输油管道阴极保护监测传输系统及其应用

管道防腐信息监测传输系统是一种实现油气管道的数据采集、远传等功能的新技术,可实现管道阴极保护电位的实时采集和数据的即时传输。该系统由主站、多功能阴极电位桩、阴保智能终端机、长效参比电极、电源和公用通讯网络组成,并采用公用网GSM或CDMA方式进行数据传输。该系统在东黄复线输油管道的应用实践表明:其不仅能够不间断实时监测管道电位,还能准确、及时地对险情进行报警,使得管道管理人员可以随时掌控管道的实时阴保电位,及时对阴保电位有异常的管道进行修复,从而极大地提高了管道阴极保护水平。     

试片断电法在管道阴极保护中的应用

应用试片断电法对管道开展3次管道阴极保护有效性评价试验,并将检测结果与恒电位仪瞬时同步中断法测量的断电电位进行对比.结果表明:对于不同的管道涂层类型、涂层状况及测量点位置,测试结果呈现不同的规律.采用静电场理论探讨了基于极化试片的辅助试片断电法测得的断电电位的真实意义,结果表明:对于特定面积的极化试片,测量的断电电位介于管/地通电电位和试片自然电位之间;特定大小电极面积的试片无法适用于所有条件下的测量,电极面积需根据管道涂层类型、涂层状况及测量点位置进行调整,通过数值模拟对试片断电法测量断电电位的基本规律进行计算验证.有关结论也适用于极化探头断电法.     

地下管道阴极保护多功能测量探头的研究与应用

本文介绍了用于地下管道阴极保护效果评价的多功能测量探头的结构及其现场使用结果。这种阴极保护多功能测量探头具有能够测量阴极保护通电保护电位U_on;电位测量中的IR降;断电保护电位U_off;阴极保护电流密度i_p;管道的自然电位U_corr;通电时的电位负偏移ΔU_on;断电时的电位负偏移ΔU_off;管道的腐蚀电流密度i_corr等功能,是阴极保护测试中比较理想的测量仪器。     

交叉并行管道阴极保护干扰数值模拟

针对国内某油气管道存在的阴极保护干扰问题现状,开展检测分析并确定其阴极保护干扰特点。依据埋地管道参数和阴极保护系统工作参数,完成了对应的干扰现场数值模拟分析,结果表明：现场检测数据不能全面反映干扰电位的分布规律,现场检测阴极保护干扰时,必须采用密间隔电位测量技术（CloseIntervalPotentialSurvey,CIPS）,必要时借助数值模拟技术辅助分析。为了预先了解对应治理方案的治理效果,利用数值模拟技术对治理方案进行预评估,结果显示治理方案可以消除该处管道的阴极保护干扰影响,同时对治理方案的合理性进行了讨论。借助数值模拟技术对管道阴极保护干扰进行分析的做法,可以为解决类似工程问题提供借鉴。（图7,参12）     

埋地涂层金属管道电位测量中的IR降影响及消除

管—地电位的测量是评价埋地涂层金属管道阴极保护状况的最常用方法。但用常规方法测得的管—地电位中总含有一定的IR降,根据这些数据难于准确判断管道的阴极保护状况。管—地电位测量中的IR降必须设法加以消除。本文用电化学等效电路分析了IR降的产生及其影响,阐述了消除IR降的瞬时断电法和探头法的原理与局限,推荐用阴极保护多功能测量探头消除管—地电位测量中的IR降。     

两点法电位检测储罐底板阴极保护效果评价

针对深井阳极对储罐底板阴极保护数值模拟中存在的缺陷,提出了一种根据典型电流密度分布假设求解保护电位的方法.根据阴极保护体系物理模型,近似计算了深井阳极极化电位,数值计算结果与现场实测电位数据的对比结果验证了数值方法的可靠性.通过计算,确定了单支深井阳极完全有效保护的临界储罐直径.根据数值计算结果,提出了两点法的电位检测储罐底板阴极保护效果评价技术.     

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。     

埋地保温管道阴极保护有效性影响因素及技术现状

从历史运行数据看,多数带有阴极保护的保温管道基本上投产运行2~3年便出现腐蚀穿孔现象,通过现场调查和实验室模拟,证实保温管道的阴极保护有着很大的局限性。由基本理论出发,从保温层对阴极保护电流的屏蔽、阴极保护准则、现场阴极保护电位测量、阴极保护电渗效应等方面全面分析了影响保温管道阴极保护有效性的因素,指出保温管道在较高温度下运行时,应适当提高阴极保护准则;保温管道的日常地表电位测量值不具代表性,应定期对管道的金属缺失状况进行检测。在传统阴极保护技术的基础上,采用牺牲阳极保护方式(且牺牲阳极安装在保温层内),在保温层进水后可以对管道提供保护,亦可以使用固体电解质解决屏蔽效应,提高埋地保温管道阴极保护的有效性。     

输气管道阴极保护管理系统设计及应用

对输气管道阴极保护电位的检测、跟踪和分析是判断阴极保护系统的运转状况和保护效果的必要手段,应用计算机辅助手段对采集到的阴极保护电位数据进行存储和分析,既提高了数据的利用率,又提高了判断保护效果的准确性,大大减轻了工作人员的劳动强度.介绍了输气管道阴极保护电位数据管理及分析系统设计思想和实现方法,为计算机管理系统在管道防腐领域中的应用提供了范例.     

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）