金属管道交流腐蚀研究新进展

交流腐蚀对金属管道的危害不容忽视,交流电不仅可以通过杂散电流的形式对金属管道造成腐蚀危害,还可以通过感应使金属管道中产生交流电流,形成交流干扰破坏。分别从交流腐蚀的实验研究、理论分析及腐蚀机理角度,对近年来国内外开展的交流腐蚀研究进行系统综述。实验证明交流电不仅能加速金属的腐蚀,破坏金属表面的钝化膜,诱发点蚀,还能造成阴极保护系统的阴极保护电流激增,保护电位严重波动,甚至引起牺牲阳极极性逆转等危害。交流腐蚀的机理十分复杂,人们试图通过理论分析和实验归纳对这一复杂行为进行解释,形成了几类较为典型的腐蚀机理假说。虽然交流腐蚀的研究已有百年的历史,但仍存在许多难点问题亟待解决,通过对目前研究中存在的重点问题进行探讨,展望这一领域的研究前景及发展趋势,为相关领域的研究人员提供新思路。     

浅谈油气管道直流干扰的治理

随着我国油气管网和高压输电线路的不断建设,阴极保护系统的不断投用,管道受到杂散电流的干扰腐蚀变得越来越严重,本文针对目前油气管道直流杂散电流干扰的现状,介绍管道直流杂散电流排流的一些现场治理技术,希望减小杂散电流对管道的腐蚀提供一些参考。本文综述了直流输电设施及临近阴极保护系统对管道产生直流杂散电流的原因、危害及解决措施。     

某天然气管道杂散电流干扰对阴极保护效果的影响研究

某天然气管道阴极保护率不能达到阴极保护标准的要求,提高管段电位后,阴极保护电位仍然不稳定。为了确定影响原因,对管道周边杂散电流干扰源进行了排查与分析。通过对管道进行24 h杂散电流检测,发现影响阴极保护电位波动的主要原因是受到较强的动态直流杂散电流干扰。为了减少直流杂散电流对管道的影响,采用排流器+锌带方法对受到干扰的管道进行排流。排流后,再次对管道的阴极保护系统进行了密间隔电位法(CIPS)检测。结果表明,该排流方法能有效减少杂散电流的干扰,使管道阴极保护系统合格率符合标准要求。     

油气管道的杂散电流腐蚀防护措施

介绍了杂散电流腐蚀的机理、特点、对油气管道的影响,以及国内外标准及关于杂散电流干扰源与油气管线安全间距的规定,并提出防止杂散电流腐蚀的相应措施.     

鱼龙岭接地极入地电流对西气东输二线埋地钢质管道的影响分析

通过分析鱼龙岭接地极入地电流对西气东输二线埋地钢质管道的影响,预测管道防腐层发生阴极剥离及管体产生重大腐蚀的可能性较低,管道阴极保护电位偏移较大,导致阴极保护电源设备运行异常。由此,需对西气东输二线管道采取适当的杂散电流干扰缓解措施。     

杂散电流干扰下埋地管道阴极保护有效性检测与评价

对杂散电流及其干扰下的埋地管道阴极保护有效性检测和评价进行方法和应用研究.讨论了杂散电流的定义、种类、腐蚀机理及检测方法.基于某工程实例埋地管道,进行极化试片法断电电位测试,按照AS 2832.1—2015和GB/T 21448—2017进行测试数据综合评价,结合现场环境进行不合格测试桩阴极保护失效原因分析.研究结果表...     

埋地输气管道的直流杂散电流干扰分析与排流措施

近年来,城市轨道交通迅猛发展,泄漏到大地中的直流杂散电流会加速埋地钢质管道腐蚀,而直流杂散电流的波动特征给阴极保护电位的测试及有效性评价也带来了很大困难,直接影响阴极保护系统的安全运行及埋地输气管道的使用寿命。相国寺储气库输气管道"铜相线"自建成投运以来一直受到直流杂散电流干扰影响,根据对其阴极保护系统日常运行监测,分析干扰源工作时间、波动特征、分布区间,排查杂散电流干扰源及流入流出区间,并采取了接地排流试验、极性排流试验、强制排流试验等应对措施,通过对比研究,证明强制排流效果最佳。     

油气管道杂散电流干扰的缓解措施与评价准则评析

对比分析了国内外关于油气管道杂散电流干扰的几部标准中提到的杂散电流干扰的判断准则和缓解措施,介绍了阴极保护准则的最新研究结果.分析结果认为:各国标准对于杂散电流干扰的基本认识比较一致,但是其判断准则和缓解电干扰的具体方法有较大的差异.电位梯度法判断杂散电流干扰可能需要附加土壤电阻率数据,安装绝缘接头的缓解措施可能会产生不利影响,正电位平均值法评定准则并不能评价管道受到的电干扰腐蚀危险性.绝大多数情况下,当管地电位满足-850 mV on/off电位时,管道最大点蚀速率均可以降到0.3mm/a以下.当管地电位不能满足-850 mV on/off电位时,需要防腐工程师根据现场测试数据评价管道遭受点蚀的危险性.     

