[實用新型]一種在役鋼質管道陰極保護與雜散電流試驗平臺

有效

• 申請號: 201920454581.4
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN211227349U
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 孫偉棟;司剛強;鐘良;顧春琳;袁龍春;宋靈君;李珊珊;董凱
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化管道儲運有限公司;中石化長輸油氣管道檢測有限公司
• 主分類號: C23F13/22
• 分類號: C23F13/22
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

本實用新型公開一種在役鋼質管道陰極保護與雜散電流試驗平臺，包括地基，還包括陽極地床；陽極地床通過陽極電纜連接有恒電位儀；油氣二號管道的平行相距1m處鋪設有油氣一號管道；油氣一號管道和油氣二號管道交叉連接有受干擾管道，受干擾管道上安裝若干個測試樁一；油氣一號管道和油氣二號管道的端頭部位連接有測試樁二，端尾部位連接有測試樁三，中間部位設置有測試樁四；測試樁上設置有極化探頭P和腐蝕速率探頭ER；油氣二號管道的一端設置有砼箱涵，另一端設置有檢測井；油氣二號管道的管道上設置有犧牲陽極。通過內檢測等技術手段獲取管道缺陷信息，采用相應的評價方法來對管道的完整性進行評估，從而確定管道達到安全運行狀態的能力和水平。

技術領域

本實用新型涉及一種在役鋼質管道陰極保護與雜散電流試驗平臺，屬于油氣管道腐蝕控制（陰極保護、雜散電流防護）領域。

背景技術

隨著我國國民經濟的快速發展，對城鎮基礎設施及能源工程的投入不斷加大，促使我國高壓交/直流輸電線路、城市軌道交通系統（地鐵、輕軌）、電氣化鐵路和石油天然氣管網建設都進入快速發展階段。

城鎮基礎設施的快速建設導致高壓電網、電氣化鐵路等更加稠密，與油氣管道在一處或多處并行、交叉的現象更加普遍。當埋地油氣管道與這些基礎設施并行或交叉時，常常受到雜散電流干擾。在干擾作用下管道與附近大地間產生電勢差，致使在管道涂層破損處有電流流入或流出，導致埋地管道遭受腐蝕、氫脆、防腐層剝離等破壞風險增加，給管道的安全運行帶來隱患。

1991年，加拿大一條天然氣管道由于受到雜散電流干擾，導致腐蝕泄漏，2013-2015年，中石化華中銷售分公司九昌樟成品油管道因雜散電流導致兩次腐蝕穿孔，造成油品泄露，雜散電流對管道的危害（損傷）日益突出，因此開展相應研究對油氣管道雜散電流的防護治理、對于確保管道安全運行具有重大意義。

油氣輸送管道是連接上下游的橋梁和紐帶，是主業發展的非常重要的硬件基礎之一，管道輸送系統的安全、平穩、高效運行對主業生產經營的正常運轉起著至關重要的作用。管道輸送是石油、天然氣生產過程中的重要基礎設施，同時也是最為經濟合理的運輸方式。

在壓力管道定期檢驗規則中把管道剩余壽命預測可以分三類：腐蝕壽命、裂紋擴展壽命和損傷壽命。目前，除裂紋擴展壽命（尤其疲勞裂紋擴展壽命）較易預測外，其它的預測難度相對較大。

國外對腐蝕管道的評估目前主要有ASME B31G 、DNV RP-F101以及API579等標準。許多學者都通過這些標準對腐蝕管道進行可靠度計算、壽命預測等一系列的數值分析。

Teixeira 等人通過Monte -Carlo模擬法，采用ASME B31G 準則計算了含有腐蝕缺陷管道的爆破壓力；Caleyo等人采用不同的準則計算了受到強烈腐蝕管道的剩余壽命。

由此可見，國外對管道的剩余壽命預測是比較重視的，不僅制定了相關標準規范，也開展了不少的研究工作，。

我國長輸油氣管道運營已經走過半個世紀，隨著管道逐漸老齡化，管道腐蝕問題越來越嚴重。根據國內外資料統計，導致油氣管道失效的原因中腐蝕約占30％，油氣管道腐蝕已成為威脅管道安全可靠運營的最主要因素之一。

針對管道的腐蝕速率和剩余壽命，發展了多種計算方法：試片法（實驗室掛片法、埋地法等），NACE 推薦方法，線性預測法以及基于多輪管道內檢測計算法與數學預測方法（馬爾科夫鏈、人工神經網絡、灰色組合模型等），這些方法各有特點。

由于油氣輸送管道大多數采用埋地敷設，在外界環境（土壤、微生物、雜散電流等）和輸送介質（本身具有腐蝕性）聯合作用下，管道發生內、外腐蝕的情況十分常見，腐蝕通常造成管壁減薄，有些減薄雖然不會導致管道立即失效，但會降低管道的承壓能力，隨著時間變化的載荷作用可能導致管道發生疲勞失效，從而帶來潛在危害。