国内外地上储罐阴极保护标准技术差异

石油管道站场储罐是存储石油的主要设备,同时也是石油战略储备库的主要组成部分。储罐底板的腐蚀情况直接决定着储罐的寿命。国内石油储罐底板主要的腐蚀控制方式为涂层加阴极保护联合保护。由于罐底板焊接过程中,焊缝附近的涂层会受到损坏,而损坏的涂层难以修复,因此储罐底板阴极保护显得至关重要。目前国内拥有一系列储罐底板阴极保护标准,在使用过程中发现存在一些问题,为了提高国内地上石油储罐阴极保护标准的适用性和科学性,通过对比国内外相关标准并结合工作实际,开展标准差异分析研究,提出合理的标准制修订建议。     

大型储罐罐底阴极保护检测数据及其分析

探讨了大型储罐罐底MMO网状阳极的击穿电压和氧气去极化问题。为了探寻罐底板外壁阴极保护的真实阴极保护效果,《钢制石油储罐防腐蚀工程技术规范》编写组对镇海、茂名及上海等地的大型储罐罐底网状阳极和柔性阳极的保护数据进行了实测分析,结果表明,采用MMO网状阳极,其断电电位与通电电位相差很大,MMO网状阳极很难达到-0.85V(CSE)的极化准则;柔性阳极的断电电位与通电电位相差较小,这些都与其阳极反应产物有关。     

已建储罐底板的阴极保护系统

针对大型储罐施加阴极保护后,如何使电流分布均匀,如何测量保护电位等问题,介绍了国外大型储罐安装的斜井阳极阴极保护系统。该系统采用钻孔的PVC塑料管可以方便地测量储罐对地电位,与均布在储罐周围的阳极地床以及深井阳极地床相比,斜井阳极电流分布更为均匀,且能更好地保护罐中心底板。     

地上储罐阴极保护的可行性评估

针对澳大利亚多数炼厂和储罐发生过土壤侧腐蚀问题,对阿尔托纳炼厂的处理装置区和罐区的120座地上储罐进行了阴极保护处理的必要性、可行性和所需费用的研究,并在典型的储罐上进行了专门试验。结果表明,施加阴极保护后降低了土壤侧腐蚀速率,可有效地防止储罐泄漏,储罐的检测周期可望从4a延长到15a。阴极保护和定期的内部检测是对地上储罐处理土壤侧腐蚀问题两种最有效的方法。     

储油罐罐底板全面腐蚀控制

分析了造成储油罐罐底板腐蚀的各种原因，分别从阴极保护、涂料防腐和边缘板防腐等方面对储罐罐底板上、下表面的保护作了介绍。提出了合理的罐底板防腐涂料和阴极保护方案，指出在油罐设计、施工中应考虑采取利于油罐防腐的措施，从而更加有效地控制罐底板的腐蚀。     

地上储罐底板阴极保护实施与更新

地上大型储罐罐底板的阴极保护是决定储罐运行寿命的关键技术.介绍了储罐罐底板的各种阴极保护技术、阳极的埋设方式和保护电流的流动特点,指出采用柔性阳极的阴极保护技术是新建储罐阴极保护设计及旧罐底板阴极保护更新的首选方案.当前,影响罐底板阴极保护系统维护的主要因素是参比电极的稳定性、精度及位置排布.基于某直径45 m大型储罐阴极保护设计更新实践,指出对于大型裸罐底,可以通过阴极保护的高水平设计,大幅降低储罐罐底板阴极保护成本.     

储罐网状阳极阴极保护系统中的若干问题

网状阳极阴极保护系统是新型的储罐罐底阴极保护系统,指出了使用网状阳极的储罐阴极保护系统在设计和运行中应注意的若干问题。主要针对汇流点位置的设置、电位测量、通电点设置、设计电流密度的计算及参比电极的选取等问题进行了分析和讨论、同时提出了相应的措施和建议。     

大型储罐罐底及边缘板应力分析方法的对比

储罐的大型化为石油储备建设节约了投资,但对储罐设计提出了更高要求,其中储罐罐底大脚缝处的应力最大,是整个储罐的薄弱环节.研究大型储罐罐底及边缘板应力分布规律,对确保储罐的设计安全有重要意义.对比分析了3种大型储罐罐底及边缘板应力的理论计算方法,认为弹性-刚性地基梁耦合法的计算结果更合理.将理论计算结果和ANSYS有限元数值模拟结果与实际测量结果进行比较,结果表明:两种方法的计算结果均合理可靠,而有限元数值模拟结果可为设计人员全面了解储罐的结构安全性提供参考.     

