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。     

油气管道交直流混合干扰的监测及分析

某原油管道与地铁、高铁和高压输电线路等多种干扰源相邻或伴行，受杂散电流干扰严重且复杂。采用现场埋片法对管道沿线管地电位和干扰规律进行详细监测，并分析干扰特征。结果表明：管道全线受地铁、高铁及高压交流输电线路等多种干扰源交直流混合干扰；45～56号桩管段受高压交流输电线路和高铁线路的静态和动态交流干扰，56～105号和129～152号桩管段受地铁线路和高铁线路的动态直流和动态交流混合干扰，105～129号桩管段同时受地铁线路、高铁线路和高压交流输电线路混合干扰。交直流混合干扰下，管道通电电位最高达2.00 V,断电电位0.31 V;交流电压最高26 V,7处交流电流密度高于30 A/m²,需采取干扰防护措施。     

固态去耦合器在某管道交流干扰防护中的应用

某长输埋地输气管道遭受严重的交流干扰,为减少交流干扰并减缓管道腐蚀,经调研确定了干扰源为交流高压输电线路和沪昆高铁,通过对比排流措施采用固态去耦合器接地方式,并对排流效果进行了评价。结果表明:固态去耦合器接地措施有效降低了交流干扰,使交流干扰程度控制在规范允许的范围内,缓减了管道腐蚀。     

交流干扰下管道最佳保护准则探究

为了探究交流干扰下抑制管道发生腐蚀的最佳保护准则,通过试验确定交流干扰下达到最佳保护状态时的阴极保护电位,首先验证经典的-0.85 V[vs饱和硫酸铜参比电极(CSE)]阴极保护电位准则和负向偏移100mV阴极保护准则在交流干扰下是否还具有良好的保护效果;接着探究阴极保护电位对保护效果的影响,确定保护效果较好时保护电位的范围.在此基础上,再结合保护程度和保护效率2个评价指标全面分析,找出最佳保护状态下的阴极保护电位取值.结果表明:存在交流干扰时,经典的-0.85 V(vs CSE)阴极保护电位准则和负向偏移100 mV阴极保护准则已经失效;在-1.20 V(vs CSE)以内,阴极保护电位负向升高,对交流干扰下的腐蚀抑制作用会增强;综合腐蚀速率、保护程度和保护效率3个因素,得到交流电流密度在50 A/m2以内时,建议采用-1.00 V(vs CSE)的保护电位;交流电流密度大于50A/m2时,建议采用-1.10 V(vs CSE)的保护电位.     

试片断电法测量埋地管道的断电电位

为了对埋地管道阴极保护的效果进行评价,用试片断电法测量埋地管道的断电电位,以此近似阴极保护电位,给出了试片断电法测量中关键参数的选择方法及推荐值,并确定了测量过程中的具体操作步骤和注意事项。结果表明：此方法可准确测量埋地管道的断电电位,为管道阴极保护系统的安全运行和管理提供支持。     

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。     

温度对L450管线钢最小阴极保护电位的影响

通过动电位极化以及恒电位极化试验,采用失重法、阳极Tafel直线段反推法等技术手段,针对温度对最小阴极保护电位的影响,探究了不同温度条件下模拟土壤溶液中埋地管道L450的最小阴极保护电位,以期阴极保护系统达到最佳的保护状态,避免因阴极保护不足而造成管道腐蚀穿孔的现象,从而科学有效地提升管道腐蚀防护的适用性和正确性.结果 表明:对于运行温度≤40℃的管线,最小阴极保护电位应为Ep≤-850 mV(vs CSE,下同);对于运行温度40～60℃的管线,最小阴极保护电位应为-850 mV≤Ep≤-950 mV;对于运行温度60～ 80℃的管线,最小阴极保护电位应为-950 mV≤Ep≤-1000 mY;对于运行温度＞80℃的管线,Ep≤-1000mV.     

某输气管道阴极保护电位欠保护原因探究

某输气管线服役12年后发生阴极保护电位不达标的问题。经分析,影响阴极保护电位的因素有外防腐蚀层绝缘性能、外防腐蚀层缺陷点情况和阴极保护系统等。为此,对电位不达标段管线进行埋地管道腐蚀检测(PCM)、交流电位梯度(ACVG)、直流电位梯度(DCVG)、管道密间距电位检测(CIPS)测试。结果表明:加建阴极保护站后,阴极保护电位不达标的管段断电电位均在-0.85~-1.20 V之间,满足保护要求。     

阴极保护技术在西一线管道应用现状

阴极保护技术已在埋地金属管道防腐上被广泛应用,但并不是所有的管道都能同时达到有效的保护,出现保护电位过高或者过低现象。针对西气东输一线管道阴极保护情况,提出几点意见。     

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。     

Factors affecting cathodic-protection interference

A 3D theoretical simulation and analysis of DC stray-current corrosion (SCC) is introduced. The use of boundary element analysis system (BEASY) has allowed cathodic protection (CP) interference to be assessed in terms of the normal current density, which is directly proportional to the corrosion rate. Different real structures consisting of pipelines and/or well casings are simulated to investigate the factors affecting four types of CP interferences, namely, anodic, cathodic, combined and induced, with special emphasis on the cathodic one. The results reveal that the application of impressed current CP systems creates DC SCC on other nearby unprotected structures. This is an inherent potential problem with the application of such systems which dominates with decreasing soil conductivity, and/or increasing the anode current density and its proximity to the protected structures. On the contrary, SCC can be reduced by using multi-groundbed anodes. In addition, it is found that the cathodic interference is more serious than anodic one, and the combined and induced interferences can also cause severe corrosion. Finally, it can be concluded that the BEASY software is a very helpful tool for future planning before installing any structure, where it gives the possible CP interferences on any nearby unprotected metallic structures.     

