郑安升(中国石油天然气管道工程公司主任)长输管道站场区域阴极保护
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区域阴极保护在输油站场的应用区域阴极保护在输油站场的应用摘要:实践证明,仅靠涂层无法满足埋地管道的防腐要求。
越来越多的看法认为,对站内埋地管道采取阴极保护是十分必要的。
本文首先阐述了输油站场区域阴极保护技术原理,其次,分析了输油站场区域阴极保护方式选择。
同时,就输油站场区域性阴极保护存在的问题和解决措施进行了深入的探讨。
关键词:输油站场;阴极保护;解决措施基金项目:省部共建“石油天然气装备”教育部重点实验室资助项目(2006STS02)中图分类号: U653 文献标识码: A 文章编号:前言对于输油站场,采用阴极保护对站内管道和埋地钢结构进行保护未列入国家强制标准,因此采用阴极保护系统的实例较少。
近年来,各输油气站场配管系统腐蚀的事例不断出现,且站内设备接地以及管道品类较多,站内腐蚀泄漏的危害远比干线高层不可避免地会存在缺陷,从而导致腐蚀泄漏事故的发生。
实践证明,仅靠涂层无法满足埋地管道的防腐要求。
越来越多的看法认为,对站内埋地管道采取阴极保护是十分必要的。
2. 输油站场区域阴极保护技术原理输油站场设计的做法通常是在进出站干线上安装绝缘件,实现站内管道与进、出站干线的电性隔离。
由于多种原因,一般情况是站内埋地管道的涂层质量较差,且站内管道连接有多个接地极,同时站内还有大量钢质结构、水泥支墩和电导线与管道相连,这些相关的不带保护层的钢材、铜材大大提高了站内埋地管道的腐蚀风险。
根据NACE SP0169-2007的要求:所有埋地管道都会受到腐蚀的影响,应该采取有效、充分的腐蚀控制工艺来保证管道的完整性。
因此有必要对站内埋地管道实施阴极保护以实现复杂情况下的腐蚀控制。
区域性阴极保护是指将某区域内所有预保护对象作为一个整体进行保护,依靠辅助阳极的合理布局、保护电流的自由分配以及与相邻设备的电绝缘措施,使被保护对象处于规定的保护电位范围内。
站场区域阴极保护就是对站内工艺管网、生产设备及附属设施进行阴极保护。
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长输管道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2018年版1.目的: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。
一种天然气长输管道阴极保护监测系统的设计
董增寿;白雪;王兴
【期刊名称】《内蒙古科技与经济》
【年(卷),期】2022()12
【摘要】天然气是我国重要的基础能源,一般采用管道输送,而输送过程会造成管道腐蚀,一旦泄露后果非常严重,故而需对管道进行保护。
长输管道一般采用管道涂覆
耐磨防腐涂层结合阴极保护技术来减缓腐蚀,其中,管道涂层一般在生产过程中就已
经涂覆完成了,而阴极保护的检测维护则存在效率低、可靠性差、危险性高等弊端。
文章针对管道阴极保护,提出通过接入新型智能测试桩等可远程通信的阴极保护设备,将长输管道阴极保护参数由互联网传输到计算机控制中心,实现天然气长输管道
阴极保护的自动化远程监测管理,为管道的防腐蚀提供保障。
【总页数】2页(P109-110)
【作者】董增寿;白雪;王兴
【作者单位】太原科技大学;山西瑞诺风电子科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE988.2
