东北管网阴极保护通电/断电电位测量与分析

评判管道是否受到充分的阴极保护,需要进行断电电位测量。介绍了管道阴极保护通电/断电电位的测量方法,测量了东北管网的通电/断电电位,结果表明:恒电位仪给定电位普遍偏低,达到-850mV准则的管段仅占测量管段的65%,23%的管段需使用100mV极化准则才能评判为受到充分保护;通电电位沿里程变化的规律性较强,断电电位则无明显规律;防腐层劣化程度是影响IR降的主要因素,对于同一条管道,管段防腐层老化越严重,IR降越大;阴极保护电位是防腐系统的重要参数,断电电位明确反映了管道是否受到充分的阴极保护,而通电电位的分布同时反映了阴极保护状态和管道防腐层的劣化程度。东北管网约97%的管段经整改可以受到充分的阴极保护,但约3%的管段处于杂散电流干扰区,尚无成熟的整改方案。     

防腐层内管道腐蚀的调查及分析

埋地钢质管道在防腐层、阴极防腐的共同保护下,钢管的某些区域仍会被腐蚀穿孔。这种情况在调查中已得到证实。文中指出发生腐蚀的重要原因,是在基本完整的防腐层下面某些区域的管道表面形成了腐蚀电池,腐蚀进行时,由于防腐层对阴极保护电流的屏蔽作用而使阴极保护对此失去效用。防腐层下面形成腐蚀电池的关键是除锈质量,故对钢管除锈工作应引起高度重视。     

3PE防腐层管道外腐蚀控制薄弱点分析

以一段3PE防腐层管道为例,对其内检测数据中外部金属损失分布规律与外检测CIPS数据进行对比分析,结果表明:前20 km管道外部金属损失相对集中,而此段阴极保护off电位不满足阴极保护准则要求。同时,间隔9年的两次内检测数据对比结果表明:环焊缝处外部金属损失有增加的趋势。开挖调查结果验证了阴极保护系统可以有效保护3PE防腐层漏点,但无法保护补口处防腐层缺陷,说明3PE防腐层管道外腐蚀控制薄弱点位于补口位置,因而提出了3PE防腐层管道日常运营管理的关键点及管道设计阶段补口防腐层类型的选择建议。     

油气管道的风险分析

对引起管道事故的腐蚀、设计和操作三方面因素进行了分析评分。腐蚀破坏是管道中最常见的破坏，腐蚀主要指内腐蚀和外腐蚀，内腐蚀风险的大小与介质腐蚀性强弱及防腐措施有关，其风险分数占腐蚀总分数的３０％，外腐蚀是管道腐蚀的主要因素，与阴极保护、外涂层质量、土壤腐蚀性、使用年限、有无金属埋设物、电流干扰及应力腐蚀等因素有关，分别对这些因素进行分析评分；原始设计与风险状况有密切的关系，设计时为简化计算所选用的设     

格拉成品油管道腐蚀问题及其对策

通过对格尔木－拉萨的成品油管道进行全面腐蚀情况检测和防腐补漏工作，发现该管道腐蚀问题比较严重，一方面，防腐层老化、剥离并遭到破坏；另一方面，穿跨河流、冰丘、冰锥、盐碱滩、沼泽地段的管道出现腐蚀穿孔。出现严重腐蚀的原因是设计、施工的缺陷、复杂的地理地质条件和管理使用方面的问题。介绍了采取的相应措施，即加强阴极保护系统的管理、管道防腐检漏、补漏以及管道水工保护工作。同时还就格位管道防腐问题提出了看法和     

埋地管道防腐层局部剥离失效原因分析

通过分析发现埋地长输管道防腐层局部剥离的主要原因是防腐层老化，阴极剥离和防腐层施工质量及性能差，指出了防腐层局部剥离对阴极保护电流的屏蔽和应力腐蚀的危害，有针对性地在管道设计选材，阴极保护等方面提出了相应的改进措施。     

煤层气采气平台埋地弯管腐蚀行为及应对措施

针对延川南煤层气田采气平台埋地管道弯管因腐蚀穿孔而产生泄漏的现象，对埋地管道的输送介质、土壤环境、腐蚀产物、弯管与直管的金相组织进行分析，并采用电化学手段研究弯管和直管段的腐蚀趋势。结果表明，煤层气井口采出水溢出增加了土壤的含水量和氯离子含量，增大了管道埋设环境的腐蚀性，促使埋地管道防腐层失效。弯管段材料晶粒粗大，电化学反应活性高于直管段，致使弯管区发生严重的局部腐蚀。由此，提出煤层气地面排水管道整改与埋地管道加强防腐层修复及阴极保护相结合的综合腐蚀治理对策，相关成果可为煤层气田采气平台的安全管理提供借鉴。（图7，表4，参30）     

