埋地金属管道阴极保护远程监控系统的设计及应用研究

随着公司管道使用年限的增加,管道发生腐蚀失效的风险也随之增加,对阴极保护系统有效性的要求也势必更高,完全靠人工数据采集、汇总、分析等传统方式已无法满足阴极保护系统运行管理的要求,本项目成果不仅可以自动对阴极保护数据进行实施采集,还能够对采集到的数据进行分析处理及评价,有效保证了数据的实时性和准确性,通过分析评价及时发现阴极保护系统出现的问题,避免管道发生腐蚀导致失效。

超高压交流输电线路对埋地金属管道的感性耦合计算模型研究

超高压交流输电线路在运行时会对埋地金属管道产生感性耦合影响.本文中基于传输线理论,首先推导出金属管道和输电线路理想平行时的感性耦合计算模型,进一步推导出输电线路和金属管道斜接近、交叉时的互感系数求解公式,据此通过等效思想将以往对地干扰电压计算的复杂微分方程简化为多元一次微分方程组,大幅度减少计算量,进而运用该简化模型研究典型影响参数对感性耦合的影响规律,并与现有软件仿真模拟结果做对比.结果表明:该简化计算模型可与Matlab、Mathmatic等数学模拟软件相结合,方便快速地获得干扰段的感性耦合电压值,可用于设计单位便捷计算管道各点的对地电压及纵向电流,快速评估管道受故障电流感性耦合影响,该方法具有有效性和可行性.

埋地金属管道防腐蚀防护技术研究

在石油生产过程中,石油企业主要依靠管道运输介质,其中,埋地金属管道在运输天然气、石油等资源的管理中发挥着重要作用。金属管道的应用范围更为宽广,在油田地面生产中占据重要地位。在油田运输中,许多介质具有较强的腐蚀性特征,在这些具有腐蚀性的介质与金属管道接触后,可能会发生相应的物化反应,导致金属管道受到腐蚀甚至穿孔,如果不注重对金属管道进行防腐处理,很可能给企业带来严重经济损失,并且容易导致生态环境污染加剧。在本文的分析中,主要围绕埋地金属管道展开探讨,在分析了导致埋地金属管道腐蚀的主要因素以后,提出相应的保护措施,以供参考。

直流接地极对邻近埋地金属管道影响测试与分析

直流接地极电流会对邻近的埋地金属管道造成腐蚀和危险影响,直流接地极距管道较近时,影响会尤其大。本文对德阳-宝鸡±500kV直流输电工程千阳接地极邻近的兰郑长成品油管道开展了现场测试,并分析了千阳接地极电流对兰郑长成品油管道的影响水平。

架空电力线路故障状况下对埋地金属管道感性耦合的传输线计算模型

架空电力线路发生短路故障时会对邻近的埋地金属管道产生阻性耦合和感性耦合影响。文中基于架空电力线路与埋地金属管道并行时的多导体传输线模型,将杆塔接地电阻分别进行集中参数处理和分布参数等效,同时结合传输线两端和故障点处的电压、电流约束条件,推导了两种情况下传输线沿线电压、电流分布的计算公式,进而利用线导体矩量法仿真研究了电力线路杆塔入地电流对埋地金属管道的阻性耦合影响。通过与现有软件的计算结果进行比较,验证了本文两种计算方法的正确性和有效性。最后,应用本文方法仿真研究了电力线路故障状况下管道平行长度、平行接近距离和大地电阻率等对管道防腐层干扰电压的影响程度,研究成果可为管道安全评估及确定线路和管道的最小接近距离提供依据。

埋地金属管道地面电磁检测技术研究

本文根据埋地长输金属管道检测的实际需要,提出了主要由管道电流检测系统、管道定位仪、频率分析型检漏仪、氢气查漏仪等组成的地面电磁检测技术。该技术不需要现场开挖,就可以确定管道走向、检测防腐层老化状况、确定保护层破损点和管道泄漏点的精确位置。实际工程应用表明该技术能快速、有效地实现埋地长输金属压力管道的无损检测和安全评定,具有创新性和重要的参考价值。