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长输管道牺牲阳极阴极保护施工方案河南汇龙合金材料有限公司项目部目录一、概述------------------------------------------------------------ 2(一)原理 ----------------------------------------------------- 2(二)牺牲阳极法阴极保护的优点 --------------------------------- 2(三)牺牲阳极材料 --------------------------------------------- 2(四)阳极安装方式 --------------------------------------------- 6(五)测试系统 ------------------------------------------------- 7(六)应用标准和规范 ------------------------------------------- 7(七)主要测试设备和工具 --------------------------------------- 8二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计---------------------------------- 8三、施工方法-------------------------------------------------------- 81、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 92、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9一、概述(一)原理将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金,该金属或合金为阳极,依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护,这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。
(二)牺牲阳极法阴极保护的优点1、不需要外部电源;2、对邻近金属构筑物无干扰或很小;3、电流输出虽不能控制,但有自动调节倾向,且覆盖层不易损坏。
长输管道阴极保护有效性影响因素分析汪春付;董华清;尹恒【摘要】埋地长输管道通常采用防腐层加阴极保护的联合保护方式.文章结合川气东送及其他管道腐蚀控制工作实践,对多年开展ECDA评价和日常维护过程中发现的共性问题进行深入分析,从阴保站、线路、阀室等多个方面分析总结出了几类影响阴极保护系统有效运行的常见因素.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2014(040)003【总页数】2页(P83-84)【关键词】长输管道;阴极保护;有效性;影响因素【作者】汪春付;董华清;尹恒【作者单位】中国石化天然气川气东送管道分公司,湖北武汉430074;中国石化天然气川气东送管道分公司,湖北武汉430074;中国石化天然气川气东送管道分公司,湖北武汉430074【正文语种】中文1 阴极保护有效性影响因素分析阴极保护的有效性可以通过证明被保护结构物未发生腐蚀的方法来确定,通常各类阴极保护标准均以控制保护电位为准则。
ISO 15589-1:2003《石油和天然气工业管道传输系统阴极保护第1部分:陆上管道》提出了“腐蚀速率小于0.01mm/a的金属对电解质的电位就是保护电位”的规定,最常用的判据有-850m V保护电位准则和100 m V极化准则,即:管道阴极保护电位(管/地界面极化电位)应为-850m V(CSE)或更负,但是极限保护电位不能比-1 200 m V (CSE)更负;当-850m V保护电位准则难以达到时,可采用阴极极化或去极化电位差大于100m V的判据。
在管道运行过程中,受设计、施工、环境、管理等各种因素影响,其实际运行的有效性往往存在不达标现象。
以下将从实际出发,对长输管道强制电流阴极保护系统中几类常见的问题进行分析。
1.1 阴保站常见问题(1)阳极地床由于电缆断裂或接头腐蚀损坏导致一组阳极中一支或多支阳极失效;由于通气管被堵塞发生气阻现象;阳极周围土壤局部干燥影响阴保输出等。