杂散电流干扰下管道CIPS/DCVG组合检测实践

密间隔电位测试(CIPS)是目前检验管道阴极保护水平和腐蚀风险最有效的办法.但是当杂散电流或地电流引起管地电位波动时,很难正确解释检测结果.对于受杂散电流干扰影响的管道采用了CIPS/DCVG(直流电位梯度检测)组合检测,通过安装GPS同步断流器中断所有电流源以及在测试桩处安装智能数据记录仪记录杂散电流和地电流对管地电位的影响,可对CIPS数据进行有效的校正,开挖验证结果表明防腐层缺陷定位准确.实践表明该组合检测方法可以排除杂散电流干扰对检测数据的影响,有效识别防腐层缺陷位置,更加准确地评价阴极保护水平.     

地铁干扰对埋地管道的外腐蚀影响及风险评价方法研究

随着我国城市建设的不断推进,对城市轨道交通和能源的需求越来越大,城市地铁系统与埋地油气管道平行或交叉的情况越来越多,由地铁等轨道交通引起的动态直流杂散电流引起的管道腐蚀问题也越来越受到关注。目前对于动态直流杂散电流干扰下的腐蚀机理尚不明确,以某遭受地铁杂散电流干扰的输气管道为研究对象,采用腐蚀试片法进行了地铁影响下管道受干扰参数的测试分析、地铁杂散电流对邻近油气管道的腐蚀影响及腐蚀风险评价方法研究。结果表明:动态直流干扰下,管道腐蚀特征为局部腐蚀,其腐蚀速率远远大于自腐蚀试片腐蚀速率,且均超过了标准要求(0.025 4 mm/a);若干扰段管道防腐层存在破损,破损点越多、破损面积越大,同等大小的干扰电流在此处造成的电流密度越小,其遭受的干扰腐蚀风险越低,但其他腐蚀风险更高。基于上述分析获得了动态直流干扰下管道腐蚀风险的评价准则,建立了基于断电电位偏移量和偏移时间比的管道腐蚀风险评价方法,可实现地铁干扰下管道腐蚀风险的非开挖间接评价。     

The influence of DC stray current on pipeline corrosion

DC stray current can cause severe corrosion on buried pipelines. In this study, firstly, we deduced the equation of DC stray current interference on pipelines. Next, the cathode boundary condition was discretized with pipe elements, and corresponding experiments were designed to validate the mathematical model. Finally, the numerical simulation program BEASY was used to study the corrosion effect of DC stray current that an auxiliary anode bed generated in an impressed current cathodic protection system. The effects of crossing angle, crossing distance, distance of the two pipelines, anode output current, depth, and soil resistivity were investigated. Our results indicate that pipeline crossing substantially affects the corrosion potential of both protected and unprotected pipelines. Pipeline crossing angles, crossing distances, and anode depths, our results suggest, have no significant influence. Decreasing anode output current or soil resistivity reduces pipeline corrosion gradually. A reduction of corrosion also occurs when the distance between two parallel pipelines increases.     

基于腐蚀速率预测的管道安全运行技术研究

腐蚀是造成管道油气泄漏和失效事故的重要因素。腐蚀速率是管道阴极保护效果评价准则,也是制定管道维修计划和内检测周期的依据。我国长输管道已全面、强制实施完整性管理,确定管道腐蚀速率已成为完整性管理的一项重要工作。文中阐述了国内外广泛应用的腐蚀速率计算方法的适用范围和应用条件,包括试验法、NACE经验值、数学分析方法和基于内检测技术的完整性评价法。介绍了应用腐蚀速率在保障管道安全运行和延长管道使用寿命方面的实践案例和应用效果。针对管道管理者选择科学、适用的腐蚀速率计算方法,提出选用原则和使用建议,有助于提升我国管道安全管理水平和腐蚀防护工作规范化。     

Design of distributed fuzzy logic controllers for controlling the AC corrosion in the metallic pipelines due to the OHTLs

This paper presents a new mitigation proposal to the AC corrosion in the metallic pipeline due to its interference with transmission lines (TLs) based on inserting the polarization cell (KOH-PC), and fuzzy logic controller (FLC) along the pipeline. Impressed current cathodic protection (ICCP) confirmed to be an appropriate technique to control AC corrosion. The approval of corrosion protection widely relies on the distribution of DC voltage along the route of the pipeline. This study aims to achieve the optimum DC voltage distribution. Finally, this paper will be useful in the improvement of cathodic protection performance, especially with the presence of KOH-PCs.     

