输油管道阴极保护设计方法研究
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埋地输油管道的阴极保护措施探析【摘要】埋地输油管道的阴极保护是一项重要的技术措施,旨在延长管道寿命,减少腐蚀损坏。
本文从介绍埋地输油管道的背景和研究意义入手,详细探讨了阴极保护技术的原理、措施和系统构成,以及对其效果进行评估。
结论部分展望了未来埋地输油管道阴极保护技术的发展趋势,并总结提出了相关建议。
通过本文的探析,读者可以更深入了解埋地输油管道阴极保护的重要性和实施方法,促进相关领域的研究和应用,为管道运行和维护提供有益参考。
【关键词】埋地输油管道、阴极保护、技术、原理、措施、系统构成、效果评估、展望、总结、建议1. 引言1.1 背景介绍埋地输油管道是石油工业中至关重要的设施,它承担着将原油从采油地输送到加工厂或者终端用户的重要任务。
由于环境中存在大量水和土壤中的各种氧化物,输油管道容易发生腐蚀现象,对管道的安全运行带来了严重的威胁。
为了解决输油管道腐蚀的问题,阴极保护技术应运而生。
阴极保护是通过向管道周围施加一定电流,使管道成为阴极,从而抑制腐蚀的一种保护措施。
它是目前应用最广泛、效果最好的管道防腐方法之一。
阴极保护技术并非一成不变的。
随着科学技术的发展,阴极保护技术也在不断改进和完善。
在实际应用中,对于不同的管道,采用不同的阴极保护措施,以及合理的阴极保护系统构成,是确保管道长期安全运行的关键。
本文将对埋地输油管道的阴极保护技术进行探讨,分析阴极保护原理、措施、系统构成以及效果评估,旨在为今后的管道防腐工作提供参考。
1.2 研究意义埋地输油管道的阴极保护措施是现代油气工业中非常重要的技术之一。
其研究意义主要体现在以下几个方面:埋地输油管道是连接油田和炼油厂之间的重要通道,承载着大量的原油和石油制品。
若管道受到腐蚀损坏,将直接影响到油气输送的安全和稳定性,甚至可能引发严重事故,造成环境污染和财产损失。
研究如何有效地对埋地输油管道实施阴极保护措施,具有重要的现实意义。
随着油气勘探和开采的不断推进,埋地输油管道的长度和覆盖范围不断扩大,管道腐蚀问题日益突出。
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。
现役埋地燃气钢质管道极阴极保护的设计分析确定了阴极保护的建造理念之后,本篇文章简单叙述了该理念的具体实施步骤,准确分析了燃气管道阳极的材料选用。
与此同时还将每一个步骤的数据进行了检测,简化镁阳极的运用方法。
在设计理念之上。
我们需要在实际中去应用,弥补埋地钢制管道因防腐层存在针孔、老化以及缺陷等保护不足,从而达到延长管道的安全使用寿命的目的。
标签:现役燃气管道;阴极保护;牺牲阳极;钢制管道1 管道阴极保护方法的选择燃气管道埋于地下需要经过特别的处理,其电极的阳极按照规定必须用化学包装材料进行包装,与此同时阴极的一端就不用包装起来。
燃气管道的阴极保护有很多种措施,我们要根据燃气管道的实际需求,选择适当的燃气保护材料。
在城市燃气行业的阴极保护中,固定电流法和牺牲阳极保护阴极法最为广泛应用。
除了牺牲阳极保护阴极的方法,我们还可以针对部分特殊城市,进行高效的特殊举措。
按照埋地钢质燃气管道技术准则的规定,流程中的一切步骤都需要经过相关部门的批准。
在整个工程竣工之后,要高标准的进行验收,使用专业的仪器,并且雇佣专业的团队进行验收。
2 牺牲阳极法设计主要参数的确定2.1 土壤电阻率的测试再对燃气管道进行地下装置时,我们需要掌握整个流程的数据,尤其是土壤电阻率,它直接影响着燃气管道阳极的种类和规格。
地下的情况相对于地上来说较为复杂,土壤中有各种腐蚀因素,这些腐蚀因素都会干扰电离子的浓度和含水量。
土壤中的各种物质因素,都会影响钢管的使用期限,水质中之所以会出现电离子浓度过高的现象,是因为钢管的单调性导电性较好。
我们可以根据地底下的钢管分泌物或残留物,检测出钢管的安全质量及使用年限。
2.2 阴极保护电流密度的选择埋地钢管流程中的各种数据都需要掌握,尤其是阴极保护电流的密度,它的影响因素非常多,需要保护其表面的结构。
燃气管道埋于地下需要经过特别的处理,其电极的阳极按照规定必须用化学包装材料进行包装,与此同时阴极的一端就不用包装起来。
