中文NACESP0502-2010 管道外腐蚀直接评价方法

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NACE SP0502-2010 标准正文
管道外腐蚀的直接评价方法
目录
1 总则 2 定义 3 预评价 4 间接检测 5 直接检查 6 后评价 7 ECDA 记录 参考文献 附录 附录 A：直接检查：防腐层除去前的数据收集方法(非强制性) 附录 B：直接检查：防腐层损伤和腐蚀深度(非强制性) 附录 C：后评价：腐蚀发展速度的估计(非强制性)
1.2.2 ECDA 包括以下四个步骤，如图 1a 和图 1b 所示：
1.2.2.1 预评价。 预评价步骤要收集历史数据及当前数据以确定 ECDA 是否可行，划分 ECDA
评价区段及选择间接检测工具。数据以容易取得的类型为主，包括：施工建设记 录、运行和维修历史、调试记录、腐蚀测量记录、其它地面检测记录和过去完整 性评价或维修工作的检测报告等。 1.2.2.2 间接检测。
1.1.9 为正确运用并取得良好效果，本标准应作为整体使用。只使用或参考其中某 一段落或部分可能产生误解或误用本文所介绍的推荐方法和准则。
1.1.10 由于管道系统外部环境的复杂性，标准不对每种具体环境规定出具体做法。
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1.1.11 正如只有通过教育和相关实践才能获得自然科学、工程准则和数学原理等知 识一样，本标准条款要在专业人员指导下应用，这些人员能胜任埋地钢质管道系统的
1.1.8 ECDA 存在局限性，不是所有管道都能成功地进行 ECDA 评价。像其它评价 方法一样，应用这种评价方法时也必须采取相关的预防措施。
1.1.8.1 按这里叙述和NACE SP02075和NACETM01096的方法及过程，本标准可应用 于防腐层很差或裸露管道。如果获得阴极保护所需电流和裸管一样大，那么 这些防腐层很差管道也被当成裸管来处理。
腐蚀控制和风险评价等工作。他们可以是专业工程师、NACE 等组织认证的腐蚀专家、 阴极保护专家、或在埋地钢质管道外部腐蚀控制有实际经验和一定水平的工程师或科
技人员。
1.2 评价过程四步骤
1.2.1 ECDA 需要数据的完整性，它们来自：大量的外业场地调查、管道表面获取的 基本物性及操作历史等方面的数据和信息。
漏 点： 保护性防腐层的不连续性（孔），它使未保护表面暴露到外部环境中。 水压试验： 用水充满管段并加压达到管道名义环向压力的给定值进行的验证试验。 指示（症状）： 表示根据间接检测测量发现的和正常状态偏离的症状。 “立即”指示：需要在很短时间内进行修复或维修的症状。 间接检测：在管道上方地面或附近地面用来确定防腐层漏点、腐蚀热点、或其它异常点位置的装
嘉信 2011 翻译版
NACE 标准
管道外部腐蚀的直接评价方法 （ECDA）
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前言
外腐蚀直接评价（ECDA）方法作为一个结构化的过程，其目的在于通过评价和 减少外腐蚀对管道完整性形成的危害，以改善管道运行的安全性。通过识别和判定管 道上的腐蚀活动、维修已有的腐蚀缺陷、进而消除外腐蚀发生的根源，ECDA方法力 图尽早地发现外腐蚀缺陷，避免其发展到影响到管道结构安全的严重程度。标准中所 描述的ECDA实践方法，特别针对的是陆上埋地铁磁性材料的管道结构的一个实践性 标准。其他的针对陆上铁磁管道进行外腐蚀评判的方法，例如压力测试，管内检测（ILI） 等并不覆盖本标准中的相关做法，但与其他的工业标准有所交叉。本标准的应用者必 须要熟悉那些的规范管道运行操作的安全规程。它们包括界定具体完整性评估的实践 步骤的所有规程。本标准是为那些从事完整性管理的管道操作者和其他相关人员的使 用而制定的。ECDA是一个持续改进的过程。通过持续的ECDA应用，管道的运营商 应该能够识别并处理，已经发生、正在发生，或将来可能发生腐蚀活动的管道部位。 ECDA方法的优点之一就是它可以找到未来可能形成缺陷的区域，而不是只能定位那 些已经形成的腐蚀缺陷。