适用于中原油田计量站的牺牲阳极保护技术

牺牲阳极保护法采用比金属管道电位更负的金属材料(如镁合金、铝合金及锌合金等)和被保护金属连接,以防止金属腐蚀.中原油田计量站管网腐蚀穿孔严重,成为影响油田正常生产的重要因素.牺牲阳极在计量站保护管网的成功应用,解决了油田计量站管网腐蚀穿插孔严重的问题,为油田控制计量站管网腐蚀穿孔上升摸索出了一套行之有效的方法.     

苏里格气田阴极保护系统运行评价

苏里格气田储罐采用牺牲阳极方式保护;管道采用强制电流阴极保护方式。储罐及管道同时在管道涂敷防腐层,实施"防腐层+阴极保护"的联合保护方式。根据试片断电法采集的数据对苏里格气田管道阴极保护建立IR降数据模型。对管道和储罐开展阴极保护现状普查,发现问题后针对部分储罐无牺牲阳极保护和部分管道保护电位偏低的现状,开展整改工作。整改完成后,进行阴极保护系统运行效果评价。阴极保护系统运行评价达到保护储罐和管道的目的,延长使用寿命。     

埋地管道阴极保护系统的优化分析与研究

为优化埋地管道的阴极保护系统使管道全线得到更好的保护效果,在电化学实验的基础上,利用极化曲线确定待评价管道的阴极保护区间,通过COMSOL边界元仿真实验确定影响保护电位分布特征的主控因素,建立了以阳极数量、阳极位置、输出电流为决策变量的优化函数,并利用SAPSO算法进行多优化方案的求解。结果表明,可将-1.08～-0.87 mV作为阴极保护电位区间;阳极数量越多、阳极与管道的径向间距越大、输出电流越大、土壤电阻率越小,管道全线的保护效果越好;在保持原有阳极地床位置不变,且将阳极2更换为深井阳极的情况下,管道全线的保护效果和电位均匀性最好,且不涉及二次征地,对其余已有阴极保护系统也不构成影响。     

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。     

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…     

中国民航津京185km输油管道阴极保护工程实践

介绍了中国民航津京长185 km输油管道阴极保护系统的检测情况,检测结果表明,63个测点的数据绝大多数符合要求,但塘沽东盐桥至海防路长约4 km管道的阴极保护电位不合格,为此对牺牲阳极的布设和安装进行了改进,使该段管道的保护电位也达到了规范要求。     

地下管网阴极保护技术的应用

扬子石化公司炼油厂尤里卡装置地下管网采用以深井阳极地床外加电流为主、牺牲阳极为辅的阴极保护措施后,保护电位处于-0.852～-2.0V范围,使泄漏率比保护前降低了63.6％,可使管道寿命延长20～25年。     

高寒冻土地区管道阴极保护技术探讨

针对油气资源开发过程中,高寒冻土地区实施管道阴极保护技术存在的土壤电阻率增加对保护电流的需求和对电位分布产生极大影响的问题,建立了高寒冻土地区管道阴极保护电位分布的数值计算模型,研究了管道穿越高寒冻土地区时在深井阳极、浅埋阳极及带状阳极保护方式下,冻土对阴极保护电位分布的影响。研究结果表明,带状牺牲阳极通常铺设于管沟底部与管道平行,阳极和管道之间较近的距离会将冻土高电阻率的影响降至较小程度,保护效果较好,因此管道穿越高寒冻土区时建议采用带状牺牲阳极保护方式。     

地铁杂散电流对成品油管道牺牲阳极的影响及防护措施

通过测量在地铁杂散电流干扰下牺牲阳极接入极性排流器前后的阳极排流电流、管地通断电电位和排流器两端电压等参数,系统地研究了极性排流器在管道与牺牲阳极回路中的作用及其对牺牲阳极排流效果的影响。研究结果表明:极性排流器能够有效地抑制从牺牲阳极引入管道的负向电流,也会在牺牲阳极和管道之间造成0.3 V左右的电压降,使牺牲阳极流向大地的正向电流减小。当管道安装极性排流器之后,一方面,能降低从牺牲阳极引入的杂散电流,造成部分管段牺牲阳极排流效果变好;另一方面,也能降低牺牲阳极的部分排流效果,造成部分管段牺牲阳极排流效果变差。     

深井阳极埋深对储罐底板阴极保护电位的影响

建立了深井阳极对储罐底板阴极保护体系的数学模型,使用一种典型电流密度分布假设求解保护电位,计算了不同深井阳极埋深对应的储罐底板保护电位,根据数值计算结果研究合理的深井阳极埋深,得出结论:(1)深井阳极埋深与保护电位的关系曲线可以分成3部分,埋深小于15m,保护电位随着埋深增加急剧增大;埋深大于45m,保护电位随着埋深增加急剧减小;埋深介于15～45m,保护电位随着埋深增加缓慢减小。(2)对于单个储罐和单支深井阳极的情况,合理的深井阳极埋深范围是25～45m。(3)深井阳极埋深对近阳极端保护电位的影响大于远阳极端,对罐中心保护电位的影响介于近阳极端和远阳极端之间。     