河南汇龙合金材料有限公司刘珍
阴极保护产品、设计、工程施工一站式服务;提供阴极保护完整解决方案
阴极保护的设计要点
第一,优化接地电池的设置。
传统的阴极保护设置只注重管道防腐本身,对设备保护缺乏认识。
结合创新的思想,采取安装接地电池的方法,将雷击和静电破坏因素考虑在内,防止绝缘设备与保护电流之间的相互干扰。
第二,杜绝杂散电流的现象。
杂散电流的不稳定性是导致电化学腐蚀程度DI 1,~U的原因,一般来说,在管道附近5 米以内、电位差高于0.5mV/m 时,就会导致大量的杂乱电流出现,会加速绝缘层的破裂速度。
可以通过设置排流锌阳极组来减少干扰,实现防腐的目的。
第三,复杂区域的特殊保护。
石油天然气管道在建设中会发生与其他设施较差的局面,如公路、铁路等地理位置上的重叠,由于大量金属材质的集中,会出现腐蚀的共生性。
基于此,应该对这种情况进行特殊保护,如增加套管、开凿焊点增加锌阳极保护等。
输油管道安全问题研究作者:崔欣颖来源:《中国石油和化工标准与质量》2013年第12期【摘要】目前,输油管道由于管线增多,管龄的增加,以及不可避免的腐蚀、磨损等自然或人为损坏等原因,输油管道存在问题较多,安全运行受到威胁,危及到人们的生命财产、生存环境安全,还造成严重的资源浪费。
因此,分析研究影响管道安全运行的各个因素,采取相应防范措施,注意消除安全隐患或将其控制在最低限度内,确保输油的安全运行,具有十分重要的意义。
【关键词】输油管道安全腐蚀检测阴极保护1 输油管道主要安全问题分析1.1 腐蚀腐蚀是管道的大敌,是致使管道穿孔泄漏的重要原因,进而造成资源损失、生产停止和环境污染,并需要花费人力物力来处理,造成巨大的经济损失。
与世界上先进国家相比,我国埋地管道的腐蚀是相当严重的。
由于地下原油管道腐蚀层自然老化及不法分子打孔窃气对防腐层造成损坏,防腐层出现龟裂、破损、剥离,失去对管道的保护作用,造成管道腐蚀加重,使管道进入腐蚀穿孔的多发期。
1.2 管道低输量运行原油管道低输量运行情况在油田普遍存在。
管道处于低输量后,将导致输油能源单耗增加,并影响管道运行安全,甚至有可能造成凝管事故。
(1)管道低输量运行的原因。
油源限制、分流等是导致管道处于低输量下运行的主要因素。
(2)管道低输量运行可能造成管道凝管。
由于我国盛产高粘易凝原油,即俗称“三高”(高含蜡、高凝点、高粘度)原油,其流动性能较差。
在热油沿管路向前输送的过程中,由于油温远高于管路周围的环境温度,在这径向温差的推动下,油流所携带的热量将不断地往管外散失,因而使油流在前进过程中不断得降温,即引起轴向温降。
当油温降到接近凝固点时,原油就有可能逐渐失去流动性而凝固,造成原油凝管事故,无法确保管道的安全运行。
1.3 盗油分子破坏管道在输油管道上打孔盗油,对输油管道的安全运行是最大的威胁。
随着国内原油需求的日益增长和国内外市场石油价格的不断上涨,不法分子打孔盗油的行为日趋猖獗,方法越来越高明,手段越来越狡猾——不仅使用一些专用工具在管线上钻孔,外接窃油管线和阀门进行窃油,而且还通过挖掘地道、铺设金属或塑料管进行窃油,形成了打孔、窃油、土炼、销赃等完整的地下体系,使管线看护工作越来越严峻,影响了管道正常的运行。
科技成果——PCCP管道阴极保护技术所属行业化工适用范围给排水工程成果简介1、技术原理本技术主要针对PCCP管道在服役过程中由于电化学腐蚀所引发的管壁减薄、管道穿孔、爆管等问题进行预防性保护,其主要技术原理是通过指定的阳极向被保护阴极(PCCP管道)输送电子,阻止阴极释放电子,从而抑制阴极的腐蚀,以达到保护阴极的作用,有效的减少PCCP的腐蚀,从而减少钢铁和混凝土的损耗,实现节能效果。
具体的实施方式主要包括牺牲阳极式阴极保护和外加电流式阴极保护两种,其中牺牲阳极式阴极保护主要由牺牲阳极、参比电极、电缆和测试桩组成;外加电流式阴极保护主要由恒电位仪/整流器、辅助阳极、参比电极、电缆和测试桩组成。
2、关键技术与装备(1)通过建立腐蚀预测模型、阴极保护建模技术等实现系统的阴极保护设计;(2)辅助阳极、整流器/恒电位仪、检测设备。
主要技术指标1、极化值达到100mV,减少腐蚀速度可达98%,极大的延长管道使用寿命;2、极化电位不大于1000mV,避免钢丝氢脆。
