长输管道阴极保护技术全解
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长输天然气管道阴极保护技术及应用摘要:阴极保护技术的应用能够有效防止天然气管道的腐蚀,增加天然气管道寿命,大大降低了天然气管道的维修成本,同时,减小由于天然气管道腐蚀、泄漏问题所带来的安全隐患,对整个城市天然气管网的建设起到了推动作用。
关键词:长输天然气;管道;阴极保护;技术;应用;分析1导言就目前而言,我国输送石油、天然气等资源主要通过长距离的埋地管道来实现能源传输。
随着社会经济的发展,人们对能源的需求也逐渐增多,能源大量地传输,促使我国不断加大长输管道的建设。
长输管道主要采用埋地的方式敷设,其穿越的地形、地段复杂,同时受不同因素的影响,管道面临着比较严重的腐蚀情况。
因此,长输天然气管道会采用阴极保护技术对管道进行保护。
2阴极保护技术的应用现状2.1技术现状阴极保护技术的应用应当严格遵守阴极保护准则,阴极保护准则是阴极保护核心的技术指标。
如今阴极保护技术的应用现状主要表现在以下两个方面。
一是动态直流干扰阴极保护。
随着经济的发展,我国天然气管道越来越容易受到动态直流的干扰,这种直流干扰会导致管道的电位的波动,在一定的时间内,这种电位波动会导致管道电位偏离准则。
对于这种情况,我国现行的有关天然气管道阴极保护准则并没有明确的规定允许管道电位偏移准则的程度和时间。
也就是说,没有健全的准则去管理和指导动态直流干扰阴极保护系统地运行。
在国内准则尚且不健全的基础上,我们可以借鉴其他国家的相关准则,例如澳大利亚AS 2832.2《金属的阴极保护第二部分:密集埋地结构》就给出了明确的规定。
二是交流电干扰阴极保护。
在交流电的干扰下,被保护的天然气管道会处于“加速腐蚀-自然腐蚀-阻碍腐蚀”的周期性状态,从而严重降低了阴极保护的作用,使得被保护的天然气管道发生明显的腐蚀现象。
但至今在国内都没有出台相关的阴极保护准则。
因此,应该通过对交流电干扰阴极保护的研究,来建立完善的阴极保护准则。
2.2管理现状2.2.1国内管理现状一是.油井间的管道有的未加阴极保护:我国幅员辽阔,天然气开采地域较广,在有的油田中,天然气管道的防腐还没有应用阴极保护;二是中小型城市的天然气管道建设网大多未应用阴极保护:在目前国内城镇的天然气管道建设中,也只有大城市的天然气管道干线上采用了阴极保护,许多的中小城市还没有普及到;c.国内的阴极保护检测技术还比较落后,由于实行阴极保护的时间比较晚,在国内阴极保护检测技术才刚刚起步,许多长输管道还在用人工测量单位,这种落后的阴极保护检测技术已经不符合现行的标准。
长输管道阴极保护技术研究摘要:阴极保护技术对于长输管道的保护效果是非常好的,因此应该扩大阴极保护技术的使用范围,加强保护技术的应用,才能从根本上遏制腐蚀情况的出现,做好管道的防腐工作。
本文首先阐述了油气长输管道与阴极保护技术的重要性,然后对油气长输管道中阴极保护技术的具体施工措施进行了探讨。
希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词:长输管道;阴极保护技术引言:油气的运输管道的铺设工程十分的艰难,不仅是因为管道的长度,更是因为管道铺设的环境相当的复杂,而且经常容易受到多种介质的腐蚀。
经过长时间的研究实践,阴极保护措施成为油气长输管道最合适的保护技术,下面我们来看具体的情况。
1 油气长输管道与阴极保护技术的重要性1.1 管道防腐重要性分析我国地下资源非常丰富,但是分布极度不均匀,存在很大差异,所以能源运输工作成为了能源管理企业的重点。
由于油气长输管道周围的环境非常复杂,天气状况、土质土壤等都会对管道产生腐蚀。
除此之外,管道内部的移动物质也会腐蚀油气长输管道,从而加剧了油气长输管道的腐蚀速度,促使管道老化,影响油气的运输,长久如此会造成油气泄漏,浪费大量的资源,给能源企业带来巨大的经济损失,甚至威胁工作人员的人身安全。
所以,需要对管道进行防腐保护,提高油气长输管道的抗腐蚀性,促进油气企业长久发展。
1.2 阴极保护技术分析阴极保护技术是预防管道腐蚀的主要技术,需要通过阴极保护计算公式计算出相关数据,为后期的具体应用提供有效的参考与指导。
阴极保护技术主要工作在于计算,分析油气长输管道内部电位与电流的具体分布,从而减少外部环境对管道的腐蚀。