埋地长输管道腐蚀原因及改进措施

通过对鲁宁（山东－仪征）输油管道的防腐层状况，恒电位仪运行参数和管道本体进行调查分析认为，管道腐蚀的主要原因是由于管道防腐层的老化造成剥离，形成剥离覆盖层对阴极电流的屏蔽，致使剥离覆盖层下的管道处于腐蚀状态中，形成保护死角所致。提出加强管道防腐层检补漏，大修和增设阴极保护装置等措施是延长管道使用寿命的最佳方法。     

管道阴极保护区腐蚀分析及控制

针对我国目前长输管道腐蚀现状，介绍了在防腐层和外加强制电流阴极保护这种表观有效的双重保护体系下，管道发生的一种腐蚀现象，即阴极保护死区腐蚀，阐述了形成阴极保护死区和产生腐蚀的原因，结合阴极保护区腐蚀的特点分析了腐蚀发生的机理，提出了在实际工作中减轻阴极保护区腐蚀的有效措施。     

电流密度与管中电流对阴极保护的影响

为了研究长输管道阴极保护管中电流的分布规律,采用数值模拟技术对3PE和石油沥青两种不同类型防腐层在不同阴极保护站间距下的管道阴极保护参数进行计算。根据计算结果分析了管道沿线的电流密度、管中电流及其产生的管道内阻电压降之间的关系和分布规律,进而对管道断电电位及其IR降进行探讨。结果表明：防腐层绝缘性能参数与管道阴极保护站间距参数相匹配时,可以实现近似均匀的保护效果,即管道沿线电位衰减很小、电流密度近似均匀散流到管道上;管中电流形成的管道内阻电压降是管地电位测量结果和断电电位测量中IR降的一部分,使用断电法评价防腐层绝缘性能时应远离管道通电点。（图2,参10）     

试片断电电位测量方法及影响因素

试片断电法是一种评价埋地管道阴极保护有效性的快捷方式。随着管道阴极保护日常管理对管道断电电位测试需求的增加,中国正逐步实施试片断电法,但是试片断电法的使用还存在诸多不确定因素,如试片的极化稳定时间、试片面积及形状的选择等。通过现场试片极化试验,研究了试片断电电位的测量方法和影响因素。结果表明:面积不同的试片极化15 min后,趋于稳定的断电电位也不同,试片面积越小,电位越负;长方形试片较圆形试片的电位偏负一些;埋深较深的试片较埋深浅的试片断电电位偏负,但差别不大。最后对试片断电法在实际工程中的应用提出了建议。     

能源公共走廊内管道交流干扰腐蚀判断准则

高压输电线和交流电气化铁路的建设加快了公共能源走廊的形成,其与埋地油气管道交叉、并行或者靠近引发交流干扰腐蚀问题,威胁管道生产安全,世界各国相继颁布了交流干扰腐蚀判断准则和相关标准。对于无阴极保护的管道系统,多采用交流感应电压、交流电流密度进行判断;对于有阴极保护的管道系统,多采用交流电流和直流电流密度之比进行判断。对于新建管道系统,避免公共能源走廊内交流干扰腐蚀最直接的方法是消除高压输电线、电气化铁路等埋地管道的交流干扰源;对于在役管道系统,通过屏蔽网或者排流措施等减缓交流干扰腐蚀。对于交流腐蚀如何对阴极保护系统产生影响以及利用交流电压或交流电流密度评价交流腐蚀速率仍存在诸多认知空白有待填补。同时,需要因地制宜,研究制定适合我国国情的高压输电线、电气化铁路与油气管道的安全距离标准。     

东黄复线的阴极保护问题

阴极保护系统对管道的防腐起着重要作用。分析了东黄复线阴极保护系统存在的问题。通过对东营出站段管道,丈岭站东段管道及潍坊段管道的阴极保护电位的检测及调查,指出阴极保护率下降的主要原因是：地下金属管道搭接点难以保证管道间允许的相对净空距离,施工时又未对管道交叉点做很好的绝缘处理,使防腐层逐渐破损;施工质量较差,使防腐层严重劣化,有些管段阴极保护站的电源采用太阳能电源与交流电同步,而交流电源一直得不到解     