技术水平1、该技术达到国内先进水平,由我公司编制的GB/T28725-2012《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》标准通过了国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会的审核,并于2012年9月3日发布,该标准属国内首项埋地预应力钢筒混凝土管道(PCCP)的规范性文件,填补了国内该项技术的空白;2、该技术所形成的国家标准GB/T28725-2012《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》于2014年被中国工业防腐蚀技术协会评为科技进步二等奖;3、2015年获得沈阳市工业和信息产业技术创新项目资金补助50万元;4、2011年3月7日获得“国家实用新型专利”,“预应力钢筒混凝土管道的阴极保护测量组元”,ZL201120056714.6。
典型案例1、辽宁省三湾水利枢纽及输水工程建设管理局所建设的辽宁省三湾水利枢纽及输水工程,线路全长38.099km,枢纽工程水库总库容1.54亿m3,电站装机容量18MW,输水工程输水设计规模67.56万t/d;净水厂一期总供水规模为15万t/d,目前一期工程12.6km已建设完成,工程全线采用牺牲阳极式阴极保护,管线运行情况良好,未发生电化学腐蚀所引发的事故。
关于油气储运过程中的管道防腐问题的分析与探究摘要:管道腐蚀是指石油、天然气、煤层气等油气资源在储运过程中,由于腐蚀因素而使油气储罐和管道的性能降低,从而引发储罐泄露或管道破裂等事故的现象。
腐蚀是油气储运过程中的一种常见现象,由于石油和天然气都是易燃易爆物质,所以一旦发生泄漏就会造成重大事故。
一旦发生泄漏,不仅会污染环境,还会影响人们的正常生活,造成重大的经济损失,因此解决油气储运过程中管道的腐蚀问题就显得十分重要。
本篇文章主要对油气储运过程中管道防腐进行了介绍,分析油气储运过程中管道防腐的重要性,总结油气储运过程中管道防腐问题形成原因,探究油气储运过程中管道防腐优化策略,以供相关人员学习参考。
关键词:油气储运;管道防腐;问题;分析;探究一、油气储运过程中管道防腐概述气储运管道防腐是指油气储运管道在运行过程中对管道的防腐处理,通常是指对经过长距离运输的油气进行输送和储存时,所采取的保护措施。
如在管道内壁涂刷防腐涂料、用热喷涂或冷喷涂技术在油气储罐外表面进行涂敷防腐、或者将钢管道外壁与其他物体缠绕安装,以保证其安全运行。
影响因素:第一,外界因素,如气候条件、土壤成分、气候温度以及地质构造等。
第二,内部因素,管线设计不合理,管径偏小或壁厚偏大,在运输油气时,管线所经过的地带,容易发生冲刷和水击现象,致使管线受损,由于管道所处环境较差,有酸、碱或盐溶液的存在,油类和水对钢管表面的污染,输送介质对钢管的腐蚀等。
防腐措施:第一,除锈:在喷涂前对管道内表面进行除锈,以达到要求的工作状态。
第二,防腐涂层:为了防止油气储运过程中由于外界因素而造成管壁腐蚀、损坏而采取的措施。
目前常见的防腐涂层有以下几种:内壁采用防腐层或衬防腐层;外壁采用单层聚乙烯或三层聚乙烯等防腐层;在管道外壁上缠绕三层聚乙烯防腐膜或二层聚乙烯防腐膜[1]。
二、油气储运过程中管道防腐的重要性由于油气储运过程中管道容易出现腐蚀问题,如果不能及时进行有效维护和处理很有可能造成管道泄露、油气泄漏等事故,不仅会影响到周边居民的正常生活、生产活动,还会造成大量的能源浪费,因此在对油气进行储运过程中管道防腐显得尤为重要,只有这样才能延长管道寿命提高油气的储存效率。
长输油气管道腐蚀与防护技术研究发布时间:2021-05-14T09:49:07.540Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷第4期作者:齐丹阳,史振龙[导读] 随着经济飞速发展,社会对于石油等化石能源的依赖程度越来越高齐丹阳,史振龙国家管网集团东部原油储运有限公司抢维修中心,江苏徐州,221008国家管网集团东部原油储运有限公司科技科技研发中心,江苏徐州,221008[摘要] 随着经济飞速发展,社会对于石油等化石能源的依赖程度越来越高,长输管道作为其重要运输载体得到迅猛发展。
然而管道的腐蚀问题作为影响输油管道的安全稳定使用的最大因素,逐渐被相关部门列为重点关注问题。