为了及时发现此类问题,需要定期测量阳极地床接地电阻。
油气管道阴极保护技术分析发布时间:2023-01-13T08:51:43.514Z 来源:《工程建设标准化》2022年8月第16期作者:王自喜[导读] 随着油气行业的规模不断扩大,在未来遇到的影响生产运行的腐蚀情形会越来越复杂,而阴极保护技术作为一种保护管道的重要手段,也要与时俱进,不断更新和发展,这样才能确保和延长管道的使用寿命,进而确保和促进整个行业的发展和进步。
王自喜锦州石化公司 121001摘要:随着油气行业的规模不断扩大,在未来遇到的影响生产运行的腐蚀情形会越来越复杂,而阴极保护技术作为一种保护管道的重要手段,也要与时俱进,不断更新和发展,这样才能确保和延长管道的使用寿命,进而确保和促进整个行业的发展和进步。
关键词:油气管道;阴极保护技术;应用引言阴极保护技术是当前社会发展过程中的一个热点话题,受到社会各界的广泛关注与支持,与油气管道息息相关,有着不可或缺的作用,同时也是进一步保证油气管道运输的一项关键性技术,对油气领域的发展有着重要的意义,是现代化社会发展背景下的必然趋势和必然结果。
1油气储运管道腐蚀的不良影响分析在油气运输管道的应用过程中,因管道自身质量问题、管道安装问题以及各种外部因素的影响作用,使得管道很容易出现腐蚀现象。
如果油气管道的腐蚀问题长时间得不到有效处理,就会引发油气泄漏事故发生。
这样的情况不仅会加大油气储运过程中的损耗,进而对油气企业的经济效益造成不利影响;同时也会预留严重的安全隐患,甚至会引发火灾、爆炸等重大的安全事故。
由此可见,油气储运管道腐蚀具有非常严重的不良影响,因此在具体应用中,油气企业一定要通过合理的技术措施来做好管道防腐工作。
2管道防腐的重要性众所周知,油气管道工程是我国重点发展的项目之一,且在现代化经济与科技迅速发展的社会背景下,人们对油气资源的需求量正呈现不断上升的趋势。
在这样的大环境下,也极大推动了我国油气领域的相关发展,此领域面临的既是机遇也是挑战。
长输管道外加电流阴极保护与牺牲阳极保护综合应用发表时间:2017-11-07T15:01:26.163Z 来源:《防护工程》2017年第14期作者:尹伟伟1 周平2 高攀1 [导读] 本文对地下长输天然气管道外加电流阴极保护和输气站场牺牲阳极保护的电化学过程分析可清楚地解释地下长输管道外加电流阴极保护中在设计。
1.湖南中石油昆仑湘娄邵天然气输配有限公司湖南娄底 417000;2.中国石油天然气中国石油西气东输武汉管理处湖北武汉 430000 摘要:长输管线由于是压力输送必须采用无缝钢管,因此防止长输管道腐蚀技术已经是摆在延长管道生命和保持长期生产安全运行的重要课题,本文对地下长输天然气管道外加电流阴极保护和输气站场牺牲阳极保护的电化学过程分析可清楚地解释地下长输管道外加电流阴极保护中在设计、施工和运行维护方面的巨大作用。
关键词:埋地钢质管道;外加电流;牺牲阳极;阴极保护;输气站场1 两种保护方式在输气管道工程中的实际应用忠武输气管道工程(简称川气出川管道工程)是恩泽两湖的重点工程,也是“十五”期间国家重点建设项目,总投资近50亿元。
工程于2003年8月正式开工,2004年11月中旬实现干线及黄石支线、襄樊支线进气投产;2005年5月26日湘潭支线投产,标志着忠武输气管道实现全面投产,对于改善“两湖”地区的能源结构具有重大意义。
主干管线西起重庆市忠县县,东至湖北武汉市,“三支”是武黄支线,途经武汉市、鄂州市、黄石市,荆襄支线途经荆州市、仙桃市、荆门市、宜城市、襄樊市,潜湘支线途经潜江市、监利市、岳阳市、湘潭市,全长1375km,管道途经一市(重庆)、两省(湖北、湖南)、15个市(州)、31个县(区),主干线选用X65管径711mm螺旋缝埋弧焊接钢管,支线采用X52螺旋缝埋弧焊接钢管。
钢管外防腐采用TEG燃气发电供给恒电位仪阴极保护与聚乙烯三层结构的联合保护方式,输气站场采用埋设阳极地床牺牲阳极保护模式和三层PE联合保护。