隧道内管道外腐蚀的控制

榆林—济南输气管道工程共有十多处隧道,其中山体隧道长11 278.23 m,隧道内管线低墩敷设,两端封闭;黄河隧道长825 m,隧道两端封闭,隧道内灌满水。对隧道内的管道采用加强级三层PE防腐,并对黄河隧道内的管道采用特殊的铝基牺牲阳极进行保护。经计算,特制铝合金牺牲阳极直径为200 mm,长为1.2 m,单支重101.7 kg,共需要4支,阳极的工作寿命为17.4年。电缆与管道及牺牲阳极的连接必须保证电流的连续性,且焊接强度应大于60 kg,检查合格后,电缆与管道及牺牲阳极的连接处用环氧树脂密封绝缘。     

特大型储罐底板阴极保护方法探讨

针对以往深井阳极对储罐底板阴极保护数值模拟中存在的缺陷,提出一种根据典型电流密度分布假设求解保护电位的方法计算区域由土壤和沥青砂基础构成,根据阴极保护体系物理模型近似计算深井阳极极化电位。针对特大型储罐(直径80m)提出了两种阴极保护方案,根据数值计算结果评价了两种方案的优劣,并对特大型储罐阴极保护方法进行了初步探讨。     

长输管道牺牲阳极保护的设计

阐述了造成埋地管道腐蚀的主要因素,说明了其主要为电化学腐蚀;提出了保护埋地管道不受电化学腐蚀的解决方法,着重介绍了牺牲阳极阴极保护的方法及长输管道牺牲阳极阴极保护的设计、计算过程。     

三种牺牲阳极的电化学性能对比

锌合金、普通镁合金和高负电位镁合金牺牲阳极在模拟土壤介质的标准溶液中进行电化学性能对比试验 ,表明 :随着电流密度的增加 ,三种阳极的开路电位、工作电位逐渐变正 ,电流效率增大。其中锌阳极工作电位最正 (- 1.0 4 7～ - 1.0 10V) ,电流效率最高 (82 .4 %～ 95 .0 % ) ;高负电位镁阳极工作电位最负 (- 1.5 6 1～ - 1.4 99V) ,但电流效率最低 (36 .8%～ 5 4 .2 % )。因此 ,三种阳极的使用条件存在较大差异     

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。     

通信电缆牺牲阳极阴极保护装置

通信电缆很容易受到微电地反应的侵蚀，而影响正常的通信，甚至使通信中断。牺牲阳极阴极保护装置就是将电缆的铅皮与电位更负的活泼金属连接，使在电化学腐蚀过程中，电位更负的金属作为阳极首先失去电子而腐蚀溶解，电缆铅皮作为阴极，接受电子并使阴极极化，从而得到保护。牺牲阳极阴极保护装置见图1。1．装置的设置要求（1）牺牲阳极阴极保护装置阳被埋设点的土壤电阻率，对保护效果有很大影响。因此对于理设点土壤的电阻率必须坚持现场测试，尽量将埋设点选在土壤电阻率小的地方。（2）阳极可以单独使用，也可以并联安装。在同一地点设…     

储油罐的几种阳极保护方法

阐述了管道储运公司用牺牲阳极或外加电流对储罐阴极保护,使腐蚀得到控制的方法,介绍了镁带阴极,深井阳极,混合金属气体化网状阴极系统的应用实例,根据储罐不同的实际情况指出宜采用的保护方式。     

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。     

淄青天然气管道自然电位偏低的原因分析

在淄博-青岛天然气管道阴极保护系统投产前,发现该线的自然电位偏低,低于正常状态的平均值(-0．85V)。对此现象进行了较详细地分析和现场考证,原因是由于缠绕镁带的主管被淹没在水里,形成了牺牲阳极,导致管道电位偏低。通过对套管穿越处进行风干及封堵处理, 电位测试恢复正常。     

特大型储罐底板阴极保护方法探讨

针对以往深井阳极对储罐底板阴极保护数值模拟中存在的缺陷，提出一种根据典型电流密度分布假设求解保护电位的方法：计算区域由土壤和沥青砂基础构成，根据阴极保护体系物理模型近似计算深井阳极极化电位。针对特大型储罐（直径80m）提出了两种阴极保护方案，根据数值计算结果评价了两种方案的优劣，并对特大型储罐阴极保护方法进行了初步探讨。