通过应用ECDA的工具和技术，管道运行商已经管理了某些 外部腐蚀的历史情况。通常情况下，应用地面检测工具所采集的数据，已被用来查找 可能会面临外部腐蚀的管道部位。ECDA方法将这种过程分成若干个有次序的步骤， 来汇集管道的物理特征和运行历史信息（预评价）、多种现场检测数据（间接评价）， 以及管道表面检查（直接检查）的结果，通过集成分析来提供更具针对性的管道外腐 蚀的综合评价（后评价）结果。本标准最初于2002年由“管道直接评价方法（Pipeline Direct Assessment Methodology）”(TG) 041项目组制定，于2008年由“管线，储 罐和套管（Pipelines, Tanks, and Well Casings）”的(STG) 35技术组修订。2010 年由TG 041再次修订。本标准由美国腐蚀工程师协会（NACE International）在STG 35的赞助下发布。
评价那些目前外部腐蚀尚不构成明显危险的管道，其日后可能的腐蚀损伤。
1.1.5 本标准中描述的 ECDA 方法特别适用于处理陆上的、埋地钢质管道。
1.1.6 ECDA 应用也可包括，但不局限于，评价管道附件的外部腐蚀，如：
1.1.6.1 用其它检测方法（如 ILI 或压力试验）不能检测的。 1.1.6.2 已用其它控制未来腐蚀的监测方法检测过的。 1.1.6.3 已用其它用来建立再次评价时间间隔的检测方法检测过的。 1.1.6.4 从未用以控制未来腐蚀为主要目的其它检测方法检测过的。
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第一节 总则
1.1 引言
1.1.1 本标准叙述国家腐蚀工程师协会(NACE)关于陆上埋地钢质管道系统外部腐 蚀直接评价(ECDA)方法。本标准为典型管道系统应用 ECDA 方法提供指导和支持。
1.1.2 编写此标准是为操作员根据特定管道情况制定操作方法提供必要的灵活性。 1.1.3 ECDA 是一个不断改进的方法。通过成功应用，ECDA 可以识别并处理已经 发生、正在发生、和将方法的优越性在于，能够确定缺陷将在哪里形成，而不只是确定已存
间接检测步骤包括地面检测，和/或，为确定防腐层缺陷严重程度、其它异常 及管道上已发生或可能正在发生腐蚀区段的地表检测。管道沿线环境有较大变化 时，为提高检测可靠性，需在整个管道使用两种或更多种间接检测工具。 1.2.2.3 直接检查。
直接检查步骤包括分析间接检测数据，以选择开挖和管道表面评价的位置。 直接检查得到的数据与以前所得数据结合可用来确定评价外部腐蚀对管道的影 响。此外，对管道防腐层性能、腐蚀缺陷修复和防腐蚀措施的评价也包含在这一 步骤内。 1.2.2.4 后评价。
1.3 补充信息
1.3.1 直接检查步骤中在除去防腐层之前的数据采集方法在附录 A 中给出（非强 制性）。
1.3.2 直接检查步骤中腐蚀损伤和蚀坑深度测量方法在附录 B 中给出（非强制性）。 1.3.3 后评价步骤中腐蚀速率的估算方法在附录 C 中给出（非强制性）。
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性不如“计划”指示。 NACE ECDA：本标准中定义为外部腐蚀直接评价方法。 管道对电解质的电位：参见结构对电解质的电位。 管-地电位：参见结构对电解质的电位。 极 化： 由于电流流过电极/电解质界面引起的开路电位改变。 优先次序： 基于电流腐蚀活动加上前期腐蚀程度和范围，对每一个间接检测指示进行评估的来
后评价步骤是分析以上三步所得数据来评估 ECDA 方法的有效性，并确定再 次评价的时间间隔。
1.2.3 对没有较好控制腐蚀的管道，包括没有正规的间接检测，第一次使用 ECDA 时，必须有更严格要求。这些要求至少应包括附加数据的收集、直接调查和后评价。
1.2.3.1 初次使用 ECDA，需更严格要求以加深对外腐蚀方面的管道完整性认识。
置和测量方法。 线内检测（ILI）：利用线内检测（In-Line）工具从管道内部对管道进行检测。常用的 ILI 检测工具
是清管器或智能猪。 瞬间断电电位：停止阴极保护电流后瞬间得到的电极极化半电池电位，它近似等于有电流时的电
