某深水海底管道牺牲阳极消耗异常的原因

近年来,南海东部海域出现了海底管道牺牲阳极加速消耗的情况,深水阴极保护系统面临失效风险。为了探究海底管道牺牲阳极消耗异常的原因,对管道开展了设计资料调研与室内评价试验,其中室内评价试验包括管线钢的保护电流密度需求量试验、阳极电化学性能评价试验和海管与水下系统结构电连接的室内缩比试验,着重探究了温度以及海管与水下结构物电连接对牺牲阳极消耗的影响。结果表明:温度不是引起海底管道阳极消耗异常的主要因素,而当管道与阴极保护状态较差的水下结构物电连接时,靠近水下结构物的海管牺牲阳极输出电流增大,阳极使用寿命将大幅降低,这是造成牺牲阳极加速消耗的主要原因。

近海海底管道阴极保护有效性的评估方法及应用

以某在役海底输油管道牺牲阳极阴极保护系统为应用对象,采用室内试验结合数值模拟方法,及海底管道电位实测和牺牲阳极取样测试等方法,获得了海底管道保护电位水平并预估了牺牲阳极寿命。结果表明:牺牲阳极在所处海域的电化学行为与初始设计选值稍有偏差,结合数值模拟结果,牺牲阳极寿命能够满足初始设计要求(35 a),且寿命期内海底管道保护电位达标,管道处于有效保护状态。数值模拟方法结合实际检测对评估海底管道牺牲阳极阴极保护状况具有较好的一致性和互补性。

油气田单井集输钢质管道阴极保护技术

油气田埋地单井钢质管道的外防腐措施通常仅采用外防腐层。国标中没有强制要求采用阴极保护。但是,对于土壤腐蚀性较强的地区,仅采用外防腐层不足以保护管道,需要采用阴极保护技术对管道进行保护。阴极保护方式的选择一方面需要考虑工程的经济性,另一方面需要考虑油气田复杂的埋地管网,单井布置等因素。通过对单井管道阴极保护技术应用中各方面问题进行分析,确定单井管道阴极保护方式选择原则。

天然气管道腐蚀控制措施研究

为保证天然气长输管道的正常运行,降低管道腐蚀风险,提出采用防腐涂层和阴极保护相结合的管道腐蚀控制措施。当采取镁合金牺牲阳极保护后,对管道的有效保护距离约为3 km,极化效果好;当对管道采取外加电流和牺牲阳极联合保护,同时将两端防腐站的电流降低,电位分布更均匀,且阴极保护效率由42%提高到100%。经应用表明该联合控制措施的管道阴极保护效果好。

某城镇埋地燃气管道牺牲阳极失效问题的分析及应对措施

城镇燃气管道牺牲阳极系统在日常运行过程中,经常会遇到一些外来因素导致阳极组失效,致使管道保护不到位。通过对某燃气管道牺牲阳极服役参数进行现场检测,针对遇到的具体问题,及时采取合理的解决措施,有效的遏制了保护电位的下降,从而使得燃气管道牺牲阳极保护系统发挥应有的保护作用,为后期的改进提供了参考依据。

城镇燃气钢质管道牺牲阳极系统失效的解决措施

城镇燃气钢质管道的牺牲阳极保护系统常常会因为城市的开发建设、人为破坏或自然腐蚀造成损伤,从而造成牺牲阳极保护的失效,带来安全隐患。本文对现实中的情况进行了统计分析,总结了可能造成阴极保护系统失效的原因,并从测试桩结构的改进、阳极布局原则的调整和测试桩布局原则的调整等几个方面阐述了减缓腐蚀和牺牲阳极失效的解决措施。希望对埋地燃气管道的腐蚀防护有一定的借鉴作用,使阴极保护系统能够充分发挥作用。

火力发电厂循环水管道内壁牺牲阳极阴极保护设计及施工

以草桥电厂埋地循环水管道内壁阴极保护工程为例,简要介绍了阴极保护的原理,研究了循环水管道内壁牺牲阳极阴极保护的设计和施工方法,包括管道内壁牺牲阳极阴极保护施工所需的机械通风系统的设计和施工方法的研究。阴极保护工程实施结果表明,本研究采用的阴极保护设计和施工方法合理,管道内部通风系统的设计和安装合理有效。