目前我国主要采用以下方程式计算管道表面的电位分布,通过调节电位来防止油气长输管道腐蚀。
油气长输管道阴极保护计算公式当中的Lp代表的是每一侧管道保护的实际长度,V则是表示油气长输管道表面电位与电位之间的差,DP则表示油气长输管道的外径,Js表示的是阴极保护电流的密度,Ds则表示的是管道的电阻值。
长输管线阴极保护2008-01-24 19:17:15(已经被浏览611次)长输管线阴极保护方案1. 保护范围本设计适用于天然气管道中阴极保护工程。
2. 执行的标准规范钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范SY 0007-99埋地钢质管道阴极保护参数测试方法SY/T 0023-96埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范SY/T 0036-2000阴极保护管道的电绝缘标准SY/T 0086-2003管道阴极保护工程施工及验收规范SYJ 4006-903. 设计参数土壤电阻率:20Ω·m设计寿命:20a自然电位:-0.55 V (相对饱和硫酸铜参比电极)汇流点电位:-1.15V (相对饱和硫酸铜参比电极)管道保护电位:≤-0.85V (相对饱和硫酸铜参比电极)管道防腐层绝缘电阻:>50,000 Ω&㎡钢管电阻率:0.135Ω&mm2/m输气干线:Φ159×5,16km4. 阴极保护系统设计4.1 保护长度计算保护长度计算公式:钢管纵向电阻计算公式:式中:L -单侧保护长度(m);ΔV L-最大保护电位与最小保护电位之差(V);D -管道外径(m);J s -保护电流密度(A/㎡);R -单位长度管道纵向电阻(Ω/m);ρT -钢管电阻率(Ω·mm2/m);D’ -管道外径(mm);δ -管道壁厚(mm)。
公式中代入已知的设计参数,得到:R=5.58×10-5 Ω/m2L=41508 m 即L=20754 m 即强制电流阴保站的保护半径为20.7km,完全能够满足16km长管线的保护。
4.2 阴极保护方案概述支线管道规格为Φ159×5,全长16km。
沿线设1座阴极保护站即可实现全线的保护。
阴极保护系统设备包括智能高频恒电位仪、控制台,在站外布置一组高硅铸铁阳极地床(包括15支阳极),通过阳极电缆连接到阴极保护控制台。
管道进出站设绝缘接头,管线绝缘接头外侧设置1处汇流点,汇流点处阴极电缆、零位接阴导线、参比导线等均接到阴极保护控制台。
长输管道外加电流阴极保护及阴极保护站维护基础知识河南汇龙合金材料有限公司1.目的:随着国内长输管道的大规模建设,我国的天然气管网已初具规模,长输管道外加电流阴极保护技术也被大量广泛应用,为了使阴极保护站场内维护人员以及现场巡线人员有效地实施阴极保护,做到科学操作、安全维护、确保质量、特编此文,提供对站场内及管线上阴极保护系统正常运行并科学维护指导。
一.防腐蚀的重要意义自然界中,大多数金属是以化合状态存在的。
通过炼制,被赋予能量,才从离子状态转变成原子状态。
然而,回归自然状态是金属固有本性。
我们把金属与周围的电解质发生反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。
金属腐蚀广泛的存在于我们的生活中, 国外统计表明,每年由于腐蚀而报废的金属材料, 约相当于金属产量的20~40%,全世界每年因腐蚀而损耗的金属达1 亿吨以上,金属腐蚀直接和间接地造成巨大的经济损失, 据有关国家统计每年由于腐蚀而造成的经济损失,美国为国民经济总产值的4.2%; 英国为国民经济总产值的3.5%;日本为国民经济总值1.8 %。
二.防腐蚀工程发展概况六十年代初,我国开始研究阴极保护方法,六十年代末期在船舶,闸门等钢铁构筑物上得到应用。
我国埋地油气管道的阴极保护始于1958 年,六十年代在新疆、大庆、四川等油气管道上推广应用,目前,全国主要油气管道已全部安装了阴极保护系统,收到明显的效果。
2.阴极保护原理2.1 所谓阴极保护是通过降低管道的腐蚀电位而使管道得到保护的电化学保护(其实质:给金属补充大量的电子,使被保护金属整体处于电子过剩的状态,使金属表面各点低于一负电位,使金属原子不容易失去电子而变成离子溶入电解质的过程。
)。
通常施加阴极保护电流有两种方法:强制电流和牺牲阳极保护。