石油天然气长输管道阴极保护作用及管理要求摘要:阴极保护技术在长输管道中已获得广泛应用。
长输管道腐蚀防护采用防腐层加阴极保护系统的做法。
管道施工和运行中防腐层存在漏点损伤,阴极保护系统向管体施加保护电流,管-地电位产生负向极化,实现管体保护。
长输管道主要应用强制电流法,牺牲阳极法用于高寒特殊环境或提供辅助保护。
目前应用范围已从长输管道发展至油气站场、油库、燃气管网,形成区域性阴极保护技术。
随着计算机技术和数值模拟技术的发展,国内已开展阴极保护数值模拟技术在工程领域的实践研究。
未来几年我国油气管道、高压电网、铁路公路发展迅速,对管道设计和安全运行提出了更高要求。
关键词:油气长输管道;阴极保护技术;金属结构引言:油气长输管道保护措施有很多种,但阴极保护技术是最合适的。
该项技术在油气长输管道中的应用,利用的阴极电流将金属阴极进行极化,具体会采取牺牲阳极或者增加外部电流的方式来实现。
所以,本文对油气长输管道中阴极保护技术的具体应用进行了探析,对具体的保护措施进行了总结。
1阴极保护技术应用概况石油储运设施的腐蚀是一个很复杂的过程,并与多种因素有关。
为了减缓金属的腐蚀,在土壤腐蚀调查的基础上,在长输管道和站库上采用了外加电流阴极保护技术,辅助以牺牲阳极保护技术,全面遏制了金属腐蚀穿孔的发生,取得了明显的经济效果。
1.1长输管道阴极保护技术金属电化学腐蚀是指金属与电解质发生电化学反应所产生的腐蚀,阴极保护技术是利用保护电流使金属表面极化,从而抑制金属与电解质发生电化学反应,避免腐蚀发生。
阴极保护的方法有牺牲阳极法和强制电流法。
牺牲阳极法因金属和牺牲阳极之间的驱动电压有限,一般用于所需要保护电流较小的情况。
强制电流法主要由恒电位仪、辅助阳极、电绝缘装置、参比电极等装置组成,因其保护电流大且可根据极化电位变化自动调节保护电流大小而得到广泛应用。
1.2区域性阴极保护技术油田站库内部的埋地管道与储罐金属腐蚀给油品的储存和管理带来了严重的挑战,由于其管网复杂,搭接较多,绝缘情况差别较大,所以牺牲阳极的应用受到限制。
油气管道阴极保护技术现状与展望一、本文概述随着全球能源需求的日益增长,油气管道作为主要的能源运输方式之一,其安全、高效、可靠的运行显得尤为重要。
阴极保护技术作为确保油气管道安全运行的重要手段,其技术现状与展望的研究具有深远的现实意义。
本文旨在全面梳理油气管道阴极保护技术的历史发展、现状以及存在的问题,并在此基础上展望未来的发展趋势。
文章首先回顾了阴极保护技术的发展历程,从最初的原理探索到现如今在油气管道中的广泛应用,分析了其发展过程中的重要节点和关键突破。
接着,文章重点介绍了当前油气管道阴极保护技术的实施现状,包括主要的技术方法、应用效果以及存在的问题。
在此基础上,文章对阴极保护技术在油气管道中的发展前景进行了展望,包括新材料的研发、智能化技术的应用以及环保要求的提升等方面的趋势。
本文旨在为油气管道阴极保护技术的研究与应用提供参考,为相关领域的技术人员和管理人员提供决策支持,同时也为未来的研究提供方向和思路。
二、阴极保护技术的基本原理阴极保护技术是一种广泛应用于油气管道的防腐蚀技术,其基本原理是通过向被保护的金属(如油气管道)施加一个外加电流,使其成为阴极,从而防止或减缓金属的腐蚀过程。
阴极保护技术主要分为两种:牺牲阳极法和外加电流法。
牺牲阳极法是一种较为简单和经济的阴极保护方法。
在这种方法中,将一种比被保护金属电位更负的金属或合金(牺牲阳极)与被保护的金属相连接,并一同浸入电解质溶液中,形成原电池。
由于牺牲阳极的电位比被保护金属更负,因此它将成为原电池的阳极,被保护金属则成为阴极。
在腐蚀电池工作时,牺牲阳极不断溶解消耗,并释放电流保护被连接的金属。
这种方法适用于小型或中等规模的油气管道,且土壤电阻率较低的情况。
外加电流法则是一种更为强大和灵活的阴极保护方法。
在这种方法中,通过外部电源向被保护的金属施加电流,使其成为阴极。
外部电源可以是直流电源或交流电源,通过调整电流的大小和方向,可以实现对被保护金属的精确控制。