣化,原牺牲阳极阴极保护系统已经无法达到有效阴极保护。通过追加外加电流阴极保护系统对原阴极保护进行增强,对追加外加电流阴极保护前后的保护效果进行对比。结果表明:采用外加电流阴极保护系统对管道原有的牺牲阳极系统进行增强,可以恢复管道阴极保护的有效性。     

金塘大桥承台钢底板阴极保护

承台钢底板与钢管桩的绝缘较差时,钢底板将会吸收钢管桩的阴极保护电流,加速了牺牲阳极的消耗,最终牺牲阳极的寿命达不到设计年限,影响阴极保护效果.文章介绍了承台钢底板牺牲阳极阴极保护设计及施工.经检测,保护电位满足设计要求.     

阴极保护的几个误区及其解决方案

提出了在设计和实施阴极保护过程中经常遇到的七个方面的误区:阴极保护方法的选择;外加电流法的电源装置的选用;牺牲阳极数量;绝缘接头(或绝缘法兰)数量;阳极材料的选择;阴极保护电位的测量方法;阴极保护电位是否达到或比-0.85V(CSE)更负就放心了。以期在今后设计和实施中不断提高阴极保护水平。     

导管架平台外加电流阴极保护系统缩比模型模拟研究

本文采用搭建导管架平台缩比模型,对比研究了电流密度、辅助阳极数量和距离对远地式及拉伸式外加电流阴极保护系统保护效果的影响。结果表明远地式和拉伸式外加电流系统均可以实现对海洋平台的有效保护,屏蔽效应是导致保护电位分布不均匀的主要原因,增加阳极数量可以大幅提高平台保护电位分布的均匀性。由于拉伸式外加电流系统辅助阳极分布更均匀,若通过合理的布置避免屏蔽效应,拉伸式阳极系统需要的发生电流要小于远地式外加电流系统。     

一种简单有效的船体外加电流阴极保护设计方法

目的 提出一种简单确定外加电流大小和辅助阳极位置的方法。方法 对阳极的位置进行离散处理,通过Matlab中的脚本程序,控制COMSOL有限元软件的运行,交替地调整电流大小和阳极位置,经过搜索,找到最佳阳极布局和相应的最小输入电流。采用这一方案进行有限元计算。结果 船体表面全部得到了保护,保护率为100%,每个阳极所需电流只有0.057 26 A,最高保护电位为0.84 V左右,过保护现象不严重。结论 提出的方法能够较好地解决外加电流阴极保护设计中遇到的难题,具有简单、易操作的优点,并具有普适性。     

乍得原油管道阴极保护系统异常原因分析及解决方法

介绍了乍得原油管道工程阴极保护系统的设计、调试与试运,分析了阴极保护系统调试中遇到的自腐蚀电位异常以及阀室阴极保护电流泄漏问题。通过完全摘除临时阴极保护所用牺牲阳极以及在恒电位仪输出和输出端增加绝缘解决了上述问题。     

苏里格气田典型区块阴极保护系统评价及优化

以苏里格气田典型区块阴极保护系统为例,对该区块集输管道阴保效果进行了综合评价。通过恒电位仪运行状况、绝缘接头性能、阳极地床接地阻性以及管道防雷保护接地的现场检测表明,对于被保护管道与现有接地系统绝缘失效,管线之间电连续性不良是导致保护电流漏失,阴保效果不佳甚至失效的主要因素;气候、地质条件以及气阻等综合因素导致阳极接地电阻变大,并呈周期性变化。经过现场的优化处理后,区块内管线阴极保护保护率从不足70%提升到100%。研究结果可为今后类似油气田阴保系统的优化设计和效果评价提供指导。     

基于埋地金属管道杂散电流的腐蚀与防护

采用实验室模拟的方法研究来自直流运输系统产生的杂散电流对埋地金属管道腐蚀的影响,并通过强绝缘性能的涂层保护、杂散电流收集网、牺牲阳极保护、排流跨接保护等措施来有效减轻或消除杂散电流对埋地金属管道的腐蚀。结果表明:采取这几种防护措施在一定程度上均可以缓解杂散电流带来的腐蚀问题,其中排流跨接的保护效果最佳。然而在实际施工过程中,单一的防护措施均存在一定的局限性,需要综合考虑杂散电流的大小以及其他管道的情况,采用灵活有效的防护措施。     

靖边气田集气南干线A段防腐层检测与阴极保护效果评价

靖边气田集气干线外防腐主要采用外加绝缘层及阴极保护的方法.通过对南干线密间隔电位测试,绘制通、断电位曲线,判断管道受保护程度和达到保护要求的区域;同时运用电流衰减法测试管道电流衰减程度,推算防腐层绝缘电阻,评价绝缘质量;利用漏点检测仪对干线绝缘层漏点作检测,并进行开挖修复;通过测试土壤电阻率,评价土壤腐蚀性,为气田生产决策及管理提供参考依据.     

