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。     

埋地管道直流杂散电流排除实践

城市轨道交通对埋地管道造成了严重直流杂散电流干扰。为了了解直流杂散电流对管道的影响,选取一段受杂散电流干扰较为严重的管道,采用接地排流和极性排流相结合的方式,在牺牲阳极处安装极性排流器,并连续检测排流前后测试桩处的阴极保护电位。对比数据表明,管道保护电位达到正常值,管道受到有效保护。     

埋地管道地铁杂散电流干扰的测试技术

深圳地铁发展迅猛,泄漏到大地中的杂散电流可导致埋地管道腐蚀加速。对深圳地铁杂散电流干扰下的输水管道进行检测,确定管道的自腐蚀电位,探讨试片材质和表面状态对检测结果的影响,同时研究了管道受杂散电流干扰的规律。结果表明:杂散电流干扰程度与地铁和管道的相对位置有一定的关系,随着管道与地铁间距离减小,管道受到杂散电流干扰越来越严重;并且在相同距离下,交叉段受到干扰程度要大于平行段。同时不同材质的管道抗干扰能力也不相同。     

沈阳中科腐蚀控制工程技术中心

正技术支持:常守文研究员[现场测试及腐蚀研究]□环境介质(土壤、水介质)综合腐蚀性能测量评定(介质电阻率、介质pH值、氧化还原电位和管地电位的测量)□阴极保护效果的评价及故障诊断□管道防腐层性能评价与管道定位□腐蚀调查、交直流干扰、杂散电流腐蚀的原因分析和防护[设计和现场安装服务]□阴极保护系统设计,包括牺牲阳极法和外加电流法。保护参数的选取、材料设备的选择和施工图设计等□阴极保护系统现场施工及安装     

沈阳中科腐蚀控制工程技术中心

正技术支持:常守文研究员【现场测试及腐蚀研究】□环境介质(土壤、水介质)综合腐蚀性能测量评定(介质电阻率、介质PH值、氧化还原电位和管地电位的测量)□阴极保护效果的评价及故障诊断□管道防腐层性能评价与管道定位□腐蚀调查、交直流干扰、杂散电流腐蚀的原因分析和防护【设计和现场安装服务】□阴极保护系统设计,包括牺牲阳极法和外加电流法。保护参数的选取、材料设备的选择和施工图设计等     

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。     

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。     

天然气管道受强烈地铁杂散电流干扰案例分析

某天然气管道受到了剧烈杂散电流干扰。通过电位监测对管道受到的干扰程度进行评价,分析了杂散电流流入、流出规律,并确定了干扰的分区。通过馈电试验研究了增大阴极保护电流对抑制电位正向偏移的作用。结果表明:管道受强烈的地铁直流杂散电流干扰;管道两端管段互为直流杂散电流流入流出区域,管道中间管段与两端管段互为直流杂散电流流入流出区域;阴极保护电流可以有效抑制管道电位正向偏移,但是抑制范围(长度)是有限的。地铁动态直流杂散电流对管道的干扰问题需要地铁方与管道方共同协作。     

埋地钢质管道交流干扰腐蚀影响因素实验分析

参照埋地管道服役环境,搭建钢质管道交流干扰腐蚀实验平台。采用腐蚀试片失重法,测试钢质管道在土壤模拟溶液中的腐蚀速率,研究交流杂散电流干扰环境下杂散电流大小、土壤电导率以及土壤酸碱度对钢质管道腐蚀速率的影响。实验结果表明:杂散电流对钢质管道的腐蚀速率影响最大,土壤酸碱度和土壤电导率对钢质管道的腐蚀速率影响规律复杂。     

北京埋地燃气管道地铁杂散电流干扰影响现场检测及规律分析

北京市轨道交通发展迅猛,泄漏到大地的杂散电流日益增多,这些杂散电流会对埋地燃气管道造成干扰。本文对北京市埋地燃气管道所受地铁杂散电流干扰情况进行了现场检测,分析了干扰的程度和范围;研究了管道与地铁相对位置对杂散电流干扰的影响规律,同时探讨了北京地区地铁杂散电流干扰下管地电位的波动特性。结果表明:随着管道与地铁间距的减小,干扰越来越严重,并且在相同间距下交叉点的干扰程度大于并行段。地铁检修站附近的管道受杂散电流干扰更大。北京地区地铁杂散电流干扰下管地电位的波动周期主要分布在50~200 s间。     

管道地铁杂散电流干扰腐蚀风险评估与防护措施

某输气管道受地铁杂散电流干扰影响，阴极保护电位波动大，且长时间正于-850 mV(相对于CSE),阴极保护系统受干扰严重，管道受阴极保护效果未知。为了解管道真实阴极保护状况，对沿线管道土壤电阻率进行测试，对管道通断电电位进行了24 h监测，确定了管道最小阴极保护电位，并评估了管道阴极保护状况。基于管道干扰风险分析结果，调整了阴极保护站输出参数，并开展了现场馈电试验。通过连续的馈电测试，获得了较优的干扰防护措施。     