储罐网状阳极阴极保护电流密度需求

网状阳极系统的优点在于储罐外底板保护电位分布均匀,对附近管道干扰小。采用瞬时同步断电法对2个站场的11座储罐进行检测,结果表明：控制电位达到一1．1V时,储罐仍可能未达到有效保护,原因是恒电位仪输出电流或保护电流密度过小,而日常管理通常只关注通电电位,易忽视因IR降造成的欠保护。储罐阴极保护相关标准要求电流密度在1～10rnA／m^2,推荐范围为5～10mA／m^2,而检测结果表明：两站场电流密度为1～2mA／m。时,断电电位基本达到了-850mV。由于电流密度需求受储罐液位和季节等其他因素影响,虽然标准中仅要求在阴极保护系统投运时以消除IR降电位确认电流密度需求,但在运行维护过程中仍需定期以断电电位确认电流密度需求,以有效避免潜在的欠保护风险。（表12,参5）     

国内外大型储罐的设计标准对比

基于石油储罐设计日趋大型化的现状,对不同国家石油储罐的设计标准API650-2009、BS EN 14015-2004、JIS B 8501-1995和GB 50341-2003进行对比分析,优选出适用于计算大型储罐壁厚、罐底边缘板厚度和顶部抗风的标准.API650变点法是计算大型储罐(D＞60 m)壁板厚度的最佳方法;关于边缘板厚度的选取,当底圈壁板厚度小于30 mm时,4种标准均可选用,当底圈壁板厚度大于30 mm时,应选用API650或BS EN 14015;关于顶部抗风的计算,4个标准各有利弊,国内工程应以GB50341为主,国际工程以API650为主,而欧洲工程则以BS EN 14015为主.     

储罐外加电流阴极保护在立沙储运油库的应用

油库储罐外加电流阴极保护系统结构:网状阳极采用混合金属氧化物带状阳极与钛金属连接片交叉焊接组成的外加电流阴极保护辅助阳极;每个储罐均安装由硫酸铜参比电极和高纯锌参比电极组成的双参比电极6对,并在罐外安装一支硫酸铜备用参比电极;填料由75%石膏粉(CaSO4·2H2O)、20%膨润土、5%工业硫酸钠组成;阴极和阳极电缆线经由接线箱接入阴保间内的恒电位仪,通过IHF数控高频开关恒电位仪对整个系统进行调控。以立沙油库储罐为例,介绍了其外加电流阴极保护系统的构成、参数设定及应用效果。该系统可以大大延长储罐的使用寿命,且具有持久、高效、安全、节能、可监控性等优点。     

山区特殊地段长输管道的阴极保护设计

介绍了埋地管道阴极保护设计选型的设计原理,通过对兰成渝成品油管道在某山区段的阴极保护电位检测及后期改造结果进行分析,指出长输管道的阴极保护设计应注重实地考察与调查研究,对特殊地段的阴极保护应采取针对性较高的特殊手段,尤其在山区的高土壤电阻率环境下的管道阴极保护应采用近阳极埋设的阴极保护技术,以保证阴极保护的可行性,提高其有效性,确保管道的安全运行。     

集油储罐腐蚀分析与防护措施

针对储油罐中原油含水、硫酸盐还原菌等腐蚀性介质加速储罐腐蚀发生穿孔的问题,对油罐底板及底圈壁板内外表面腐蚀的原因及机理进行了分析.结合冷湖油田原油储罐实际情况,对储油罐底板、底圈壁板内外表面及罐底边缘板实施了有效的防护措施,降低了储罐的腐蚀速率,延长了油罐检修周期.     

