海底管道阴极保护电位的分布

海底管道将穿越不同环境的海水,海水的电导率和管道本身防腐蚀涂层的完好率,将极大地影响海底管道阴极保护电位的分布,而实测又受到多种因素的限制。为了准确地获取其真实分布状态,建立了海底管道阴极保护电位分布的数学模型,采用FLUENT软件对海底管道阴极保护电位进行模拟计算,研究了不同海水电导率和管道涂层破损率对管道阴极保护电位分布的影响。结果表明:模拟计算结果与实际测量结果吻合良好;阴极保护电位随海水电导率的升高而降低;管道涂层的破损率越低,越有利于阴极保护电位的均匀分布。     

站场接地材料对埋地管道腐蚀速率及阴极保护的影响规律研究

为了解接地网对埋地管道阴极保护效果的影响,采用数值模拟计算方法,建立了站场接地系统及埋地管道腐蚀与阴极保护电场模型,考察了接地极材质、阳极地床形式等因素对埋地管道电位分布、腐蚀速率及阴极保护效果的影响规律。结果表明：电正性接地极材料会大大加速附近埋地管道的腐蚀速率,造成区域阴极保护无法达标,因此应避免采用;同时近地床的优化分布相对于远地床形式能更好地消除由接地系统造成的屏蔽区。以上结果可为接地材料的选择和站场区域阴极保护阳极地床的设计提供参考。     

某气田集输管线阴极保护检测与优化设计

多管线共用阳极阴极保护系统中,不同管线保护电位存在差异,长距离管线末端欠保护,提高电流输出可造成其他联合保护管线过保护.为了准确获取真实电位分布状况,对多管线联合保护阴极保护电位进行模拟计算,研究了不同阳极地床布置方式对各管线阴极保护电位的影响.结果 表明:模拟计算结果与实际测量结果吻合性良好;新建阳极与其他阴极保护系统的管线及阳极之间距离越远,阴极保护系统间干扰越小,越有利于阴极保护电位的均匀分布.     

金属储罐外底面阴极保护电位分布的预测模型及其精准性

为了掌握金属储罐基础厚度、土壤电阻率对储罐阴极保护的影响,建立了20钢储罐底板外侧阴极保护电位分布的数学模型。利用FLUENT软件模拟计算了不同影响因素下金属储罐底板外侧的阴极保护电位,研究了不同厚度沥青砂层、砂垫层和土壤电阻率对其阴极保护电位分布的影响。结果表明:沥青砂层的厚度对保护电位分布影响较小,土壤电阻率对保护电位分布影响较大,砂垫层越厚越有利于阴极保护电位的均匀分布。本模型的模拟结果与实测结果相近,可以用于金属储罐阴极保护效果的预测。     

海底管道阴极保护数值模拟计算边界条件的确定

数值模拟计算是进行阴极保护设计的有效方法,而边界条件的确定会直接影响计算结果的准确性。本文通过试验的方法研究并建立了管线钢和牺牲阳极的边界条件,并据此边界条件对管线上防腐涂层破损点进行了数值模拟计算,计算结果与实测结果吻合良好,由此证明了根据试验建立的边界条件是合理、可靠的,可用于海底管线的阴极保护评估。     

已铺设海底管道涂层破损阴极保护评估

通过使用标准规范和数值模拟计算,对己完成铺设的海管破损点阴极保护进行技术评估。经计算得到在管道全寿命期内,目前的牺牲阳极设计可满足破损点处阴极保护要求,不需采取其他保护措施。     

数值模拟计算在地下管线及储罐的阴极保护设计中的应用

介绍了用于阴极保护系统设计的几种数值模拟计算方法。描述了数值模拟计算在地下管线及储罐的阴极保护系统优化设计方面的应用。通过工程应用实例,重点介绍采用基于边界元的Beasy数值模拟软件系统得到地下管线及储罐罐底的阴极保护电位和电流密度分布及其干扰因素影响的计算结果。     

石油管道阴极保护系统的防雷措施探讨

雷电是一种大气自然现象,对石油管道威胁极大。本文研究了石油管道阴极保护防雷的几个措施,即新建管道阴极保护措施、己建管道阴极保护措施、阳极材料的选择、长输管道阳极地床的设置。从测量技术的研究、软件开发、扩大应用领域、完善标准体系等方面提出了发展趋势。     