埋地金属管与架空电力线路并行时管道饱和平行长度及最大金属电位计算

电力行业和石油天然气行业对传输路径的择优原则极为相近,输电线路与输油输气管道平行接近或交叉跨越的情况时有发生,对输油输气管道的电磁影响问题日益突出。为此,将变量置换和自适应Gauss-Lobatto数值积分方法相结合,计算均匀土壤情况下的大地返回阻抗,该方法具有较快的计算收敛速度。通过该方法与CDEGS软件和近似公式的计算结果进行比较,验证了该计算方法的正确性。结合现有文献的研究成果,该计算方法可推广应用于大地水平分层情况。通过严格理论推导,获得了管道两端接不同负载时管道饱和平行长度以及相应的最大管道金属电位的计算公式,同时还给出了相应的约束条件以及出现最大管道金属电位的管道位置。研究成果可为输电线路与管道工程建设中的走廊选择提供技术依据。

埋地金属管道交流干扰腐蚀

建立了埋地金属管道交流干扰腐蚀模拟试验装置,研究了交流电流密度对交流腐蚀行为的影响。利用失重法测试了腐蚀速率,采用体式显微镜观察了试样表面腐蚀产物的沉积,用扫描电镜观察了腐蚀产物的微观形貌,并监测了交流电流随时间的变化。结果表明,利用电阻耦合的方式施加交流干扰,腐蚀的严重程度与交流电流密度直接相关;如果不对交流电源的输出进行调节,交流电流密度会随着致密腐蚀产物的沉积而显著降低;腐蚀产物特性对交流腐蚀严重程度有较大影响。

埋地金属管道阴极保护远程监控系统的设计

我国监测埋地金属管道阴极保护状态主要依靠人工定时巡检,存在效率低、无法采集到断电电位的问题,为此设计了阴极保护远程监控系统.该系统由智能电位采集仪和阴极保护管理平台两部分构成:智能电位采集仪以MSP430单片机为核心,自动采集阴极保护电位、温度等信息,通过2G/3G/4G网络上传至阴极保护管理平台;阴极保护管理平台采用了数据库技术、网关技术和WebGIS技术,实时监控管线的阴极保护状态,对数据进行集中管理.实际应用表明,该系统能够准确采集断电电位,效率高、运行稳定,实现了阴极保护的远程监控管理.

瞬变电磁法检测埋地金属管道腐蚀模型的ANSYS仿真

为探讨埋地金属管道腐蚀后瞬变电磁场响应,采用二维有限元数值模拟方法研究了不同壁厚埋地金属管道对瞬变电磁场的影响规律;利用ANSYS有限元仿真软件对模型进行了分析计算,考察瞬变电磁场对不同壁厚埋地金属管道的分辨能力。结果表明:埋地金属管道管壁越厚,磁场越强,且随时间增加管壁上磁场强度逐渐减弱;管道壁厚不同时,磁场强度曲线尾支明显分离;瞬变电磁法能有效检测埋地金属管道腐蚀程度并对其进行失效评价。

交流输电线路对埋地金属管道稳态干扰的影响规律

随着电力和石油能源需求不断发展,电力线路和埋地金属油气管道建设在全国各地迅速展开。土地资源紧张的地区,高压输电线路和油气管道往往面临同走廊并行走线的状况。高压交流线路正常运行时,线路上的电流周期性变化产生交变磁场会在管道上产生纵向感应电动势从而引起交流稳态干扰。探讨并获得了管道外径/壁厚、管道埋深、防腐层厚度、管道防腐层绝缘电阻率等参数对交流稳态干扰的影响规律,可供电力和管道设计单位参考之用。

