【正文】 管道防腐層技術(shù)的應(yīng)用 煤焦油瓷漆 ? 優(yōu)點 : ? 耐微生物侵蝕 ? 耐植物根莖穿透 ? 吸水率低 ? 耐老化 ? 缺點 : ? 高溫軟化、低溫發(fā)脆 ? 不耐土壤應(yīng)力 ? 勞動條件惡劣 ? 環(huán)境污染嚴(yán)重 ? 應(yīng)限制或避免使用 管道防腐層技術(shù)的應(yīng)用 煤焦油瓷漆的應(yīng)用實例 ? 塔里木沙漠管道 : ? 國內(nèi)第一條沙漠地區(qū)輸油管道 ? 防腐層結(jié)構(gòu)：加強級煤焦油瓷漆 ? 完工時間： ? 地點：新疆塔里木 ? 長度 。 ? 油氣管道防腐層必須符合以下基本條件 ： – 防腐層材料是有效的絕緣體 – 防腐層沒有任何破損，而且在回填后保持無破損 – 防腐層完好，而且長期保持完好 管道防蝕的基本要求 ? NACE 標(biāo)準(zhǔn) RP01692022規(guī)定的涂層理想特性共有 13項： – 有效的電絕緣體 – 有效的濕氣屏障 – 可施工性：能涂敷到管道上，并具有最少的缺陷 – 與管道表面良好的附著力 – 抵抗針孔隨時間發(fā)展的能力 – 抵抗加工、儲存和安裝過程中破壞的能力 – 隨著時間推移，保持電阻率基本恒定的能力 – 耐剝離性 – 耐化學(xué)破壞性 – 容易修補 – 物理特性的保持力 – 對環(huán)境無毒害作用 – 地上儲存和長距離運輸期間抗變化和老化性 。 ? 防腐層是管道腐蝕控制的第一步措施，合適的選擇和使用防腐層能夠?qū)ν旰猛糠蟮墓艿捞峁┏^ 99%的保護。 保護度 計算公式為： TN＝ 100％ 式中 TN—陰極保護保護度； G1 —未加保護試片的失重 ， g； S1 —未加保護試片的裸露面積 ， cm2； G2 —施加保護試片的失重 ， g； S2 —施加保護試片的裸露面積 ， cm2。 運行率 計算公式為： T?＝ 100％ 式中 T?—陰極保護運行率； T1 —年度內(nèi)有效運行時間 ， h； T0 —全年小時數(shù) ， 取 8760h。 保護率 反映管道施加有效陰極保護覆蓋范圍的程度 ， 通常以保護管道的總長和未達有效保護管道長度兩參數(shù)計算 。 管理測量 ? 由于陰極保護系統(tǒng)管理測量為現(xiàn)場測量 ，就測量的 準(zhǔn)確性 、 重現(xiàn)性 和 對比性 而言 ， 要求操作者力爭作到： (1) 測試儀表前 、 后一致； (2) 參比電極位置固定不變； (3) 環(huán)境條件 （ 溫度 、 濕度等 ） 盡量相同； (4) 接線連接工具一樣； (5)參比電極使用前應(yīng)校正 。 (6) 施加的電壓 、 電流正常 ,但構(gòu)筑物 /電解質(zhì)電位陰極極化不夠 ， 可能的原因有： a. 電連接點斷開或接頭電阻過大； b. 測試點處土壤干燥或土壤充氣過多； c. 環(huán)境去極化作用過強或水含氧量增大； d. 絕緣故障 ， 與其它構(gòu)筑物短路； e. 金屬構(gòu)筑物的屏蔽作用； f. 相鄰陰極保護裝置失效； g. 防腐覆蓋層老化或損壞 。 (4) 施加 電壓 、 電流偏小 ， 可能的原因有： a. 變壓比例不合適； b. 變壓 、 整流器故障； c. 供電系統(tǒng)故障 。 (2) 施加電壓正常 ， 電流小但不為零 ， 可能的原因有： a. 陽極或地床破壞； b. 地床干燥或陽極露出地面； c. 土壤環(huán)境中 ， 陽極地床的 “ 氣阻 ” ； d. 陽極接頭斷開； e. 陰極引線斷開 。 ? 輔助陽極 地床結(jié)構(gòu)形式多種多樣 ， 不管使用什么樣的地床 ， 都要注意： a. 陽極引線接頭防水絕緣密封完好； b. 陽極對電解質(zhì)的電阻穩(wěn)定不變； c. 土壤環(huán)境中的陽極 “ 氣阻 ” 現(xiàn)象 。 采用 TEG、 CCVT等供電方式的 ， 除了 要按低壓電器設(shè)備的維護 要求外 ，還要對 燃?xì)夤┙o系統(tǒng)進行維護保養(yǎng) 。 強制電流系統(tǒng) ? 強制電流系統(tǒng) 由 電源 和 輔助陽極 兩部分組成 ， 其維護的內(nèi)容也是這兩方面 。 可能的原因為 ，陽極 雜質(zhì)含量高 ， 陽極效率降低 。可能的原因是陽極 合金化不均勻 ， 造成局部腐蝕 。可能的原因為 ， 陽極 成分不合理 ， 在工作環(huán)境中 造成鈍化 所致 ， 影響因素有溫度 、 含鹽類型等 。 （ 2） 陽極輸出 電流增大 ， 但保護構(gòu)筑物電位 極化不上去 ， 這種現(xiàn)象的可能原因有 ： ,陽極輸出的電流遠小 于所需電流； ； ； ； 。 ? 犧牲陽極的管理要求為： (1) 定期檢測被保護構(gòu)筑物的電位； (2) 半年或一年檢測一次陽極工作電位和電流； (3) 必要時檢驗陽極表面腐蝕狀態(tài)； (4) 犧牲陽極裝置系統(tǒng)完整性維護 。