位减去 IR 降电位。 IR 降： 电流流过电阻产生的电压降，符合欧姆定律。 最大允许操作压力（MAOP）：管道操作过程中允许达到的最大内压力。 长线电流：流经阳极区和阴极区直间的大地，沿着地下金属结构回流的电流。 机械损伤：由外力引起管道上的各种类型的异常之一，包括凹坑，凿沟和金属损失。 微生物作用腐蚀（MIC）：因微生物的存在和活动所所导致的局部腐蚀。 “监控”指示：表示在该管段再次评价周期前可以不必处理或不需要维护、修理的症状。其重要
1.1.7 ECDA也可发现影响管道完整性的其它危险，如：机械破坏、应力腐蚀开裂 (SCC)、微生物致腐蚀(MIC)等。一旦检出这些危险，还必需使用其它评价方法及检测 手段来验证。管道操作员应使用合适方法，如：ASME B31.41，ASME B31.82, ASME B31.8S3和API 11604等来确定除外部腐蚀因素外造成的其它风险。
面检测技术。 外部腐蚀直接评价（ECDA）：评价外部腐蚀对管道完整性影响的方法，由预评价，间接检测，直
接检查和后评价四个步骤组成。 缺 陷：防腐层上所有的异常，包括剥落区和漏点。 铁基材料：主要由铁元素构成的金属。本标准指：钢、铸铁和锻钢。
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失去附着力。剥落防腐层可能与漏涂有关，也可能无关。另参见阴极剥离。 ECDA： 见外部腐蚀直接评价（ECDA）。 ECDA 区段：有相似物理性质和操作历史的管段。这部分可使用相同的间接检测工具。 电解质： 含有在电场中可自由移动离子的化学物质。本标准考虑的电解质是指，埋地或水下金
属管道系统周围相邻的或与之接触的土壤及液体，包括湿气和其它化学物质。 电磁检测技术：通过测量由防腐层缺陷引起的磁场变化来确定埋地管道防腐层缺陷位置的一种地
在缺陷的位置。 1.1.3.2 比较连续应用 ECDA 的结果是评价 ECDA 有效性和可信度的一种方法，这
也为持续改善的管道完整性提供了可信度。 1.1.4 ECDA 方法是开发成为一个改善管道安全性的过程，其主要目的是预防未来 出现的外部腐蚀损伤。 1.1.4.1 本标准认为外部腐蚀是一种可评估的危险。用它来建立一个基准，并依此来
图 1a 外腐蚀直接评价方法流程图 第 1 部分
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图 1b 外腐蚀直接评价方法流程图 第 2 部分
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第二节 名词定义
活 性：（1）电极电位的负向。 （2）金属处于腐蚀的状态，并不受腐蚀产物的明显影响。
交流电位梯度（ACVG）：测量沿管道或管道周围土壤中漏电流变化来确定防腐层漏电和腐蚀热 点位置的方法。
阳 极： 电化学电池中发生氧化反应的电极。电子从该电极经外电路流出。金属离子从该电极 进入溶液，在阳极通常发生腐蚀。
异 常： 指管道外壁、防腐层或管道周围电磁场等方面和正常状态的偏离。 阴 极： 电化学电池中发生还原反应的电极。电子经外电路流向阴极。 阴极剥离：由阴极反应的产物引起的管道表面和防腐层之间粘着性破坏。 阴极保护(CP)： 把表面变成电化学的阴极来减少金属表面腐蚀的一种方法。 分 类： 间接检测中估计在一般年平均状态下腐蚀热点出现概率的方法。 密间距测量(CIS)： 沿管道每隔固定长度测量管道和大地间电位的方法。 腐 蚀： 通常指由于和环境反应引起的材料（通常是金属）破坏。 腐蚀热点(活性点)：腐蚀处于活性，以一定速率发展的状态，它使在管道设计寿命内管道承压能
力显著降低。 电流衰减检测： 应用电磁场传播理论，测量管道防腐层完好状况的方法。所收集数据可能包括：
管道埋深、防腐层电阻和电导、异常区位置和类型。 缺 陷：降低管道承压能力的管壁异常。 直流电位梯度（DCVG）：测量沿管道或管道周围土壤中电压梯度改变来确定防腐层漏点和腐蚀
热点位置的方法。 直接检查：作为 ECDA 一部分，对开挖处管道表面进行的检查和测量。 剥落防腐层：由于粘着性差、化学侵蚀、机械破坏、氢聚集等原因使保护性防腐层和管道表面间