输油管道杂散电流检测评价与防护实践

杂散电流干扰对油气管道造成很大的危害和破坏,如何有效地检测评价并制定合适的防护对策是油气管道杂散电流防护的关键。基于杂散电流不同检测方法和排流应用实践,开展了输油管道杂散电流综合检测评价及防护研究。结果表明:采取全线检测与专项检测相结合方式,综合运用CIPS(密间隔管地电位测试)、SCM(杂散电流智能测试仪)、电位梯度、电位和电流监测等多种检测评价方法,结合现场开挖分析,可准确确定管道杂散电流干扰类型及对管道的影响;检测的输油管道受到较严重的直流杂散电流干扰及一定的交流杂散电流干扰而发生局部腐蚀;通过管地电位测量对杂散电流排流整治措施进行了效果分析与评定,建议了管道杂散电流干扰防护对策。提出应加强管道杂散电流源头控制,同时综合运用多种检测、监测技术,有效分析各种干扰因素和腐蚀状况,制定科学合理的治理方法和防护对策,为管道完整性管理提供依据。     

城市在役旧煤气管道的阴极保护研究及实践

城市管道地下环境复杂,拟采用牺牲阳极法对一条城市在役管道主线实施阴极保护,采用变频选频法和分段馈电试验法获得了管道的保护电流密度等重要参数,并探讨分析了影响城市旧煤气管道保护电流密度设计的某些因素.最终方案中阴极电流密度分别为0.65～1.00 mA/m2(武汉市中北路),1.50～3.00 mA/m2(武汉市徐东路),2.50～3.00 mA/m2(武汉市团结路至团结一路),影响电流密度的因素有管线腐蚀状况、土壤腐蚀性及阀门井数量.该方案成功地实施于工程中.     

Influence of soil structures on corrosion performance of floating-DC transit systems

The production of stray currents by DC-transit systems leads to the corrosion of nearby buried metallic structures, such as pipelines and cable sheaths. The paper details the corrosion performance of a DC transit system with a floating return rail, for a number of different soil-resistivity structures: uniform, horizontal and vertical-layer models. This builds on previous work carried out in homogenous soils. It is shown that a variation in soil type along the route of a transit system can lead to high local leakage-current densities on buried metallic structures, increasing their vulnerability to corrosion damage.     

地铁的杂散电流腐蚀与防治

由直流动力运输系统产生的大地漏泄电流会造成地铁设施或附近公用设施管线和其它埋地结构物的腐蚀。解决这种杂散电流腐蚀的问题有很大的社会意义和经济意义。本文论述地铁杂散电流腐蚀的原理，介绍地铁系统中杂散电流腐蚀的状况、监测和防治地铁杂散电流腐蚀的方法。     

交流杂散电流作用下碳钢在土壤模拟溶液中的腐蚀

深入研究碳钢在交流作用下的腐蚀状况具有十分重要的意义。采用自行设计搭建的交流电流腐蚀试验装置,通过测试碳钢接地材料在土壤模拟溶液中的腐蚀电位、电化学曲线及腐蚀失重数据,对其在交流电杂散电流作用下的腐蚀状况进行研究,以期掌握在交流杂散电流作用下土壤中碳钢的腐蚀倾向和速率。结果表明:在杂散电流作用下,碳钢在土壤模拟溶液中的腐蚀倾向增大,且碳钢的腐蚀速率随着电流密度的增大而加快。     

Determination of parameters of corrosion protection of underground pipelines from noncontact measurements of current

Possibilities of the method of noncontact measurements of current for the on-line assessments of the state of corrosion protection of different sections of a system of underground pipelines, the detection of places of improper insulation, and, in complex with contact electrometry, for the determination of the distribution of the current density of cathodic polarization and components of the transient resistance are shown.     

Effects of alternating and direct current in electrocoagulation process on the removal of cadmium from water

In practice, direct current (DC) is used in an electrocoagulation processes. In this case, an impermeable oxide layer may form on the cathode as well as corrosion formation on the anode due to oxidation. This prevents the effective current transfer between the anode and cathode, so the efficiency of electrocoagulation processes declines. These disadvantages of DC have been diminished by adopting alternating current (AC) in electrocoagulation processes. The main objective of this study is to investigate the effects of AC and DC on the removal of cadmium from water using aluminum alloy as anode and cathode. The results showed that the removal efficiency of 97.5 and 96.2% with the energy consumption of 0.454 and 1.002 kWh kl⁻¹ was achieved at a current density of 0.2 A/dm² and pH of 7.0 using aluminum alloy as electrodes using AC and DC, respectively. For both AC and DC, the adsorption of cadmium was preferably fitting Langmuir adsorption isotherm, the adsorption process follows second order kinetics and the temperature studies showed that adsorption was exothermic and spontaneous in nature.     

电沉积Ni-Cr合金工艺研究

含有一定量Cr的Ni-Cr镀层具有良好的耐磨、耐腐蚀性能.选取柠檬酸钠作为配位剂,用动电位扫描法研究了电沉积Ni-Cr合金时的阴极行为,同时对镀层的耐腐蚀性进行了试验.试验结果表明:镀液中加入配位剂柠檬酸钠可以提高阴极极化;pH值、阴极电流密度、配位剂对镀层中铬含量影响较大,在一定范围内增大pH值,增加配位剂的用量,提高电流密度,有利于提高镀层中铬的含量,最佳工艺条件为pH值为2.5,阴极电流密度为25A/dm2,镀液中柠檬酸钠的含量为35g/L,镀层中铬质量分数为20%左右时,Ni-Cr合金镀层的耐腐蚀性能最好.