本文以油气管道为对象,结合石油管道所面临的主要腐蚀环境,分析影响管道腐蚀的主要因素,进一步探讨管道相关防腐措施,提升管道的防腐质量,延长管道的运行寿命。
[关键词] 长输管道,腐蚀因素,防护手段由于市场对于能源的需求日益增长,促使管输事业迅猛发展,管道作为五大输送石油的方式之一,扮演着极其重要的角色,然而管输过程中面临的主要问题之一就是腐蚀,腐蚀破坏往往会造成严重的突发事故,产生不良的社会影响,造成巨大的经济损失。
现有研究表明,管道的腐蚀现象具有长期性和普遍性,很难在管道使用过程中完全避免腐蚀现象,但可以根据腐蚀机理,制定相应的防护措施,把腐蚀保持在可控范围以内。
因此研究油气管道腐蚀机理、影响因素和防护措施具有重要意义。
1油气管道腐蚀问题分析[1]1.1大气腐蚀空气中含有氯化物、硫化物、尘埃等杂质会加速大气中管道腐蚀,影响腐蚀过程的介质主要为水和氧气,另外二氧化碳、氯化氢和硫化氢等气体在腐蚀过程中也产生较大影响。
复杂多变的大气环境导致影响金属的腐蚀因素有很多,其中大气中水分对管道腐蚀反应影响最为明显,金属在腐蚀过程中存在临界相对湿度,当环境湿度在临界值以下,金属腐蚀反应减缓,不发生明显的腐蚀现象;而超过临界值后,金属表面会形成一层水膜,这层水膜的存在会使得金属腐蚀类型发生转变,从化学腐蚀转变为电化学腐蚀,金属腐蚀反应速率会明显加快。
埋地输油管道的阴极保护措施探析随着全球石油需求持续增长,输油管道作为石油运输的重要手段,发挥着举足轻重的作用。
埋地输油管道长期处于潮湿的环境中,容易受到腐蚀的侵害,从而造成管道的损坏和泄漏,给环境和人类造成巨大的危害。
为了保障输油管道的安全运行,阴极保护技术成为了不可或缺的重要手段之一。
阴极保护是一种通过在金属结构表面施加一定电流以抑制其电化学腐蚀的方法。
对于埋地输油管道来说,阴极保护可以有效地减缓或阻止管道的腐蚀,延长其使用寿命,保障输油的安全。
在本文中,将对埋地输油管道的阴极保护措施进行探析,包括阴极保护原理、常见的阴极保护方法和其应用效果以及存在的问题和发展趋势。
一、阴极保护原理阴极保护主要包括两种方法,即外加电流法和阳极保护法。
外加电流法是通过外部的电源将电流输入到金属结构中,使其处于阴极极化状态,从而达到保护金属的目的;而阳极保护法则是在金属结构周围埋设阳极,通过阳极的影响使金属结构处于阴极极化状态。
二、常见的阴极保护方法和应用效果在实际应用中,阴极保护技术已经成为了保护埋地输油管道的主要手段之一。
通过采用阴极保护技术,可以有效地减缓管道表面的腐蚀速度,延长其使用寿命,保障输油的安全。
阴极保护技术还可以减少管道的维护成本,提高管道的运行效率,为输油行业的发展做出了重要的贡献。
三、存在的问题和发展趋势尽管阴极保护技术在保护埋地输油管道方面发挥了重要作用,但在实际应用中仍然存在一些问题。
阴极保护系统的设计和施工需要具备一定的专业知识和技能,而一些施工单位在工程实施中缺乏相关经验和技术,导致阴极保护系统存在设计不合理、施工质量低劣等问题。
由于阴极保护系统需要长期稳定地工作,对设备和设施的要求较高,而一些地区的环境条件较为复杂,设备的维护和运行存在难度。
现有的阴极保护技术也存在一定的局限性,需要不断进行技术创新和改进。
未来,随着输油行业的发展和技术的进步,阴极保护技术将继续得到广泛应用,并不断进行技术改进和创新。
埋地输油管道的阴极保护措施探析埋地输油管道作为能源行业的重要组成部分,其通用性、稳定性及安全性直接影响着国家经济发展和能源供应保障。
然而,随着管道使用年限的增长,管道金属表面逐渐受到腐蚀的影响,从而导致了管道设施的老化、破损及漏油等问题。
为了确保输油管道行业的安全稳定发展,使用阴极保护技术已经成为了治理管道腐蚀问题的一种重要手段。
本文将就埋地输油管道的阴极保护措施进行探析。
一、阴极保护技术的原理阴极保护是一种通过施加负电位或使被保护金属成为阴极而使其不被氧化或发生腐蚀的方法。
该技术能够改变金属电位,使被保护金属处于一个负极化的状态,从而使金属表面的氧化还原反应趋于抑制。
阴极保护技术包括两种形式:被动保护和活性保护。
被动保护技术是在金属表面施加一个负电位,以使金属处于负电位状态,从而降低金属离子在电解质中的浓度。