DCVG＋CIPS技术在净化油长输管道外检测中的应用

净化油长输管道不存在由输送介质引起的内腐蚀,其外防腐层及阴极保护状态是决定管道能否长期安全运行的关键。利用直流电位梯度法（DCVG）和密间距管地电位测试法（CIPS）对东营一黄岛输油管道外防腐完整性进行检测评价。结果表明：DCVG＋CIPS综合测量技术可用于确定管道外防腐层的破损位置、大小、严重程度及腐蚀活性,同时可消除土壤IR降的影响,能够较好地评价管道阴极保护的真实水平。提出了管道外防腐层修复与阴极保护调整方案,为管道的维护、维修与监控提供科学依据。     

海底管道腐蚀缺陷处阴极保护数值模拟

海底管道表面很容易因为腐蚀形成缺陷点,具有深度大、传播快且检测困难的特点,对管道安全运行产生很大隐患。通过数值模拟方法研究了X80海底管道钢表面存在腐蚀缺陷时缺陷点内部对阴极保护产生的屏蔽作用,利用有限元方法模拟缺陷处的局部电位和阳极/阴极反应电流密度。结果表明:在腐蚀缺陷处阴极保护电流被部分屏蔽,特别是在缺陷的底部位置;缺陷处对阴极保护的屏蔽作用随着缺陷深度的增加和宽度的减小而越来越强。研究结果可为现场海底管道腐蚀状况和剩余寿命的评估提供指导。     

海底管道泄漏事故统计分析

统计分析了墨西哥湾和中国海域203起海底管道泄漏事故,得出第三方破坏、冲刷悬空、管道腐蚀为事故主要致因。分析了第三方破坏的起因,提出了应对措施和维护方法。建立了海底管道悬跨鱼刺图模型,认为设计埋深不合理、施工埋深不足、未采取保护措施、施工质量不达标和地形数据不准确是导致悬跨的深层次原因,并提出悬跨防控措施。指出引起海底管道腐蚀的因素包括防腐层失效、阴极保护失效、管道自身缺陷等,给出了减少腐蚀泄漏的措施。统计分析结果可为降低海底管道运行风险水平、提高日常作业管理和事故应急能力提供参考。（图4,表1,参15）。     

油气管道腐蚀挂片悬挂装置的研制与应用

针对实施常规腐蚀挂片悬挂作业时需要管道停输而影响正常运行的问题,研制了不需停输的管道腐蚀挂片悬挂装置.该装置采用主体填料密封系统与闸板相结合的独特设计,将管道内部介质与外部安全隔离,通过上丝杆机构将腐蚀挂片悬挂至预定位置,在不影响管道正常运行的情况下,快速、便捷地完成腐蚀挂片装卸工作,实现对管道的动态监测.在新疆克拉玛依油田红浅1井区火驱先导试验项目开发区块油气集输管道进行现场应用,结果表明:该装置满足中、低压管道设备的使用要求,且动态装卸腐蚀挂片准确率及成功率高.     

用模糊灰色理论评价管道腐蚀与防护态势

针对油气管道腐蚀与防护态势的构成因素,提出了一种模糊综合评价埋地管道腐蚀与防护态势的新方法.以土壤腐蚀性、原始管地电位、防腐层技术状态及阴极保护的有效性四项指标来判断其腐蚀与防护的综合势态,同时确定了各因素的计算方法,阐明了该方法的基本原理及实施程序,并用算例说明了该方法的具体应用.     

高温原油管道内外检测数据对比分析

以同一时期进行内外检测的某条原油管道A站至B站管段作为研究对象,对内检测发现的管道外腐蚀结果与外检测数据评价结果进行对比分析。结果表明：管道外腐蚀点远多于外防腐层缺陷点;由于阴极保护的作用,外防腐层缺陷点处管体良好,未见明显腐蚀;管道外腐蚀风险点在防腐层剥离的区域。可以利用内检测数据评价管道防腐层的剥离情况,现有的外检测技术具有局限性。针对外检测技术的局限性,提出在管道外检测及日常管理过程中,应加大直接开挖检查力度,对管道外防腐措施的有效性进行评价,以确保管道的安全运行。（图2,表1,参7）。