2.2 牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接,并处于同一电解质中,通过电解质向被保护体提供一个阴极电流,使被保护体进行阴极极化,从而实现阴极保护。
阴极保护牺牲阳极原理是由托马晓夫三电极原理来解释,内容是:(a)两电极电位不同的两电极;(b)两电极必须在同一电解质溶液里;(c)两电极间必须有导线连接。
长输管道作为我国油气资源、供暖系统等重要的供应载体,其在用时间往往都比较长,在正常的环境条件下也较容易发生腐蚀等情况,而长输管道一旦出现腐蚀现象,不仅会使介质的正常供应带来不利影响,同时也极易造成安全事故和财产损失,因此必须重视长输管道的防腐蚀工作。
目前采用较多的有效防腐控腐手段有两种,即加涂防腐覆盖层和阴极保护技术,在这两项措施中,管道防腐涂层较为容易理解,也就是指在管道壁和管道连接等处涂覆防腐材料涂层,以达到防止有害物质与管路直接接触对管道进行侵蚀的目的。
而阴极保护技术在长输管道的防腐保护中则是一项更为关键的技术,已经成为了管道防腐保护的关键系统。
1 长输管道阴极保护的概述1.1 牺牲阳极的阴极保护方式在长输管道的阴极保护系统中,牺牲阳极的阴极保护是最为基础的保护方案措施,其主要原理是,通过电解质这一过程,金属电子大量释放,负的电位得以形成,金属管道壁受相应催化而具备类似电池阴极的特性,从而实现其材料保护的目的。
在长输管道阴极保护技术中,牺牲阳极的保护方式是一种非常便捷的保护手段,该种保护方式省略了加装外部电源的过程,可操作性极强,对于保护电阻率低于周围环境的长输管道而言效果显著,发挥作用的空间较大。
虽然说牺牲阳极的阴极保护方式具备着便捷和可操作性强等诸多优势,但就目前而言,这种保护方式也存在着很多弊端和技术难题。
一般来说,采用此种保护方式的管道整体寿命普遍不高,究其原因,主要是受其阳极表面的不利影响较大,阳极表面附着层导电性极差甚至根本不导电,使得电阻率大大提高,反而会给长输管道的保护工作带来阻碍。
1.2 外加电流的阴极保护方式 对于长输管道阴极保护系统来讲,外加电流的阴极保护技术也是一项管道保护的重要手段。
此种保护方式指的是,通过外加强力的电流,促使金属材料的管道接触更多电子,最大限度避免电离现象,使长输管道金属材料的结构电位与其所处的环境条件相比有效降低。
与牺牲阳极的保护方式相反,此种保护方式所适应的环境条件电阻率都比较高,对于大型的管路设施保护效果十分显著,在长输管道中,其应用性也更加强。
长输管道的阴极保护及故障分析李卫东摘要:长输管道如果不加以有效保护,将会对沿线居民和企业带来严重的安全威胁。
其中阴极保护技术能极大延长了长输管道的寿命周期,但是在应用长输管道的阴极保护时,也会出现故障情况,需要维修人员采取针对性的措施。
基于此笔者将分析与探讨长输管道的阴极保护及故障。
关键词:长输管道;阴极保护及故障;分析引言:天气然、原油、成品油的自然分布不均匀,需要借助长输管道向各地区进行长距离输送。
但是长输管道在运行过程中很容易出现腐蚀、老化等问题,严重时甚至会影响长输管道的运行安全,给管道周边居民和企业造成生命和财产形成威胁。
由此管道维保人员需要保持高度重视,借助长输管道阴极保护技术,确保管道运输的安全。
一、长输管道阴极保护的故障原因(一)监督管理力度不够在长输管道建设中,监管部门的监管对管道质量具有很大影响。
由于部分施工单位在管道施工的各个环节中疏于把控,导致施工过程中出现施工偷工减料、敷衍了事的情况,为后续长输管道运行中出现质量问题埋下了伏笔,进而给后续的维修工作带来了较大的困难。
(二)绝缘法兰失效或泄漏在长输管道使用一段时间后,阴极保护系统容易出现绝缘法兰失效或泄漏的情况,进而对管道的保护能力大幅度下降。
或者长输管道在运用阴极保护技术时,在传输介质中含有电解质杂质,也使绝缘法兰导电不再具有绝缘性能,进而影响了长输管道的正常使用。
(三)受保护的地下金属结构与泄漏电流连接在长输管道的阴极保护技术中,阴极保护管道会与未保护管道交叉。
同时长输管道与金属连接形成泄漏电流,损害了长输管道的质量,特别是长输管道和接地网的泄漏造成的管道损害;在长输管道的阀室和站场有许多电气设备,输电线路需要接地进行防雷保护时,有时会出现短路或接错避雷线,会造成漏电情况。
二、长输管道的故障类型(一)外部电流阴极保护系统故障在应用长输管道的阴极保护技术时,施工人员需要使用相关仪器。
而其中恒电位仪故障、电缆故障、参比电极故障和阳极故障,就可能导致阴极保护系统出现故障。