同时,被保护金属表面上的膜层能够阻挡介质中的水和氧分子进入到钢结构中,从而达到抑制电化学反应和减轻金属腐蚀的作用。
该技术既可以使用外部电压源,也可以使用外源电力,如广泛使用的太阳电池。
活性保护是要通过施加电流,使被保护金属处于一个过极化状态,此时金属表面的极化电位不够低,因而不可能成为阳极,则不易产生电生腐蚀,并且使得被保护金属面的氧化还原反应趋向消除,从而防止金属腐蚀的目的。
活性保护技术采用电流源来产生保护电流,以维持被保护金属表面处于过极化状态,所使用的电流源往往是直流电源。
在埋地输油管道中,和空气或水分接触的部分是其中最易受到腐蚀损害的,而沿阴极表面产生漏电流则是保护机制的关键因素。
因此,采用阴极保护技术是对于减轻管道腐蚀损害的到最有效的技术之一。
在使用阴极保护技术的具体实施过程中,涉及到阴极保护监测、阴极保护电源的设备等多个方面。
其中,监测阴极电位是评估阴极保护措施有效性的重要手段,各种电化学监测、计算和测量方法都被广泛应用于该行业。
而目前埋地输油管道所使用的阴极保护技术主要包括了以下几个方面:1.外加电场阴极保护技术该技术是在埋地输油管道的外侧布设电缆,常常采用专门设计的“平板”式挂钩式接地方式,使整个管道系统接地相连。
油气管道阴极保护在线监测系统研究摘要:近年来,工业生产量扩大,对石油资源需求增加,导致我国燃料供应迅速增加,油气管道安全运行技术研究取得良好成果,为现有石油和天然气管道的安全高效运行发挥了巨大动力。
鉴于此,本文对油气管道阴极保护在线监测系统进行分析,以供参考。
关键词:阴极保护;油气管道;在线检测引言我国阴极保护数据的采集工作还是采用定期人工录入的方式来进行,该方式的缺陷是效率过低,难以实现管线的基本运行需求。
因此,需加强对油气管道阴极保护技术的研究力度,合理分析阴极保护的基本原理与无线传输的通讯原理。
1概论我国经济的不断增长,人们对石油的需求量是日渐增加,石油资源的开采及新设输油管道的数目也不断提升。
当今的油气运输可以借助管道来进行运输,但所存在的问题也是逐渐凸显,比如管道受到腐蚀而造成管道受到破坏,油气相关单位都对其腐蚀问题进行深入探讨,如今的油气管道安装主要以地下敷设的方式进行,因为敷设的区域不同和区域结构不同,其管道出现腐蚀问题也不尽相同。
2阴极保护准则目前我国对石油和天然气管道采用阴极保护技术,主要采用-850mVOFF电位标准和100mV极化标准。
油气管道阴极保护技术长期运行效果比较与演示,-850mVOFF potential标准为其他地区的土壤环境提供了更好的适应性,并为石油和天然气管道提供了良好的保护。
如果某些-850mVOFF电位指南不符合实际要求,可以使用100mV极化指南有效地减少新的阴极保护系统[1]。
但是,请注意,如果高温区域或金属相接触,或者存在交流干扰,则必须仔细考虑100mV极化标准的应用。
3油气管道阴极保护技术3.1阴极保护计算油田在油气管道阴极保护计算中一般以理想状态进行。
换句话说,阴极保护电流在计算过程中成为管道表面的平均分布。
但是,该方法无法准确计算管道的电位,某些结构不适合计算相对复杂的金属管网的电位和电流,最近几年出现了三维技术,在管道阴极保护计算过程中,数值模拟技术得到了广泛应用。
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。
输油管道阴极保护运行现状的分析与优化运行文献综述或文献调研报告:**-延炼输油管道阴极保护运行现状的分析与优化运行目前,我国的石油、燃气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现,管材一般为钢制螺旋焊管。
由于长输管道均采用埋地方式敷设,穿越地形、地段复杂,土壤性质各异,对管道存在着不同程度的腐蚀,如果能应用现代腐蚀理论和防腐技术,腐蚀造成的经济损失可以降低25%~30%[1]。
埋在土壤中的金属管道由于各种原因管道外表将出现阳极区和阴极区,并在阳极区发生局部腐蚀。
阴极保护是指将被保护金属(如煤气管道)进行阴极极化,使电位负移到金属外表阳极的平衡电位,消除其化学不均匀性所引起的腐蚀电池,使金属免遭环境介质(如土壤)的腐蚀。
即用辅助阳极或牺牲阳极材料的腐蚀来代替被保护管道、设备的腐蚀。
从而到达延长被保护管道的使用寿命,提高其平安性和经济性的目的。
