管道穿越段防腐层质量和阴极保护效果评估北大核心

在定向钻穿越段管道回拖过程中会出现防腐层损伤,而穿越段阴极保护电位分布规律与直埋段不同且难以测试,可能存在阴极保护不足,给穿越段管道带来腐蚀风险。对穿越段管道进行防腐层质量和阴极保护效果评估,采用临时阳极地床对两段穿越段管道进行馈电试验,使用电流环进行管中电流测试,结合地表电位、土壤电阻率、阴极极化行为等测试,计算穿越段管道防腐层电导率,评价防腐层质量;估算破损点阴极保护电位,形成穿越段管道防腐层质量和阴极保护有效性评价方法。评估结果表明:两段穿越管段的防腐层评估质量均为优秀,估算了较差一段管段破损点处的阴极保护水平,最正电位为-0.845 VCSE,建议适当提高阴极保护电流或采用100 mV的极化准则。该方法可用于评估在役穿越段管道的防腐层质量,为阴极保护的运维提供建议。(图4,表6,参24)     

特殊条件下长输管道外加电流联合牺牲阳极阴极保护措施

针对外加电流方法未能有效保护埋地长输管道穿越水域管段的实际问题,采用外加电流联合牺牲阳极阴极保护法进行维护治理。通过电化学实验研究了外加电流和镁合金牺牲阳极阴极保护的相互影响规律,以及涂层破损率对联合保护作用效果的影响,并采用有限元模拟计算对牺牲阳极防护效果进行评价,同时对室内研究结果进行了现场验证。结果表明：当外加电位正于牺牲阳极开路电位时,牺牲阳极存在阳极输出电流,当外加电位负于牺牲阳极开路电位时,牺牲阳极存在阴极输入电流;随着外加电位负移及涂层破损率增大,牺牲阳极的输出电流减小、工作电位负移,阴极保护效果减弱。外加电流联合牺牲阳极阴极保护措施可使目标管道在水域附近欠保护管段的阴极保护电位满足-0.85 VCSE准则,与单独采用外加电流阴极保护措施相比,联合阴极保护措施的效果明显提升,保护率从52.6%增至100%,且管道电位分布更加均匀。针对局部管段欠保护或电位较正的特殊环境管道,可采用牺牲阳极阴极保护辅助措施。（图10,表3,参20）     

柔性阳极在库鄯输油管道上的应用

导电聚合物阳极是近几年开发出来的新产品,它对防腐层老化的旧管道,储罐罐底,管网及高电阻率环境有着得天独厚的技术优势,在库鄯输油管道近４０ｋｍ高电阻率管段上首次应用柔性阳极,取得了良好效果。     

论两佛线长江穿越复线管道工程

在总结油气管道穿越大型河流工程经验教训的基础上，结合长江上游水深流急工程地质条件复杂的特点，对四川输气南干线黄谦穿越复线工程进行了精心设计施工。穿越断面选在“Ｓ”河道顺直过渡的逆坡河段上，敷设方式采用全断面沟埋，管身结构选用大口径管道装配式重砼加重快，采用特加强外防腐和牺牲阳极保护，施工中采用新技术、新工艺、新设备，确保设计技术要求。与原穿越相比，缩短了穿越管道长度４００ｍ，节省钢材２００ｔ，水泥     

机动管道河流穿越受力分析

与固定管道不同,机动管道属临时性设施,完成特定运行后将被拆除或转移,以适于军用或民用需要。机动管道穿越河流时有两种穿越方式,分为水面穿越和水底穿越,穿越时管道一般不加保护层或套管。由于机动管道的河流穿越施工方式与固定管道不同。因此机动管道的受力状态也有别于固定管道,为此进行了受力状态的分析和计算,给出了机动管道水面和水底穿越时各自适用的条件和范围,可供设计和施工参考。     

One-Pass水下管道检测系统在定向钻穿越管段中的优化应用

为保证穿越河流管段的正常运行,需要定期检测管道埋深.针对定向钻穿越大埋深管道检测过程中电磁信号不稳定导致检测结果不准确的问题,通过改变不同埋深穿越管段的电磁信号校准方法,对One-Pass水下管道检测系统进行优化,提高其在定向钻穿越管道检测中的检测精度.结果表明:利用优化后的电磁信号校准数据计算得到的结果与实际情况的符...     

