阴极保护电流密度的理论计算及其应用

长输埋地油气管道通常采用防腐涂层和阴极保护联合的方式进行防腐蚀保护。本文通过理论和实践证明阴极保护电流密度可以非常好的反应管道防腐层及阴极保护的工作状况。可以通过阴极保护电流密度的计算及评价,对管道防腐层质量进行分级。而对于电流密度异常的管道,还可以推算出防腐层面电阻率、阴极保护输出电流漏失量等重要信息,进而分析查找原因,解决实际问题。     

管道阴极保护电流密度检测评价技术现状分析

管道阴极保护电流密度既是衡量防腐涂层绝缘性能的重要指标,又是管道阴极保护系统的主要控制参数,能同时反应管道防腐层及阴极保护系统的工作状况,可以用来检测评价整个管道防腐体系。分析结果表明:电流环法是最科学的检测技术,但目前的测试设备现场适用性较差,急需改进;而评价方法过于简单、缺乏指导性,需要结合现场数据及经验进行完善。     

浅析东临复线输油管道阴极保护距离缩短的原因

通过多种测试方法对东临复线输油管道阴极保护系统的检测,发现防腐层老化、漏电点多是该管线阴极保护距离缩短的主要原因.为此,提出了处理方法和预防措施,建议对管道腐蚀与防护系统的技术现状和管道整体安全性进行科学评价.     

埋地管道防腐层破损对阴极保护参数影响规律研究

本文通过室外实验模拟埋地钢质管道的阴极保护系统,用试片法代替管道防腐层的缺陷,并采用普通Cu/饱和CuSO_4电极结合极化探头测得管道的阴极保护参数,来研究管道防腐层破损后管道防腐层的破损状况、周围土壤特性等对自然管地电位、管道阴极保护电位及IR降各阴保参数的影响规律。以便为管道工作者根据测得的阴极保护电位来判断管道防腐层的状况提供一些依据。     

管线腐蚀与防护势态的灰色评估研究

分析了影响输油管线防护状态的4项因子即管地电位 、阴极保护电位、土壤中碳钢腐蚀电流密度以及防腐层电阻的统计分布特征,发现它们分别 服从正态分布或对数正态分布;且新旧两条输油管线的管地电位与防腐层绝缘电阻的均值与 方差具有显著性差异,而土壤腐蚀电流密度与阴极保护电位则不构成显著差异.应用灰色决 策（灰靶）理论对管线综合势态和运行风险进行了分级和评估,为减少管道腐蚀事故和管道 的预防性维修提供依据.     

浅谈埋地钢管的腐蚀及其防护

阐述了埋地钢管的腐蚀形态、防腐蚀措施,包括管道防腐层和阴极保护,管道防腐层缺陷检测的原理、方法和仪器,防腐层缺陷的修复。     

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。     

管道阴极保护电位检查片测试方法及应用

根据相关标准规定,钢制埋地管道阴极保护效果评价应采用断电电位指标,现场测试通常使用同步中断法,但其并不适用于无法同步中断管中阴极保护电流、以及受杂散电流干扰的管段。阴极保护电位检查片可以解决这一难题,通过模拟管道防腐层漏点,利用检查片的瞬间断开电位实现近似管道断电电位的测量。本文详细介绍了管道阴极保护电位检查片的适用范围、设计、安装、测试及分析等内容,通过具体实施案例明确了数据记录的规范性,并验证了测试方法的可行性,为该方法的推广应用奠定实践基础。     

三化输油管道防腐层及阴极保护状况检测及综合评价

利用交流电流衰减法(PCM)和密间距管地电位测试法(CIPS)等技术对新疆油田三化原油管道开展了防腐层和阴极保护检测和评价。检测评价内容包括:沿线土壤腐蚀性调查、防腐层完整性、阴极保护有效性及开挖直接检验。检测和开挖发现防腐层老化、破损严重,发现破损点5处,沿线长度约1.35km管段管地电位不满足阴极保护最低电位标准。基于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。     

城市燃气管网阴极保护系统失效分析

城市燃气管道建成后,管道的腐蚀将成为重要的问题。众所周知,管道防腐层与阴极保护技术相结合,可以有效防止管道因腐蚀导致破坏而发生燃气泄漏事故。随着运行年限的增加,燃气管道防腐层会出现老化、破损等问题,燃气管道阴极保护系统也会由于各种原因不能正常工作。     

The effects of hydrogen embrittlement by cathodic protection on the CTOD of buried natural gas pipeline

For the corrosion protection of natural gas transmission pipelines, two methods are used, cathodic protection and a coating technique. In the case of cathodic protection, defects are embrittled by hydrogen occurring at crack tips or surfaces of materials. It is, however, very important to evaluate whether cracks in the embrittled area can grow or not, especially in weld metal. In this work, on the basis of elastic plastic fracture mechanics, we performed CTOD testing under various test conditions, such as potential and current density. The CTOD of the base steel and weld metal showed a strong dependence on the test conditions. The CTOD decreased with increasing cathodic potential and current density. The morphology of the fracture surface showed quasi-cleavage. Cathodic overprotection results in hydrogen embrittlement at the crack tip.     