使用阴极保护时,被保护的金属管道应有良好的防腐绝缘层,以降低阴极保护的费用。
阴极保护技术根据保护电流的供应方式,可分为牺牲阳极法和强制电流法两种保护方法。
1阴极保护系统调查工作由管输公司组织,各处室参加,设计院技术负责,对油田强制电流阴极保护系统进行分年度现状调查。
调查汇总内容包括根本信息、典型区块的运行参数、典型区块的杂散电流、废弃或更新的阴极保护系统,还包括恒电位仪、阳极地床、现有的阴极保护运行管理方法以及系统故障的测试调查。
根本信息由采油厂填写,设计院汇总,开发部检查。
2阴极保护系统运行评价技术研究2.1典型阴极保护系统保护度在阴极保护系统调查分类的根底上,对典型的阴极保护系统运行状况进行测试。
运行状况测试范围包括**到志丹输油管道、**末站到延安炼油厂的外输管道、阀组间油套管及管道等的阴极保护系统;首先进行土壤腐蚀性〔腐蚀速率测试,氧化复原电位,土壤电阻率〕综合测试,然后开展两方面试验,第一是保护度试片的试验;第二是影响保护效果的保护率测试,测试内容包括阴极保护系统IR降测试和杂散电流测试。
埋地输油管道的阴极保护措施探析埋地输油管道是石油输送系统中至关重要的部分,其安全稳定运行对于石油行业的发展至关重要。
而作为埋地输油管道的防腐蚀措施之一,阴极保护技术因其成本低、效果好等优点而备受关注。
本文将对埋地输油管道的阴极保护措施进行探析,以期为相关专业人员提供一定的参考价值。
一、埋地输油管道的阴极保护技术概述埋地输油管道的阴极保护技术是一种通过向金属结构施加电流,使其成为阴极而避免腐蚀的技术。
其原理是利用外加电流对金属结构施加保护电弧,使得金属结构成为电化学反应中的阴极,从而减缓或者阻止了金属的腐蚀速度。
常见的阴极保护措施包括外加电流阴极保护和阳极保护两种。
外加电流阴极保护是通过在金属结构上加上外部电流,使其成为阴极而实现对金属结构的防腐蚀。
这种方法适用于埋地输油管道等大型金属结构。
而阳极保护则是通过在埋地输油管道周围埋设阳极材料的方式来实现对金属结构的保护,通过阳极和金属结构之间的电化学反应,降低金属结构的腐蚀速度。
随着石油行业的不断发展,埋地输油管道的阴极保护技术得到了广泛的应用。
在中国,大部分新建的输油管道都会采用阴极保护技术,已建成的管道也在逐步改造升级阴极保护系统。
目前,我国输油管道的阴极保护技术主要以外加电流阴极保护为主,并且在阳极保护技术方面也有所应用。
在国外,特别是在欧美国家,埋地输油管道的阴极保护技术已经非常成熟,并且得到了广泛的应用。
一些国家的输油管道甚至在设计时就将阴极保护技术作为强制性要求,以确保管道的安全可靠运行。
虽然阴极保护技术在埋地输油管道防腐蚀中起着重要作用,但是在实际应用过程中也存在一些问题。
阴极保护技术需要经常进行监测和管理,特别是外加电流阴极保护系统,需要不断地调节和维护以保证其稳定运行。
阴极保护技术的施工和运行成本较高,需要投入一定的人力物力进行管理和维护。
由于外加电流阴极保护技术需要外部电源支持,设备的电源稳定性也是一个值得关注的问题。
随着科技的不断进步和社会的不断发展,埋地输油管道的阴极保护技术也在不断发展和完善中。
城市埋地煤气管道的阴极保护方法埋在土壤中的金属管道由于各种原因管道表面将出现阳极区和阴极区,并在阳极区发生局部腐蚀。
阴极保护就是利用外加手段迫使电解质中被保护金属表面都成为阴极,以达到抑制腐蚀的目的。
使用阴极保护时,被保护的金属管道应有良好的防腐绝缘层,以降低阴极保护的费用。
阴极保护技术根据保护电流的供给方式,可分为牺牲阳极法和强制电流法两种保护方法。
采用牺牲阳极法的主要优点有:无需外部电源、对外界干扰少、安装维护费用低、无需征地或占用其他建构筑物、保护电流利用率高等,因此特别适合于城市范围内的埋地钢管腐蚀。
而我公司输配管网绝大部分均埋设在市区范围,因此我公司予以推荐。
另方面,强制电流法则有:保护范围大、适合范围广、激励电势及输出电流高、综合费用低等优点,故适合用于长输管线或市郊管线的防腐。
如应用于市区范围内时,则由于其会产生干扰电流而影响其他管线及建筑物,且还需要征地或占用建筑物,因此在实施时会带来较大的困难。
因此,城市埋地煤气管道防腐的阴极保护宜用牺牲阳极法。
当条件许可时,也可采用强制流保护法。
目前,在我公司城市燃气输配管网中,已全面采用牺牲阳极法来进行管道防腐。