FB光固化套在管道定向钻穿越中的应用

管道回拖是定向钻穿越的最后环节,在回拖过程中导向孔四周坚硬的岩石容易破坏管道外3PE防腐层,因此仅用传统聚乙烯热收缩带对管道进行保护是不够的。研发了耐磨性能更好的新型定向钻穿越管道保护材料。在川渝管网北外环二期工程涪江定向钻穿越工程中,首次引入了FB(Fibertec)光固化套与Strong Pipe管道定向穿越耐磨保护材料、PP-KJ光固化套及传统的聚乙烯热收缩带一同进行试拖试验。结果表明:FB光固化套耐磨性能和抗剪切性能较好,能够适应川渝地区的地质条件,较好地保护3PE层,但FB光固化套与3PE层间的粘结较弱,因此应根据工程费用选择合理的安装方式。试拖试验可用于验证管段保护材料安装方案的优劣性,同时填补了该材料在川渝管道工程中安装应用及效果检验方面的空缺。     

兰成管道石亭江穿越管段水毁事故原因

兰成管道石亭江穿越管段遭遇四川西北地区突降百年一遇暴雨,被冲出并断管,造成水毁事故。为了查明水毁事故原因,对设计阶段的合理性进行了评断,并从断管的直接原因和根本原因两方面进行分析,结果表明:人民渠大坝的不断加固,造成河床的不断切削,使兰成管道石亭江穿越管段逐渐暴露而受到损毁。水上构筑物对油气管道影响非常大,在设计、运行阶段都应引起重视,由此提出了对于管道修复的建议及要求:必须对管道穿越地区做详尽的地质考察和水文评价;注重穿越河流自身的特点,重视河势分析,充分考虑各种风险因素,加强对穿越断面的比选;重视采砂、采石、采矿等人为活动对河道的影响。     

钱塘江定向钻一次穿越的应力分析

通过对镇海炼化－杭州康桥成品油管道定向钻穿越设计进行动态模拟计算，建立了钱塘宽定向钻穿越钻导向孔，预扩孔，管段回拖三种工况的数学计算模型，通过有限元的分割计算，得到穿越过程中每个节点的受力状况，从而为钱塘江定向钻穿越设计提供了理论依据，确定了钱塘江定向钻一次穿越2308m顺利完成。     

管道水面穿越装置及穿越段强度计算

介绍了水面穿越装置在水流推力荷载下的程度分析与计算过程，认为穿越管段本身承载水流作用力，在水流推力荷载下，不承受弯矩者按柔索对待，承受弯矩者按横梁处置，而前者的穿越能力明显大于后者。     

接地导致埋地管道阴极保护失效的应对措施

为了查明川气东送天然气长输管道诸多阀室及邻近管段强制电流阴极保护失效、常年处于欠保护状态的原因,以其某RTU阀室为例,建立了阀室局部阴极保护的简单物理模型,通过模型推导与现场测试验证相结合的方法,得出管道与接地网导通诱发绝缘失效是导致管道欠保护的直接原因。在查找管道绝缘失效原因并进行定位的过程中,发现了长输管道阴极保护和防雷接地系统在设计、建造、运行维护期间的诸多问题,提出管道绝缘失效整改及保护电位恢复应采取电路隔离、牺牲阳极接地极改造、区域牺牲阳极热点保护、区域强制电流阴极保护等应对措施。(图4,表4,参20)     

管道阴极保护整改工程总结

秦皇岛泵站至油港的输油管道,位于沿海和丘陵地段,该段土壤的电阻率及理化性质差异很大,地下金属构筑物、管网也多。管道横穿铁路、公路各四条,并与3条φ219轻油管道交叉。投产以来,因阳极区位置不合理,大部分管段长期达不到保护电     

在钢质套管与输油管道环形空间内充填电解质的阴极保护试验

一、问题的提出 长输管道途经地区,不可避免地要穿越沟渠、河流、铁路、公路。在以往的设计施工中,上述管段大都采取加套管的穿越方式。据统计来看,我局的1123.23km管道中,加套管有142处,其中鲁宁线26处,沧临线48处,濮临线68处。迄今为止,在发生的几起较大的腐蚀穿孔事件中,有40％属于套管段。 为了摸清套管段管道的现状,我们于1986年12月、1987年3月和1988年7月分别对     

不同阳极形式在区域阴极保护中的应用效果

在输油气站场工艺管道区域阴极保护系统中,阳极的形式和布局是决定系统设计成功与否的关键。为了研究不同阳极形式在区域阴极保护系统中的应用效果,结合区域阴极保护有效性评价结果,对比分析了不同阳极形式下输油气站场埋地工艺管道区域阴极保护的应用情况。分析表明:深井阳极和柔性阳极在实际应用中具有保护电流分布均匀,保护电位分布平衡程度高的特点,而分布式浅埋阳极则易出现保护电位分布差异较大的问题。结合深井阳极、柔性阳极和浅埋阳极的特点,对比分析了不同阳极形式的适用性和应用条件,提出了具体场合下的阳极形式选择原则,建议将数值模拟技术用于优化区域阴极保护设计,指导阳极的合理布局。     