土壤特性对埋地金属管道沿线电流密度的影响

为了探讨土壤特性对埋地金属管道沿线电流密度的影响,通过CDEGS软件建立了直流接地极与埋地金属管道的仿真计算模型,对不同土壤特性下金属管道沿线的电流密度进行了对比分析。结果表明:在均匀土壤中,管道电流密度随着土壤电阻率的增大而增大;在水平两层土壤中,随着表层土壤电阻率的增大,管道电流密度减小,随着底层土壤电阻率的增大,管道电流密度增大,底层土壤电阻率的变化对管道两端电流密度影响尤为明显,表层土壤厚度的变化对管道电流密度的影响较小。

基于灰色GM(1,1)模型埋地金属管道腐蚀速率预测

本文针对历年来某条埋地管道腐蚀速率变化较大的特点,运用具有适用性广,预测准确率高等优点的灰色系统预测模型及灰色GM(1,1)模型对其腐蚀速率进行预测,并对模型精度进行了分析和检验。建立的GM(1,1)模型经拟合精度检验(C=0.1340,P=1.00),模型判为优,预测精度高,能达到预测要求。最后,验证了灰色GM(1,1)模型用于埋地管道腐蚀趋势的可行性及有效性。

埋地金属管道的腐蚀与防护

通过对埋地金属管道腐蚀机理、原因及影响因素的分析。

轨道交通杂散电流对埋地金属管线的影响及应对措施

城市轨道交通杂散电流会对周边的埋地金属管线造成腐蚀和破坏。介绍了轨道交通杂散电流的危害、评判标准及常规的防护措施,从防护间距、加强绝缘、主动防护等方面提出了特殊区段的加强防护措施,并设计了一种新型轨道交通沿线金属管线的杂散电流防护装置。

埋地金属管道高压连续复合软管内衬修复技术研究与现场应用

针对服役时间长、长距离穿越季节性水域的埋地金属管道修复施工难题,开展了高压连续复合软管内衬修复技术研究与试验应用。高压连续复合软管由内衬层、增强层、保护层三部分组成,管道中间断管处接头连接方式为包裹连接,端部的连接方式为法兰碰头连接。结果表明:DN100/PN6.0管材平均爆破强度11.8 MPa,轴向拉伸强度192 kN,维卡软化温度77.3℃;建立的工艺计算方法可用于配套设备选型和施工长度设计,理论计算轴向拉伸强度192 kN,理论最大直线施工长度5.0 km,现场应用最大施工长度1.9 km;施工流程中管道清洗、焊瘤检测、扭矩释放是施工作业流程的关键控制点。该技术可提高施工时效50%,节省工程费用20%~30%。

埋地金属管道在碱性土壤介质中的腐蚀

在室内模拟与现场相同的碱性土壤环境,采取与现场同材质、同防腐形式的管道进行室内腐蚀模拟实验,从实验的数据看,随着pH值和含盐量的增大,土壤腐蚀性均出现先快速增强,然后回落并保持稳定的趋势。管道腐蚀防护措施可从管道附加牺牲阳极和改善土壤环境等多个方面来改进。现场管道防腐层损伤及管道穿孔大大降低管道的使用寿命,影响油田生产,而局部缺陷的修复及附加牺牲阳极可以在一定程度上延长管道使用寿命,改善防腐层,适于油田埋地管道的防腐。

埋地金属管道腐蚀防护分析及建议

随着油田的持续开发,埋地金属管道使用年限不断增长,管道腐蚀问题成为管道运输面临的重要难题。本文主要介绍了采油七厂针对埋地金属管道的腐蚀状况,通过埋地金属管道的腐蚀现状调查,针对存在的问题,提出建议,从施工质量控制、阴极保护管理等方面入手,主张"维护为主,更换为辅,修换结合"的管理理念,多措并举,提高油田埋地金属管道腐蚀防护管理水平,延长埋地管道的使用寿命,形成长效的管理机制。

输电线路对埋地金属的影响研究

随着电力系统的不断发展和进步,输电线路的电压等级也在不断的上升,对埋地金属的影响越来越明显,本文分析了输电线路对埋地金属的电化学腐蚀和电磁耦合等影响,介绍了各种影响的机理,并提出了对各种影响的防护措施。