固态去耦合器在解决阀室阴保漏电问题中的应用

干线埋地管道均为强制电流+外防腐层联合保护方式,这就要求被保护管道有良好的绝缘性能。阀室内管道与电气之间采用绝缘卡套进行绝缘,放空管与阀室内管道间也存在绝缘接头。基于电气安全考虑,阀室电气设备均有接地,如果管道与接地网搭接或绝缘失效,将会造成阀室管道电位偏正,阴保处于欠保护状态。因此针对运行的阀室,做好绝缘排查,消除阴保电流流失,确保阀室埋地管道处于良好的阴极保护状态尤为重要。本文通过对某输油线某阀室阴保漏电进行原因排查并采用了固态去耦合器解决了阀室阴极保护漏电,对解决阀室阴极保护漏电提供了一种全新的思路和方法。     

重庆某输气管道地铁杂散电流干扰检测评价与防护案例研究

重庆某输气管道沿线与多条地铁、轻轨交叉并行,管道阴极保护系统受干扰严重。为了认识管道沿线阴极保护水平和真实干扰情况,对其阴极保护参数进行了现场测试。根据测试结果,分析获得了管道沿线干扰大小的分布情况。基于分析结果,利用智能抗干扰恒电位仪开展现场馈电试验。结果表明,在合理分布辅助阳极地床的情况下,利用强制电流阴极保护和牺牲阳极相结合的方法可以将管道的干扰水平控制在可接受范围内。该研究成果可为油气管道动态直流干扰的分析和防护设计提供参考。     

陕气进津输气管道的阴极保护测试与分析

根据对陕气进津输气管道阴极保护工程现场测试结果的数据整理和分析讨论,发现长输管线联合保护设计中存在阴极保护电流设计取值过大,牺牲阳极选用不合理等资源浪费问题,进而提出了改进方案,并对套管内的明极保护设计提出了优化建议。     

深井阳极技术在城市大口径供水旧管线阴极保护中的应用

天津市自来水集团对两条已运行20年的大口径水源管道补加了阴极保护，采用了深井阳极技术，阳极井深达120m，解决了气阻和干扰问题，全线达到保护电位，延长了管道的使用寿命，节约了大量资金。本文介绍了此类型管道的保护电流密度选取、深井阳极形式，绝缘处理方式及干扰解决办法。     

套管穿越处的阴极保护

套管作为管道穿越处的保护管，在穿越时能对管道的防蚀层超到很好的保护作用。但在管道的运行过程中，由于套管的屏蔽作用，套管内的管段处于线路阴极保护系统的屏蔽区，随极保护电流不能对其起保护作用，使其成为线路防蚀的薄弱环节。针对这一情况，介绍了一种在套管内管段上补加特殊开头的牺牲阳极的方法，解决了这一特殊环境中的腐蚀问题。     

埋地钢质管道强制电流阴极联合保护研究

目的验证阴极保护系统在保护目标管道的同时对临近管道造成的杂散电流腐蚀,对比柔性阳极与阳极地床在保护管道的过程中产生的杂散电流污染情况,确定同沟铺设的不同管道联合保护方案。方法通过同一排流设备对相同区域的不同管线进行统一保护,阴极保护系统中的接地装置作为唯一的阳极,多条埋地管线作为电化学电池的阴极实现保护。结果阳极地床产生的杂散电流干扰明显强于柔性阳极材料;排流保护中,两条20 m埋地金属管道达到排流保护的范围时,柔性阳极的排流电压为1.2~1.52 V,远小于碳钢阳极地床的3.5~15 V,能够有效减少防护过程中电能的使用。结论同一阴极系统同时对多条金属管道或金属构筑物进行排流保护的措施可行。     

杂散电流对海底管道表面电位影响预测方法研究

目的：外加电流阴极保护技术逐渐应用于船舶和海洋结构物防腐领域,但随之而来的杂散电流很可能使平台附近的海底管道本身或者其牺牲阳极阴极保护系统产生电化学腐蚀,缩短海底管道使用寿命,甚至破坏管道本身结构而造成严重的生产事故,因此需要预测外加电流阴极保护系统对附近海底管道及其牺牲阳极阴极保护系统可能造成的不利影响。方法提出一种基于边界元法的预测海底管道杂散电流影响的数值模拟方法,建立包括域内控制方程和对应的边界条件的数学模型,可以计算得到海底管道受杂散电流影响区域的位置和范围,并且得到受影响区域表面保护电位的分布情况。结果通过实验室海底管道模型杂散电流试验测量结果与数值模拟结果进行比较,验证该方法预测海底管道杂散电流影响的准确性,数值模拟仿真结果与试验测量结果最大误差百分比约为1.7%,平均误差百分比小于0.2%。数值模拟计算结果准确地预测了海底管道模型表面保护电位分布情况,预测了导管架平台模型外加电流阴极保护系统对海底管道模型杂散电流的影响情况。结论使用的边界元阴极保护数值模拟技术可以准确预测海底管道杂散电流的影响情况,为海底管道杂散电流影响预测研究提供了有力工具。     

油气长输管道阴极保护系统的影响因素与措施研究

油气长输管道由于受到外部环境影响和长期工作等因素,容易发生泄漏事故,影响管道寿命。同时,对油气长输管道安全造成隐患。一般长输油气管道事故多是由于管道腐蚀所造成,为了使油气长输管道更长时间工作,要采取阴极保护措施。因此,要对油气长输管道阴极保护系统影响因素和措施进行研究,确保管道可长时间的使用。