3 广州埋地燃气管道阴极保护的设计与施工3.1 牺牲阳极选用及布点的技术要求(1)电防护法在选用时应符合以下要求a)锌阳极不得使用在土壤电阻率>20O·m的场合;b)镁阳极不宜使用在土壤电阻车>100Ω·m的场合;c)外加电流阴极保护法在选用时不受土壤电阻率的限制。
(2)采用牺牲阳极法时,选用阳极的保护效果应符合以下要求:a)对地电位应达到-0.85V或更负;b)通电时,阴极电位较自然电位向负方向变化值应大于300mV;c)当土壤或水中含有硫酸盐还原菌,且硫酸根含量大于0.5%时,通电后,对地电位应达到-0.95V 或更负。
(3)在牺牲阳极法中的镁阳极选用时,必需按照表1来进行选取。
(4)牺牲阳极在埋设时,与保护的燃气管道的距离不宜小于0.3m,也不宜大于7m,埋设深度不宜小于1m,且直埋设在潮湿的土壤中。
管道阴极保护设计、施工与测试王桂英;任佩佳;庄严【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)006【摘要】In order to keep the pipelines operating safely and steadily, cathodic protection applied in petroleum products pipeline project and aviation kerosene pipeline project was introduced from the aspects of design, construction and test. And it’s pointed out that combination of impressed current and sacrificial anode should be used to protect the pipeline.%为了确保管道长周期、安全稳定地运行,文章从设计、施工及测试等方面介绍了成品油管道工程阴极保护及航空煤油管道工程阴极保护,并采用外加电流与牺牲阳极联合方式对管道进行保护,以提高管道安全运行。
【总页数】4页(P1327-1329,1397)【作者】王桂英;任佩佳;庄严【作者单位】中国寰球工程公司辽宁分公司,辽宁抚顺 113006;中国寰球工程公司辽宁分公司,辽宁抚顺 113006;中国寰球工程公司辽宁分公司,辽宁抚顺113006【正文语种】中文【中图分类】TE832【相关文献】1.DNV规范下HDPE管道镀锌法兰接口阴极保护设计研究 [J], 张磊2.火力发电厂循环水管道内壁牺牲阳极阴极保护设计及施工 [J], 张秀丽;黄治娟;王应高;李永立;李强;李军;张树权3.海底混输管道阴极保护设计研究与应用 [J], 李敬;王顺;唐彪4.电位衰减计算在埋地钢制管道阴极保护设计中的应用 [J], 崔进杰;刘高生;宋章喜5.天然气埋地管道阴极保护设计与施工要点解析 [J], 秦大龙因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
输油管道阴极保护
设
计
方
法
研
究
河南汇龙合金材料有限公司2019年企业版
输油管道阴极保护设计方法研究
能源,越来越成为一个国家工业乃至人们日常生活必不可少的重要组成部分,而随着当代经济的迅速发展,能源运输已经渐渐的摆脱了汽车、火车、轮船等交通运输工具的限制,开始青睐于一种新的运输方式——管道运输。
尤其是改革开放以来,我国经济飞速发展,社会主义经济现代化建设进入了一个新的阶段,能源的需求也日益的飞速增加,于是一大批能源转移工程便相继开工,如“西气东输”等大型工程,于是一大批的埋地管道开始在祖国大地上安家。
但是,由于现代的埋地管道的材质大部分为碳钢结构,导致其特别容易被腐蚀,大大的缩短了管道的使用寿命,造成了严重的安全隐患,因此阴极保护的设计与施工越来越受到人们的关注。
为此,本文从当今社会的热点出发,介绍了现阶段阴极保护设计与施工工程的现状,并通过分析该项研究的必要性,从而探讨出实现阴极保护设计与施工的现实途径,为阴极保护设计与施工应用的研究工作的进一步开展,提供了一些切实可行的指导性意见。
1 我国现阶段阴极保护设计与施工工程的现状阴极保护,是应用于埋地管道,减弱其锈化以及腐蚀的速率的最普遍以及最使用的技术手段,该项技术通常采用“阳极牺牲法”,减少阳极电子,实现阴极的保护。