某河流穿越管道爆裂失效事故分析

针对某长输天然气管道河流穿越管段爆裂失效事故,通过断口形貌、无损检测、化学成分、微观组织、力学性能分析以及有限元模拟计算等方法,进行事故原因分析.结果表明：该管段在穿越施工空管回拖过程中因承受某种集中载荷作用而使管体局部受力发生形变,产生局部屈曲失稳;该失稳管段在输气运行过程中,屈曲形变部位存在明显的应力集中,导致管体外壁形变硬化处的微裂纹扩展并失效.因此,管体失稳至裂纹扩展及防腐层破裂是管体泄漏失效爆裂的主要原因.（表4,图13,参15）     

穿越管段地面试压验收标准修改意见

以广西南宁至柳州成品油输送管道工程红水河穿越段地面管道压力试验为例,分析了油气管道穿越段等地面试压管段出现的稳压期间压力剧烈波动的现象,指出试验压力受试压介质温度变化的影响非常大,而试压介质的温度变化主要受环境温度的影响。分别推导出地面管道进行纯水压力试验和纯气体压力试验过程中管内温度和压力关系的计算公式,剖析了环境温度变化对试验压力的影响规律。针对现行国家标准中穿越段等地面试压管段验收标准关于压力试验要求和验收标准的规定难于操作的问题,提出了具体的修改意见,并对现行试验方法提出了改进建议。     

石化集团一项储罐防蚀技术通过鉴定

中国石化集团技术开发中心于1999年12月24日至26日在河南洛阳,对洛阳石化工程公司设备所和岳阳石化总厂联合开发研究的“大型石油储罐长效综台防腐蚀技术研究”项目进行了技术鉴定。来自石化、石油、中科院、海洋及高校系统的30余名专家、学者参加了会议。会议对两家开展的科研工作给预充分的肯定,并通过技术鉴定。 该项技术成果的特点是对储罐内壁采用覆盖层加铝合金牺牲阳极保护,罐底板外壁采用牺牲阳极(镁或锌)保护。考虑到原油储罐的加热和油浸的条件,常规的国标GB4948中的铝阳极已不适用,为此,项目组专门开发了高活化铝阳极,其技术属国内领先水平。     

一种多路电位及辅助阳极电流采集仪的设计

强制电流阴极保护系统是保证石油石化储运系统安全运行的重要系统,而场站区域强制电流阴极保护系统比较复杂,要控制各个辅助阳极的阴极保护电流的分配,合理调整各个辅助阳极电流的大小,才能使得场站内被保护体的电位达到保护范围的要求。为此,设计了一种基于阴极保护现场检测需要及AVR单片机技术的多路电位及辅助阳极电流采集仪。该采集仪能够在现场及时反映辅助阳极电流调整后电位变化的情况,并且长时间能自动采集保护电位和辅助阳极电流,这对于实际工程应用是必要的和有意义的。     

任丘首站阴极保护系统检测与评价

针对任丘首站管道阴极保护系统自投产运行以来,恒电位仪输出电流持续偏高的问题,对阴极保护电位和管道沿线防腐层性能进行了分析,评价结果显示:桩K001～桩K010管段防腐层性能发生一定程度的劣化,管道防腐层存在老化现象。通过PCM检测、阳极地床附近PCM试验和电位差计测量管中电流的方法,对管道阴极保护系统进行检测与评价,确定绝缘接头失效是任丘首站恒电位仪输出偏高的主要原因。     

河流穿越段水流冲刷作用下输气管道应力分析

河流穿越段输气管道在不同环境介质作用下易产生弯曲变形,是威胁管道运行安全的重要隐患。对河流穿越段不同环境介质作用下的输气管道进行应力分析,建立漂浮管段静力学分析物理模型,运用ANSYS软件对漂浮管段应力分布进行模拟,得到管道应力与应变分布情况,并讨论管道内压和水流速度对不同管径管道最大应力的影响及其变化规律。研究结果表明:管道内压或水流流速的增加会使管道受到的最大应力增加,且随着管道内压或流速的增大,管道最大应力的增长速度也变快;在流速或管道内压不变的情况下,随着管径的增加,管道受到的最大应力增大。(图9,表2,参20)