管道阴极保护电流内检测技术研究

发布时间：2020-06-06 18:06

【摘要】：近年来,随着我国现代化基础设施建设的快速推进,我国已经基本建成了贯穿全国、连通海内外的油气长输管道网络,创造了巨大的经济效益。然而,管道电化学腐蚀严重威胁着管道的安全平稳运营。阴极保护系统和外防腐层是抑制电化学腐蚀进行的有效手段。随着运营时间增加,阴极保护系统和防腐层容易发生故障、老化失效,需要定期检测维修。目前管道检测行业普遍采用的阴极保护检测方法存在诸多不便、不足之处。本文提出了一种基于电流测量的管道阴极保护内检测方案,进行了以下研究:(1)结合管道阴极保护检测标准及相关理论,对多种工况下阴极保护参数进行了理论计算分析。运用仿真技术和实验方法对阴极保护内检测原理进行了验证;(2)结合管道内实际工况和内检测器相关设计理论,完成了阴极保护检测节机械结构和电子模块设计开发;(3)利用设计开发的阴极保护内检测机械结构和电子模块在实验管道上完成了阴极保护多种工况的模拟测试、数据采集分析。证明基于电流测量的阴极保护内检测方法能够在内检测器上实现,为我国油气埋地运输管道的平稳运营提供可靠保障。
【图文】：

管道腐蚀

道长度超过 2.2 万公里；天然气管道总长度超过 6.7 环境复杂，大部分以埋地形式铺设[2]。随着管道运营时失、外防腐层老化失效，，管道将长期受到内部运输介，产生腐蚀坑，容易发生破损泄露[3]。为了避免安全事实施检测维护。蚀的危害于长输管道腐蚀而造成的事故案例很多，近几年来最岛长输管道因外腐蚀泄漏爆炸，造成了共计 198 人伤元的经济损失[4]。目前国外油气长输管道事故中，美国故占比超过 18%；俄罗斯因为腐蚀导致的事故占比超因腐蚀造成的事故超过 24%。国内油气运输管道中，最近四十来年的运营过程中，因管道腐蚀导致的事故有效的管道保护检测技术，进一步加强管道的腐蚀防场检测开挖出的管道腐蚀缺陷如图 1.1 所示。

示意图,强制电流法,长输管道,阴极保护

图 1.2 长输管道强制电流法阴极保护Fig1.2 Pipeline CP imposed by forced current质的成分一般为由铁元素为主题的碳钢材质，可以采用铝做成阳极包与管壁相连接，在电化学腐蚀的过程中，阳极解形成的电流使金属管道阴极化，最终实现管道的保护[1道阴极保护系统组成如图 1.3。图 1.3 长输管道牺牲阳极保护示意图
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE988.2

【参考文献】