[發明專利]一種陰極保護現場在線監測與評價的方法

有效

• 申請號: 201410089663.5
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103866330A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 王榮;雒設計;許天旱;葛愛天;劉權;董邵華
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: C23F13/22
• 分類號: C23F13/22
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 第五思軍

技術領域

本發明屬于腐蝕與防護技術領域，具體涉及一種適合高危天然氣輸送站場陰極保護現場在線監測與評價的方法。

背景技術

在石油、天然氣儲運中，所用的設備，如管道大多數埋設在地面以下，遭受土壤介質的腐蝕；儲存石油儲罐的罐底也和土壤介質接觸,受土壤介質的腐蝕。鋼質管道和儲罐在土壤環境中的腐蝕非常嚴重，一旦因腐蝕產生穿孔，導致泄漏事故，會產生巨大的經濟損失，需要停輸對設備進行檢修和維修，輸送介質的泄露對環境也造成了嚴重地污染。例如，2013年國內發生的中石化青島“11·12”輸油管爆炸事故，造成62人遇難、136人受傷，直接經濟損失7.5億元，事故的起因為輸油管道與排水渠交匯處管道腐蝕變薄而破裂。為了防止輸送或儲存石油、天然氣金屬設備的腐蝕所引起的泄漏事故，許多企業采取定期更換設備；不少單位開展了金屬設備的腐蝕研究試驗，采取了一定的防護措施。

目前，對管道、儲罐這些埋地的金屬設備采用高分子材料涂覆層和陰極保護的聯合防護措施。涂覆層以隔斷金屬設備與土壤介質的接觸，減少裸露金屬表面的面積，降低陰極保護的總電流；陰極保護對這些埋地金屬設備施加相對地（土壤介質）更負的電位，使金屬設備處于不發生腐蝕的電位范圍，這種保護可保護涂覆層不可避免存在的針孔、長期使用老化引起的開裂、各種機械損傷產生的裸露金屬表面。由于涂覆層與這些埋地設備的建設同步，以后的檢測和維修困難,所以聯合防護措施的關鍵是保證陰極保護的有效性。

要保證陰極保護的有效性，必須保證：(1)陰極保護設備不間斷地運行；（2）被保護管道各點的電位時刻處在有效的保護電位范圍內。要做到這2點，需要對典型部位的保護電位進行檢測并進行評價，及時發現問題，及時解決。

目前陰極保護電位的檢測采用人工的定期檢測，合適的檢測周期為1個月。檢測周期過長，難以保證陰極保護的有效性，檢測時間過短，檢測費用劇增，不經濟。對于天然氣輸送站場這樣高危險地方，頻繁的人工檢測對站場帶來一定的不安全因素，不能滿足對然氣輸送站場特殊的安全要求。

隨著時間的延長，埋地管道的涂層吸水、老化和破損都會影響陰極保護電位，引起陰極保護電位的下降，使得部分埋地管道等設施會保護不足。同時，也可能引起不同埋地管道間的干擾，影響陰極保護系統的有效性。由于天然氣輸送站場的空間狹小，管道和閥門的維修、擴改建工程的施工均會對現有的陰極保護系統的保護電位產生一定的影響，均需要對埋地管道的保護電位及時地進行檢測，發現陰極保護不足或過保護的情況，而人工的檢測是難以及時發現這些問題。

人工檢測結果的評價往往是由經驗來確定，不太準確，難以反映陰極保護的具體情況。檢測人員的更換，往往對檢測結果的評價帶來困難，對陰極保護的歷史結果更難評價。

為了解決高危天然氣輸送站場埋地管道陰極保護狀態人工檢測的不足，不及時、不安全、難評價，本發明具體涉及一種陰極保護現場在線監測與評價的方法，為高危石油天然氣輸送站場陰極保護系統的狀態進行監測和效果評價，以保證陰極保護系統的有效性和天然氣輸送站場的安全。

發明內容

本發明的目的在于提供一種陰極保護現場在線監測與評價的方法，作為高危天然氣輸送站場埋地管道等設施陰極保護狀態、典型監測點陰極保護電位的監測與評價手段，實時在線監測這些數據并與給定的有效陰極保護電位范圍進行對比，并進行評價和給出評價結果，及時發現陰極保護系統存在的問題和發送預警信息，保證陰極保護系統有效運行，從而有效地抑制管道材料在土壤環境中的陽極氧化反應，防止或減緩埋地管道等的土壤腐蝕，防止腐蝕引發的泄露等事故，也達到延長管道等在腐蝕性環境中使用壽命的目的。自動化程度高，節省管理成本；監測精度高，評價結果準確；預警及時，保證陰極保護的有效性。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種陰極保護現場在線監測與評價的方法，包括以下步驟：

第一、將埋地飽和硫酸銅參比電極和現場埋地管道作為陰極保護電位監測器，二者組成一個雙電極系統，當給管道施加陰極保護時，管道裸露表面在土壤環境中雙電層的電位朝負方向移動，該電位的測量是相對埋地飽和硫酸銅參比電極；

第二、將監測器上的陰極保護電位信號傳輸到站外的接收器，在接收器的輸出端輸出陰極保護電位的模擬值，所輸出的陰極保護電位與電化學規定相差一個負號，即輸出為正值，每個監測點的陰極保護電位為共地輸出信號；