深海钢铁材料的阴极保护技术研究及发展

综述深海环境中溶解氧、温度、pH值、碳酸盐及压力等对钢铁材料的阴极保护及钙质沉积层形成过程的影响。对国内外深海钢铁材料的阴极保护研究工作进行总结,介绍深海阴极保护参数的设计及应注意的因素,认为提高初始电流密度和阴极保护联合涂层是深海阴极保护的重要保护措施。最后对现阶段深海阴极保护研究中的不足及发展方向进行探讨。     

管道3PE涂层的阴极剥离性能研究

分析探讨了管道3PE涂层阴极剥离的机理和产生条件,试验研究了不同温度、时间下极化电位等因素对3PE涂层等的阴极剥离性能的影响规律.结果表明,在一定的条件下,极化电位的变化对3PE涂层的阴极剥离性能影响不大。     

外防腐蚀涂层对管道阴极保护电流屏蔽的研究进展

防腐蚀层与阴极保护联合使用是目前长输管道外壁最常见的防护措施。但是,管道外防腐蚀涂层,特别是绝缘性能良好的防腐蚀层脱粘剥离后,会引发阴极保护电流屏蔽,使管道得不到有效的保护电流,最终导致管道腐蚀,引发安全事故。本文综述了管道外防腐蚀涂层引起阴极保护电流屏蔽现象的原因、表现形式、对管道的危害以及解决的办法。     

3PE防腐蚀层失效分析与寿命预测

为了研究3PE防腐蚀层服役过程中的失效问题,采用现场测试、实验室分析和模拟试验等方法对服役中3PE防腐蚀层的剥离问题进行了分析,并对其寿命进行了预测。结果表明:生产过程中表面处理、环氧粉末喷涂等工艺控制不当,服役过程中防腐蚀层破损、阴极保护电位过负等环境因素,均会导致3PE防腐蚀层的剥离;同样的电流密度下,随着时间的延长,阴极剥离距离逐渐增加,且在试验前期增加较快,在试验后期增加变缓;相同时间下,施加的电流密度越高,阴极剥离距离越大,3PE防腐蚀层的特征寿命与电流密度的倒数呈指数关系。     

Cathodic phosphate coating containing nano zinc particles on magnesium alloy

A technology for preparation of a cathodic phosphate coating mainly containing nano metallic zinc particles and phosphate compounds on magnesium alloy was developed.The influence of cathodic current density on the microstructure of the cathodic phosphate coating was investigated.The results show that the crystals of the coating are finer and the microstructures of the outer surface of the coatings are zigzag at the cathodic density of 0.2-0.5 A/dm~2.The content of nano metallic zinc particles in the coat...     

Kathodischer Korrosions-Innenschutz salzwasserführender Rohrleitungen mittels platinierter Titananoden

Internal cathodic protection of salt water pipelines with the aid of platinized titanium anodes In petroleum production heavy corrosion occurs in the salt water injecting or flooding pipelines. This corrosion can be eliminated either with the aid of a passive protection (protective coating) or, better, by means of an active protection, i.e. cathodic protection with impressed current. While short pipelines can be protected economically with rod anodes, a continuous, partially platinized titanium wire anode has proven must successful for long pipelines. Particular attention must be devoted to the problem of the current feed. The current density required for the protection of bare pipeline surfaces is in the order of 150 mA/sq.m. It can be considerably reduced by combining the active protection with a passive protection by a coating. In connection with the problem of a suitable reference electrode for measuring the protective potential in high pressure pipelines, experiments have been carried out to determine the protective current requirements in a stagnant and a flowing electrolyte respectively. Finally the question of the economy of the process is shortly discussed.     

金属光电化学阴极保护材料及其防腐功能化实现研究进展

与传统的腐蚀保护方法相比,光电化学阴极保护是一种节能、环保、经济的腐蚀防护技术.该技术的关键特征是,利用光电化学阴极保护材料在光照条件下产生光生电子,而光生电子以电势差作为驱动力转移到金属上,并富集在金属表面,导致金属的电位负移,从而实现对金属的强制保护.总结了近年来国内外光电化学阴极保护材料的制备方法与性能特点,针对目前TiO2薄膜材料存在的问题,阐述了通过形貌调控、元素掺杂、半导体复合、异质结构成、材料耦合等方式,提升光电化学阴极保护性能的策略和技术.概括了非TiO2类光电化学阴极保护纳米材料的性能及应用,主要有ZnO、SrTiO3、In2O3、g-C3N4、铋基金属氧化物等半导体材料.明确了近年来光电化学阴极保护材料防腐功能化实现的途径和方法,包括光阳极法和直接涂敷法,并比较了二者之间的优缺点.最后,提出了金属光电化学阴极保护材料及防腐功能化研究的发展趋势及存在的问题.     

涂层孔隙率对钢质套管穿越段管道阴保电位影响规律的数值模拟

采用COMSOL Multiphysics软件,对管道极化电位和管地电位进行模拟计算,从套管有涂层和无涂层的两个方面,研究了涂层孔隙率对套管处埋地管道的阴保电位影响规律。结果表明:套管内管道涂层质量越差,管道所需的极化电流就越多,管道的阴保效果就越差;加涂层套管在环形空间内的电位比无涂层套管的更正,但在地表处却稍微偏负,所以仅仅依靠管地电位来判断管道的极化电位是有误差的;当套管无涂层时,只要环形空间内有电解质,其对管道的极化电流无屏蔽作用,所以利用密间隔电位测量(CIPS)、直流电压梯度法(DCVG)和交流电压梯度法(ACVG)等地面检测方法可以判断出套管内管道防腐层的质量和阴极保护的等级状况。     

油气运输管道防腐层的抗阴极剥离性能

研究了3种聚乙烯防腐层(3PE、热收缩带、热收缩套)在不同阴极保护电位下,阴极剥离过程中阴极保护电流的变化情况,以及它们在不同条件下的抗阴极剥离性能。结果表明:3种防腐层的阴极剥离距离,会随着阴极保护电位的负移、时间的延长及温度的升高而增大;在过负的阴极保护电位下,3种防腐层阴极剥离时的阴极保护电流呈现出了不同的波动性,3PE防腐层抗阴极剥离的性能优于聚乙烯热收缩带(套)。