埋地旧管道阴极保护电流密度的确定

研究一种确定旧管道阴极保护电流密度的新方法。现场试验结果表明，运用该方法确定旧管道阴极保护电流密度是准确实用的。

用带状牺牲阳极对埋地钢管实施阴极保护时的电位和电流分布

用带状牺牲阳极对埋地长输钢管实施阴极保护时,沿着轴线方向的电位分布一定是均匀的。本文通过有限元法计算,进一步研究沿着管道圆周上的电位和电流分布的规律。结果表明,在研究的参数范围以内,沿着管道圆周的电位分布也是相当均匀的。土壤电阻率越低,电位极化值越大,但所需的保护电流也增大。防护性能好的涂层总是有利于阴极保护。阳极距离和管道外径对电位和电流分布没有什么影响。这些结果可以供工程上参考,同时说明用带状牺牲阳极对埋地长输钢管实施阴极保护是十分理想的。

牺牲阳极对20号管线钢内腐蚀的阴极保护效果及影响因素

针对集输管线和井场出站段管线易发生内腐蚀,且无法有效实施内穿插或挤涂等内防腐蚀措施,通过模拟计算和室内试验研究了不同牺牲阳极对20号管线钢内腐蚀的阴极保护效果,其中包括带状锌合金,环状铝合金和棒状铝合金三种阳极。结果表明:随着离牺牲阳极的距离增加,管线内壁受牺牲阳极的保护作用下降;对于直径为159~308 mm且无内防腐蚀层的管线而言,牺牲阳极的单侧保护距离为3.10~3.45 m;不同形状牺牲阳极均表现出了极限输出电流,其中环状和棒状阳极的预测寿命可以达到5 a的设计要求;室内试验结果与模拟计算结果吻合,此外,由于钙镁沉积,阳极输出电流会随时间逐渐减小,当阳极应用于现场时,实际消耗速率较低,其使用寿命会有所延长。

镁合金牺牲阳极对贮水式家用电热水器的阴极保护

在水温50℃,以贮水箱容积50L的电热水器为研究对象.取内胆、镁合金阳极、加热器3者的面积比为140:2:1.采用恒电流极化法,考察了维持热水器内胆达到阴极保护电位-83OmV(Ag/AgCI)所需的阴极保护电流密度和阴极保护效果.加阴极保护的内胆试片在试验期7d(天)内不出现锈蚀,而不加阴极保护的内胆不到1d就出现了明显的锈蚀.内胆所需的阴极保护电流密度约为1.8mA/m^2,若使内胆与加热器短接,阴极保护电流密度则需约15mA/m^2,较前者增大了7.3倍;此时内胆有可能成为偶合系统中的阳极,腐蚀加快,穿孔的危险性增大.因此,这种情况要设法避免.

海洋管道阴极保护技术分析与探讨

通过对目前海洋管道常用的阴极保护方式的论述,分析了影响海洋管道牺牲阳极阴极保护有效的因素,并对海洋管道阴极保护设计、应用及存在问题进行了探讨。

水利水电工程中水下钢结构的阴极保护

介绍了水利水电工程水下钢结构阴极保护的方式、参数的选择 ,以及牺牲阳极的形状和安装方式 ,采用涂料与牺牲阳极联合保护长江三峡工程临时船闸的拦污栅 。

埋地钢质管道牺牲阳极的阴极保护

通过对埋地钢质管道在土壤中的腐蚀情况分析,阐述了牺牲阳极以保护阴极的重要性,并详细介绍了牺牲阳极法保护阴极的计算及安装方法.