长输管道地磁杂散电流干扰机理探讨

直流杂散电流干扰引起管道阴极保护电位异常波动，导致管道阴极保护欠保护或者过保护，增大外腐蚀风险。通过对管道阴极保护电位长期监测数据波动规律分析、频谱分析以及干扰源调查分析，找出电位异常波动原因及干扰机理。生产实践发现，东北某长输管道k1～k205段约200 km管道自投产以来管道阴极保护电位波动剧烈，监测期间管道阴极保护通电电位最正达9V_CSE，最负达-14 V_CSE，远远超出正常的阴极保护电位水平。研究表明：该段管道直流杂散电流干扰具有长程(200 km)、低频直流特性(0.0001～0.001Hz)和全天候干扰的规律，分析该杂散电流干扰为地磁干扰；建议对k1～k205段管道采用恒电流阴极保护，并加密埋设腐蚀试片或者腐蚀监测探针，长期监测腐蚀速率，评价地磁干扰的影响程度。     

馈电试验在地铁杂散电流干扰排流中的应用

埋地钢质管道受地铁动态直流杂散电流干扰的缓解是管道界的一个难题。本工作尝试使用强制电流阴极保护的方式,用强化的阴极保护电流缓解地铁动态干扰对管道的腐蚀影响。馈电试验有助于选取合适的强制电流阳极地床位置以及强制电流阴极保护系统的输出,取得最优的排流效果。     

成品油管线杂散电流调查及排除

通过测量管道对地电位、电位梯度和杂散电流方向,对成品油管线上的杂散电流进行了全面调查.结果表明,杂散电流干扰程度已经超过了标准规定的必须采取排流措施的警戒指标.为此,采取了牺牲阳极接地式排流,排流效率高于99%,并使管道达到了阴极保护     

利比亚西部管道阴极保护技术

利比亚西部管道位于非洲沙漠，长年干旱无雨，这给管道的阴极保护带来困难。中国的技术人员充分发挥自己的聪明才智，成功地解决了阳极接地电阻问题、无电地区的电源问题、杂散电流干扰问题，使管道阴极保护参数处于理想状态，获得外国监理公司和业主的好评。     

埋地管道在ECDA过程中杂散电流干扰下阴保电位的校正方法

埋地钢质管道在ECDA检测过程中,经常使用CIPS方法检测阴极保护电位,然而阴极保护系统在受到杂散电流干扰时,所测量的电位波动极大,检测结果无法应用于阴极保护系统的评价。因此需要寻找能够适用于在杂散电流干扰下CIPS所测电位的校正方法,排除杂散电流的干扰获取有效的阴极保护电位。     

输油管道防腐技术存在问题及解决办法

针对某油田输油管道防腐现状,分析了输油管道现阶段存在的问题:管道防腐层存在缺陷;输油管道不具备断电电位测试条件;多条输油管道共用阴极防腐站;管道保护电位未达到标准要求;杂散电流对管道阴极保护影响过大;阴极保护系统设施不完善。结合实际生产,提出了相应的解决措施:对防腐层进行修复;测试输油管道断电电位;采用先进的管道阴极保护电位监测系统;对管道杂散电流测试,必要时进行排流处理;完善阴极保护设施。通过上述措施,确保管道处于安全、良好的运行状态。     

输油管道杂散电流干扰的检测及对应措施

采用管地电位测量、电位梯度测量、杂散电流智能测试仪(SCM)测量等多种方法对某输油管道杂散电流干扰进行检测评价。结果表明:管道受到较严重的直流杂散电流干扰,杂散电流在SH060~SH100管段流入,导致全线阴保关闭后该管段电位偏负,而集中从SH016~SH020管段流出,使得该管段阴极保护电位难以达到正常水平。提出管道杂散电流整治措施与初步方案,为管道的维修、维护与监控提供依据。通过检测杂散电流干扰,分析主要问题并探索解决方案,降低杂散电流对输油管道的影响。     

高压线路对地下输油管道中杂散电流影响规律

用土壤电位梯度法和管地电位连续监测法,研究了高压线路对地下输油管道中杂散电流的影响规律.结果表明,当管线与高压线平行或交叉时,管道中存在较强的杂散电流;且随与离高压线距离的减小而增强;在杂散电流的作用下,管道会加速腐蚀.建议在杂散电流较强的管段采取排流保护措施.     

油气田老管道外腐蚀综合检测及评价方法

利用交流电流衰减法(PCM)、直流电位梯度法(DCVG)和密间距管地电位测试法(CIPS)等技术对新疆油田三化(北三台-乌石化站)原油管道开展了外腐蚀综合检测和评价。检测评价内容包括:沿线土壤腐蚀性调查、防腐层完整性、阴极保护有效性、直/交流杂散电流干扰等间接检测及开挖直接检验。综合检测发现三化线防腐层老化、破损严重,沿线共发现破损点592处,约39.2 km的管段管地电位不满足阴极保护电位标准。基于系统检测和综合评价结果,提出了管道外防腐蚀层修复与阴极保护调整方案。