基于改进遗传算法的管道阴极保护系统辅助阳极位置优化

有效配置阴极保护系统阳极可减小管道腐蚀速率,目前多采用经验评估法,比较耗时。辅助阳极的数量、埋设位置以及土壤电阻率等都会影响管道阴极保护效果。针对阳极位置优化问题,在已有管道边界元模型(BEM)基础上,利用改进遗传算法(GA)对阳极埋设位置进行优化,根据其优化结果,利用COMSOL Multiphysics仿真软件对管道阴极保护系统进行三维建模,得到埋地管道沿线电位分布图,最后利用现场实测数据对比分析软件仿真结果得到相同的结果,因此该改进遗传算法优化的阳极埋设位置可以为现场工程施工提供理论基础。     

牺牲阳极在老旧循环水管道内壁保护中的应用实例

介绍了牺牲阳极在电厂老旧循环水管道内壁防腐蚀改造中的应用实例。针对原有循环水管道内壁防腐蚀涂层脱落、管道内壁受到腐蚀等问题,对老旧管道内壁进行牺牲阳极的阴极保护设计,合理安排施工程序,严格控制施工步骤,完成了管道内壁阴极保护改造。循环水管道内壁阴极保护改造完成后,采用锌参比电极对管道内壁进行测量,整体保护电位低于0.25 V,整个老旧管道内壁得到良好的阴极保护。     

油气长输管道腐蚀成因及阴极保护防腐技术

油气长输管道的腐蚀会对油气长输管道的安全产生影响。所以有必要加强对油气长输管道的防腐保护,其中阴极保护防腐技术就被用于油气长输管道的日常维护中。该文对油气长输管道腐蚀的原因进行了分析,并对油气长输管道阴极保护防腐技术进行了探讨,希望对油气长输管道的防腐起到一定的作用。     

交流杂散电流对机场供油管道阴极保护的影响

通过交流杂散电流干扰下的阴极保护电位分析,研究交流杂散电流存在情况下并行间距、并行长度、交叉角度及交流干扰电压对埋地管道阴极保护系统的干扰规律具有实际意义。交流干扰存在情况下,干扰源与管道并行间距、并行长度及交流干扰电压对管地电位的影响因阴极保护电压不同而发生不同趋势的改变,阴保电压为-1.1 V是一个转折电位,阴保电位较小时管地电位正移,且随着管道与交流干扰源之间距离越小正移越多,很有可能会超出最小保护电位范围;而阴极保护电压较大时管地电位受交流杂散电流干扰而负移,且随着管道与交流干扰源之间距离越小负移越多,很有可能会超出最大保护电位范围。交流干扰存在情况下干扰源与管道交叉时,交叉角度越大,对管地电位的影响越小,当交叉角度增大到90°时,阴极保护下的管地电位与无干扰时电位之间差值最小。     

基于阴极保护电位的原油长输管道安全预警技术研究

阴极保护是保障原油长输管道安全运行的重要手段,其保护电位是判断管道保护是否成功的依据之一.如今,管道运行进入事故多发期,对阴极保护电位的监测和预警非常重要.研究了基于管道阴极保护电位的长输管道安全预警技术,通过无线遥测管道沿线各测试桩上的阴极保护电位,在监测中心对管道保护电位分布曲线进行逐段拟合,通过与理想电位分布曲线的比较及单点保护电位的趋势提取,实现对管道防护层的缺陷定位和安全预警.现场实验验证了这一方法是可行的.     

油气站场内埋地管道区域性阴极保护技术应用中存在的问题及对策

油气站场内埋地管道的腐蚀问题危害较大,以往对其缺乏重视.针对站场区域性阴极保护技术应用过程中出现的问题,包括总保护电流量的确定、接地系统对站内区域性阴极保护系统的影响、通电点位置的确定、屏蔽与干扰问题以及强制电流系统与牺牲阳极系统联合保护时牺牲阳极效果的判断等进行了分析,提出了相应的解决措施,以期不断提高区域性阴极保护技术的应用水平,延长站场埋地管道的使用寿命.     