南海1200 m深海环境Al-Zn-In合金阳极电化学性能研究

目的研究对比了3种不同配方Al-Zn-In合金阳极在南海环境条件下的腐蚀形貌及电化学容量、电化学效率等性能参数,为深海工程装备的阴极防护设计提供可靠的参考依据。方法通过在我国南海1200 m深海试验架上搭载阳极阴极保护测试装置及数据采集、存储系统,采用自放电测试(Free Running Test,FRT)试验方法研究了阳极在110 d长周期条件下的电化学性能,采用超景深三维显微镜对其表面腐蚀形貌进行了观测。结果1#—3#阳极下水后工作电位均快速活化,整个试验阶段,平均工作电位分别为-1.029、-1.033、-1.098 V(Ag/AgCl/海水);电化学效率分别为81.62%、78.02%、87.90%。仅自主设计的3#配方阳极的开路电位和电化学效率达到了UNE-EN 12496-2013阴极保护设计标准的要求。结论与模拟深海环境下的恒电流测试(Galvanostatic Test,GST)短期试验(4 d)结果相比,同一配方阳极在深海110 d长周期FRT测试条件下的电化学效率分别降低15.13%,18.87%和8.14%。长周期FRT试验更接近实际阳极服役状态,可为深海阴极保护设计参数选择提供可靠性参考。相较于1#和2#阳极,3#阳极In元素增加了1倍,使得工作电位更负,溶解区域晶粒细化,电化学效率更高。但是3#阳极表面却发现了局部未溶解区域。可见,仅通过增加In含量对于改善铝合金表面腐蚀形貌效果有限。

城镇燃气管道腐蚀防护对策研究

文中研究了城镇燃气管道腐蚀防护的现状,发现防腐层保护、阴极保护等方面存在问题。防腐层损伤多发生在管道安装施工过程中,且质量较差防腐层因使用时间较长而存在安全隐患。存在阴极保护效果测试不准确以及附属设施安装和维护不到位等问题。基于腐蚀防护措施问题,从防腐层保护、阴极保护和杂散电流防护方面提出对策建议。

深水FPSO的牺牲阳极阴极保护系统设计

浮式生产储卸油装置(FPSO)的船体阴极保护系统是确保结构安全的重要系统。以某深水FPSO船体阴极保护系统为例,介绍其所属石油公司企业标准对海上浮式装置的牺牲阳极阴极保护的技术要求。FPSO总体设计采用了油舱段被“干式安全带”围绕保护的设计理念,减少FPSO船舱内部阳极的用量。基于DNV规范和企业标准要求,考虑腐蚀环境影响、阴极极化过程、阳极消耗、防腐蚀涂层破损和船舱内有限布置空间等因素,选定铝合金牺牲阳极的成分和尺寸;计算FPSO船体和水下悬挂设施所需的保护电流密度,确定FPSO船舱内部和舷外的阳极用量和布置,以满足FPSO船体28 a全寿命期内不进坞维修的设计要求。

带状镁合金牺牲阳极在库鄯输油管线阴极保护中的应用

根据φ３７７埋地管道工业规模预备试验的初步结果，在土壤电阻率相当高的新疆库鄯输油管道工程中，分别依靠三组长１０００ｍ的带状镁合金牺牲阳极，在两个相邻的测试桩上以两根并联（２×２５０ｍ）或四根并联（４×１２５ｍ）的方式埋设，使得长８１ｋｍ、１３１ｋｍ和１０７ｋｍ的三处φ６１０长输管段受到了有效的阴极保护。

考虑广域地形条件的油气管道阴极保护电位分布特性研究

为了研究在山区丘陵等广域地形条件下牺牲阳极法对埋地油气碳钢管道的保护特性,对法兰无防腐层及法兰带防腐层而管道防腐层局部破损两种工况分别建立了有限元模型,分析了阳极布置方式与运行时间、土壤电阻率及管道防腐层破损面积对管道腐蚀与阴极保护电位分布的影响。仿真结果表明:在上述两种工况下,缩减阳极间距和增加阳极长度均可使法兰与管体部分的保护电位及泄漏电流密度降低,而阳极与管道的水平距离基本无影响;阳极运行时间越长,阳极表面沉淀越厚,阳极腐蚀速率越低且与其所处地势条件相关,而阴极保护电位基本不变;随着土壤电阻率的增大,阴极保护电位升高,法兰和防腐层破损区域管道的腐蚀加剧;随着管道防腐层破损面积增大,所有防腐层破损处的管道电位均升高且变化规律一致。

重庆市埋地管道的腐蚀环境及阴极保护

对重庆市头玛线天然气埋地管道沿线的土壤进行了测量与分析 ,确定了其土壤环境的腐蚀性。采用单只阳极近距离埋设对阴极实施保护 ,管道全线保护电位稳定 ,保护效果良好。