油气长输管道腐蚀检测评估技术研究与应用

油气长输管道腐蚀检测评估已成为确保原油安全输送的关键技术。文章对管道可能存在的腐蚀失效形式进行了剖析,提出了一套综合利用坐标测绘、双频电流衰减法、直流电位梯度法、密间隔管地电位测试法、杂散电流检测法、瞬变电磁法对油气长输管道进行检测评估的方法和利用HoneywellPredictPipe3．0软件对输气管道进行内腐蚀评估的方法。文章结合工程实例说明了该技术的应用,并指出利用该技术可在非开挖不停输的前提下．实现对油气长输管道腐蚀与防护状况的完整评价。     

苏丹OGM8输油管道腐蚀机理与防护对策

苏丹迈鲁特盆地输油管道在投产1年后发生多次泄露,管道外壁腐蚀严重。经检测,管道腐蚀的原因是管道的熔结环氧粉末（FBE）防腐蚀层出现漏点、阴极保护强加电位不当以及土壤含有较多的腐蚀微生物。针对管道的腐蚀泄露,提出了相应的防护对策,如加强阴极保护管理,采用3PP新型防腐蚀层以及定期对管道进行内检测等。     

集输管道的腐蚀检测与完整性管理实践

集输管道的输送介质成分复杂,多种腐蚀机理并存,集输管网的腐蚀完整性管理一直困扰着企业管理者,制约着油气田企业完整性管理水平整体提高。西南油气田借助于先进的清管检测技术,对集输管道的腐蚀缺陷的检测、识别和管理形成了系统思路,在集输管道的腐蚀缺陷的完整性管理方面做了一些有益的探索。对于在役运营集输管道,在清管现场检测工作中检测出的缺陷及时进行高质量的修复;加大对集输管道阴极保护的检测,管道不宜长期处于＂欠保护＂或＂过保护＂状态运行;加强巡检,及时发现管道泄漏,杜绝事故发生。对于待建拟建新集输管道,强化防腐概念,在工程设计阶段就将腐蚀防护工作一并考虑;强化安全环保意识,注重防腐技术的应用效果。     

阴极保护系统运行及效果评价

埋地钢制天然气管道会受到化学腐蚀和电化学腐蚀作用。榆林南区集输支干线均采用阴极保护(CP)和防腐涂层相结合的方法进行腐蚀防护。简单阐述了埋地管道腐蚀产生的原因和阴极保护的原理、系统组成。重点对榆林南区阴极保护系统运行现状进行简要分析、评价,并提出了优化意见。     

Effects of alternating current interference on corrosion of X60 pipeline steel

With rapid economic development in China, demand for energy and transportation is growing. Due to the limitations of factors such as terrain and traffic, a large number of buried oil and gas pipelines are parallel to highvoltage transmission lines and electrified railways over long distances. Alternating current (AC) corrosion of pipelines is very serious in such cases. In this work, laboratory experiments were carried out with an electrochemical method in a simulated soil solution at various AC current densities from 0 to 200 A/m2 and AC frequencies from 10 to 200 Hz. Experimental results indicated that with an increase in the AC current density, the corrosion potential of an X60 steel electrode shifted negatively, the anodic current density increased significantly, and the corrosion rate increased. Moreover, with an increase in the AC frequency, the corrosion potential of the X60 electrode shifted positively and the anodic current density decreased, which led to a decrease in the corrosion rate. Furthermore, the morphology of X60 electrodes indicated that uniform corrosion occurred at a low AC current density; while corrosion pits were found on the X60 electrode surface at a high AC current density, and deep corrosion pits seriously damaged the pipelines and might lead to leakage.     

中国和欧洲管道交流干扰腐蚀标准差异分析

随着我国长输管道迅猛发展,管道与输电线路并行、交叉的问题日益突出。交流干扰腐蚀对管体、防腐层、阴极保护设备和人员安全造成威胁;而特高压输电线路普及应用,对管道设计和运行安全提出更高的要求。为提升我国管道腐蚀防护标准的技术水平,跟踪研究了国外管道腐蚀标准的制修订信息。以新版的欧洲标准EN 15280-2013为例,研究与我国标准的重要差异,该标准新修订的主要内容包括制定交流腐蚀从业人员资质评估标准,管道设计阶段评估交流腐蚀干扰影响程度,综合电压、电流、电流比值和土壤电阻率确定交流腐蚀判定准则,考虑高风险区域、管道运行历史和内检测数据确定交流腐蚀测试点等。最后,针对我国管道交流干扰腐蚀技术水平,提出了国家标准GB/T 50698-2011的改进建议。