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。     

储罐底板下表面阴极保护系统设计的常见问题

外加电流阴极保护系统是对储罐底板下表面进行保护的一种常用方法。由于国内外对储罐底板进行保护的一些理念不同,阴极保护的具体做法存在部分差异。某些国内的通用做法因在国际项目中不适用,将会对项目的执行和验收产生不利影响。为避免此类问题的发生,通过标准对照、设计计算和理论分析等手段,结合部分工程实例,对海外项目储罐底板阴极保护系统设计中遇到的常见问题进行了分析,并参考相关国际规范和NACE阴极保护认证课程中推荐的做法,从罐底板防腐层、网状阳极布局、参比电极布局、罐底的绝缘处理和阳极材料的选取等方面对储罐底板的阴极保护设计进行讨论,推荐了合理的设计方案。     

用电位分布数学模型评价罐底阴极保护效果

地面金属储罐底极阴极保护技术中关键问题之一是判断罐底,特别是罐底中心的保护效果,目前缺少经济和简便的测量罐底保护电位的方法,电位分布数学模型为研究罐底保护提供了一种解决途径。根据稳流电场理论推导并试验验证了罐底阴极保护电位分布的数学模型,发现罐底保护电位和距罐底中心比率距离成类似立方抛物线方程形式。根据这个模型讨论罐底电位分布规律,提出罐周电位检测及一点法、二点法、多点法等电位检测技术用于评价阳极     

海工钢结构防腐蚀技术研究讨论会在连云港市召开

由中国腐蚀与防护学会海水工业水生物专业委员会和交通部水运基建局联合召开的海工钢结构防腐蚀技术研究讨论会于1985年5月上旬在连云港市召开。参加会议的有交通、水利、海军、化工、石油、邮电、中科院及高等院校等科研、设计及生产等74个单位130名代表。 会议就海工钢结构的腐蚀与防护课题展开了热烈而认真的讨论。会议共收到56篇论文,重点介绍了海工钢结构的外加电流法阴极保护、牺牲阳极法阴极保护及涂覆技术等。会议充分肯定了科研成果面向经济建设的方向,各单位提供的报告表明阴极保护技术对海工钢结构的腐蚀与防护是行之有效的。与会代表一致认为应制定必要的法规,强行规定在新码头的建设中就施加阴极保护措施,以便使该项新技术在国民经济建设中发挥更大的作用。     

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。     

不同工况下润滑油储罐安全保护装置流通量的计算

以API STD 2000-2014《常压和低压储罐的泄压》为指导原则,结合国内外工程经验,分析了润滑油储罐可能遇到的超压和负压工况,计算了不同工况下储罐安全保护装置所需的呼吸量,重点探讨了非正常工况下呼吸量的计算方法,确定氮气调节阀、呼吸阀及紧急泄压人孔的流通量。结果表明:非正常工况的润滑油储罐所需安全保护装置的最大呼气量和最大吸气量分别为876.3 m3/h、501.8 m3/h,大于正常操作下的液体最大进出量和大气热效应造成的呼吸量。因此,实际工作中需要对储罐运行的各种情况逐一分析,以确定安全保护装置的规格。研究结果对于润滑油储罐安全保护装置的设计,尤其是海外项目的设计具有一定的参考意义。     

埋地钢管外加强制电流阴极保护效果的判断

管道局在《输油(气)管道干线管理制度》中规定:“管道沿线电位分布,新线在-0.85～1.25V之间(参比电极为Cu/CUSO_4电极),细菌腐蚀严重地区,最低电位提高到-0.95V。”由于在生产管理中是在通电的情况下测量钢管表面与电解质接触的饱和硫酸铜电极间的电位差,此时测量回路的钢管/电解质界面以外有一个IR降存在,所以到底如何判断阴极保护效果已成为人们当前争论的议题。这里,现就结合1985年对鲁宁线邹县管段IR的测量结果,谈谈应如何判断阴极保护的效果。 1.保护电位判别指标