阴极保护设计与施工工程在我国已经发展
了多年,并已经实现了初步的完善,但是由于技术相对落后,任然存在着很多问题:
1.1 我国现阶段阴极保护设计与施工工程应用范围只局限
于大型工程,技术没有得到广泛普及,阴极保护设计与施工的应用技术属于高新技术,技术含量较高,尤其是主要方法摘要“阳极牺牲法”技术难度大,标准要求高,而且需要大型的设备,先进的管理制度,以及巨额的资金,因此,直接导致了中小型工程没有能力进行阴极保护设计与施工的应用,造成了技术难以得到进一步的推广。
1.2 现阶段阴极保护施工工程的运行维护工作不到位,缺乏科学有效的日常维护管理埋地管道通常应用于大型工程,类似于“西气东输”等工程,动辄就是几十万根管道,上千公里的距离,因此在实施阴极保护工程之后,几乎就没有足够的人力、物力和财力,进行整个工程的运行维护工作,尤其是在中国,对埋地管道这类固定设备,缺乏相应的重视,乃至于直接忽略了科学有效的日常维护管理。
2 现阶段进行阴极保护设计与施工工程研究的必要性
2.1 现阶段进行阴极保护设计与施工工程研究是延长管道
使用寿命,增加工程稳定性的需要现阶段,大部分埋地管道都是碳钢材质的,在地下容易被腐蚀和锈化,从而造成资源的浪费,
甚至是巨大的经济损失。
而阴极保护可以通过“阳极牺牲法”有效的减少管道的腐蚀,延长管道使用寿命,增加工程稳定性。
2.2 现阶段进行阴极保护设计与施工工程研究是规避风险,保证工程安全性的需要埋地管道如果发生腐蚀,将会增加能源泄露的风险,形成严重的安全隐患,如某段管道的石油发生泄露,将会引起火灾,甚至是爆炸。
因此,只有加强阴极保护设计与施工工程的应用,才能够有效的增加工程的安全性,把风险扼杀在摇篮之中。
3 实现阴极保护设计与施工的应用的现实途径
3.1 加大对该项工作的投资力度,制定相关制度保证该项工作的顺利进行阴极保护设计与施工通常应用于大型工程,但是由于工程本身的工作量就比较浩大,所需资金很多,以至于很难抽出部分流动资金支持阴极保护引用工作的开展。
因此,我国相关部门应该制定相应的制度,保证阴极保护工作能够成为整个工程的重要组成部分,得到充分的资金支持。
另外,由于阴极保护工作所使用的“阳极牺牲法”,技术难度大,标准要求高,导致该项工作所需的费用较高,因此国家应该给予相应的资金支持与帮助,保证阴极保护工作的顺利开展。
3.2 努力提高“阳极牺牲”的技术水平,为阴极保护设计与施工的应用提供技术基础阴极保护设计与实施应用属于新兴的科学领域,目前,国内的高等院校仅有几所开设了该项专业,并
且国内的阴极保护技术发展不充分,远远落后于发达国家。
因此,我国教育部门要把“阴极保护设计与实施应用”这个新兴科学重视起来,开设相关专业,高薪聘请外国技术顾问,大力培养人才;另外,我国的技术人员在研究阴极保护工作的过程中,要积极地引进外国的先进技术,从而促进我国该项技术研究的进一步完善和发展。
3.3 推动该项技术的普及,在实践中进行检验,并不断完善和发展事件是检验真理的唯一标准,任何技术想要不断完善和发展,进一步趋于成熟,就要在实践中不断摸索,在失败中总结经验。
我国应该大力推动阴极保护的进一步推广,这样一方面可以节约资源,减少浪费,增加中小型工程的安全指数,另一方面,能够在广泛的普及中发现问题,并吸收广大群众的智慧,促进技术的进一步发展。
4 结语
目前,我国现阶段的阴极保护设计与施工应用的研究工作虽然取得了一些令人满意的成绩,但由于其本身的发展还处于初步探索的阶段,再加上该课题所需的专业知识水平较高,影响因素较多,而且工作团队缺乏创新的意识和先进的技术经验,最重要的是国家政府部门资金支持的力度不足,无法为该项工作提供一个良好的研究基础,所以该项研究工作,仍然面临着一系列突出的问题。
因此我国政府及有关部门应该加强对现阶段的阴极保护
设计与施工应用的研究工作的重视,继续加大对该项工作的人才支持、技术支持与投资力度,努力为该项研究工作建立一个良好的研究基础,从而加快该项研究工作的研究进程,争取早日探索出实现阴极保护设计与施工应用的现实途径,实现埋地管道防腐蚀的技术化,保证我国大型能源运输工程的顺利开展与安全保护,加速现代化建设与“十二五”规划的进程,为实现全面小康、构建社会主义和谐社会贡献了一份力量。