阴极保护数值计算中土壤电阻率的选取

为了确定土壤电阻率分布方式对储罐底板阴极保护电位分布的影响,建立了储罐底板外侧阴极保护电位分布的数学模型,利用COMSOL软件计算在不同土壤电阻率分布方式下储罐底板外侧阴极保护电位的分布,研究了不同直径储罐在土壤电阻率分别为恒定、分层均匀、连续分布3种方式下阴极保护电位分布的计算误差。结果表明:采用土壤电阻率分层均匀分布方式下的计算误差最大为1.89%,恒定均匀分布方式下的计算误差最大为5.82%;储罐直径越大,数值计算的误差越小;通过COMSOL软件建立二次电流分布模型,其模拟计算结果与实际测试结果吻合良好,可以为阴极保护数值模拟中土壤电阻率的选取提供理论依据。     

数值模拟管道内阴极保护的效率分布

本文使用电子计算机对管道内阴极保护的效率分布进行了数值模拟。讨论了不同条件下的氧扩散极限电流、阴极保护电流以及管径对保护效率分布的影响。     

埋地长输管道交流腐蚀现场状态及其风险评估

超高压输电线路对埋地管道的交流干扰问题日益突出,国内对其交流腐蚀缺乏风险评估.以裸露X65钢模拟埋地长输管道防腐蚀涂层缺陷,采用交、直流电流及电位的在线监测和腐蚀失重等方法,研究了高压输电线路交流干扰特征及其对管道阴极保护系统的影响规律.结果表明,当土壤介质条件基本不变时,电位与电流的变化存在相似性;适当调节阴极保护电...     

直流杂散电流对埋地管道腐蚀规律及干扰影响的研究进展

直流杂散电流对埋地金属管道产生很大干扰。从直流杂散电流类型(稳态直流和动态直流)以及干扰电流大小的角度分析了直流杂散电流对金属材料的腐蚀规律,包括电化学行为和腐蚀影响。从金属腐蚀和阴极保护干扰2个方面调研了直流杂散电流对埋地管道的干扰影响,并按照干扰源的类型(高压直流接地极、阴极保护阳极地床和地铁)进行了归纳。最后,对直流干扰下埋地管道腐蚀规律研究存在的不足进行了探讨,对未来的研究方向进行了展望。     

埋地管道阴极保护系统辅助阳极参数优化研究

阴极保护是抑制管道电化学腐蚀的重要手段,其电位的分布情况直接影响着管道保护效果。以西北某成品油输油站为例,利用COMSOL Multiphysics仿真软件研究管道阴极保护电位的分布规律,分析确定了影响管道阴极保护电位分布的主要因素是辅助阳极的埋设位置和输出电流值;并且通过电化学试验分析得到了L360管线钢在该成品油输油站模拟土壤溶液的最佳保护电位。然后以阳极数量、阳极敷设位置和阳极输出电流值为优化目标建立目标函数,利用模拟退火算法搜索出最佳阳极数量,最佳阳极位置和最佳阳极输出电流值。最后根据管道实际保护电位验证了优化方案的可行性,结果证明该方法对阴极保护设计有一定的参考价值。     

模拟管线系统中方波脉冲电流阴极保护规律的研究

为了弄清脉冲电流阴极保护的基本规律,为现场应用提供科学的理论依据和参考,采用方波脉冲电流对模拟管线体系脉冲电流阴极保护的电位分布规律以及脉冲电流参数和其他因素对电位分布的影响进行了研究.在3.5 m(长)×2.0 m(宽)×3.0 m(深)的水池中,建立了均匀介质模拟水平管道体系,研究了方波脉冲电流参数(频率、幅值、占空比)、阳极距离等因素对方波脉冲电流阴极保护效果的影响,并将直流与方波脉冲电流的阴极保护效果进行了对比.结果表明,随着方波脉冲电流频率、幅值或占空比的增加,阴极极化电位分布曲线逐渐负移,极化幅度逐渐增加,且阴极表面的电位分布远比直流作用时均匀,有效保护深度明显延长,所需平均保护电流更小.