對于前一種情況 ， 被保護構(gòu)筑物的 自然電位 將測不出來 ， 應(yīng)采用輔助試片 ， 試片不與被保護體相連 ， 并置于同一電解質(zhì)中 ， 試片的材質(zhì)應(yīng)與被保護體相同 。 管理工作中 ， 被保護構(gòu)筑物的電位是必測項目 ， 測量的時間間隔應(yīng)有明確的規(guī)定 ， 定期測得的數(shù)據(jù)要納入技術(shù)檔案 ， 永久保存 。 GB/T212462022采用本方法 .即 :NACEC TM0102 覆蓋層面積電阻率測試 管段1恒電位儀或臨時電源管段2 管段3同步斷續(xù)器1） 管中電流法 （ PCM） 埋地管道腐蝕檢測評價方法 2）直流電位梯度法 3）人體電容法 4）變頻 選頻法 Pearson法原理圖 發(fā)射機 地面 操作人員甲 操作人員乙 檢漏儀 定位儀 探頭 漏電流 破損點 埋地管道 ?第八節(jié) 運行與管理 第八節(jié) 運行與管理 總則 (1)陰極保護工程應(yīng)與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)； （ 2）投入運行后應(yīng)確保陰極保護系統(tǒng)持續(xù)有效； （ 3）按要求采用標(biāo)準(zhǔn)的方法進行測試； （ 4）檔案管理（含日常搶修維護記錄和測試 數(shù)據(jù)）； （ 5）損壞部分的修理和補充。 ——單位： 。 根據(jù)己知參數(shù)可計算得到單位管長的縱向電阻 ， 按 歐姆定律可計算得流過 ab段的管內(nèi)電流 I(A)： 管內(nèi)電流測試 ababLDVI???? ???? )(aI+b二極法測試 管內(nèi)電流測試 +caId +b四極法測試 PIPE CURRENT MEASUREMENT AT TEST STATION TYPE C 四極法測試 土壤電阻率 現(xiàn)場四極法 （ 現(xiàn)場測試法 ） 土壤箱法 接地電阻 ZC8三極法 兩極法 電阻測試 ab接地電阻測試 電流極電位極電位極電流極。零電 阻電流表的內(nèi)阻為零，已有多種型式商 品儀器可供選用 犧牲陽極電流測試 1)電壓降法或叫二級法 對于具有良好外防腐涂覆層的管道 ， 當(dāng)被測管段間無分支管 道 ， 且己知管徑 、 壁厚 、 材料電阻率時 ， 便可采用電壓降法測量 沿管道流動的直流電流 在管道上預(yù)先選定 a, b兩點 ， 引出導(dǎo)線連 接至檢測站 (測試樁 )。為此應(yīng)盡 可能選用低內(nèi)阻電流表，一般可選用五 位讀數(shù)（即俗稱四位半）的數(shù)字萬用 表，且應(yīng)注意數(shù)字萬用表的內(nèi)阻隨量程 而變化。2I2I?)(21 222 III ?????，取其平均值為 據(jù)此可按下式計算犧牲陽極輸出電流 I: 和 犧牲陽極電流測試 3） 直接測量法 直接測量法是將選定的一只電流表直 接串聯(lián)到犧牲陽極輸出電流的回路中， 如圖 3418所示，電流表的示值即為犧牲 陽極輸出電流值。先按圖 (a)將第一只電流表串聯(lián)接入測量回路，測得電流 I1。接線法如圖所示。該回路電流一般僅為數(shù)十至數(shù)百毫安。 IR降的產(chǎn)生 雜散電流 外來交、直流雜散電流 被保護體本身產(chǎn)生的雜散電流 防腐層大小缺陷產(chǎn)生的電偶電流 被保護體處于 不同的介質(zhì)環(huán)境而產(chǎn)生的電偶電流 犧牲陽極的連接 沒有去除掉時的電偶電流 消除 IR降的原理 PON = Pt + Δ P= Pt + （ I1+I2） R 消除 IR降的途徑 I1+I2=0 R 0 極化探頭 +斷電測量技術(shù) 極化探頭 （極化試片 +內(nèi)置參比電極） R 0 斷電測量 I1+I2=0 極化探頭斷電測量技術(shù)的優(yōu)點 ： 不必切斷管道上的保護電流， 不僅能消除陰極保護電流產(chǎn)生的 IR降， 而且能消除雜散電流產(chǎn)生的 IR降。 接地電阻 1)外加電流輔助陽極接地電阻測試 電流極電位極圖 1 圖 2 2)犧牲陽極電阻測試 接地電阻 ab1)三級法 (絕緣連接件的絕緣性能測試 ) 絕緣性能測試 Ω絕緣支墩 絕緣支墩絕緣接頭（法蘭）2) 兆歐表測試 (埋地之前用 ) 絕緣性能測試 應(yīng)在絕緣接頭 (法蘭 )保持十燥狀態(tài)下采用兆歐表搖測，否則測量值將不穩(wěn)定和不準(zhǔn)確。 圖（ 1）土壤電阻率較均勻的地區(qū)取 d13 =2L, d12 = L,L為輔助陽極床的延展長度。 管內(nèi)電流測試 PIPE CURRENT MEASUREMENT AT TEST STATION TYPE C 四極法測試 土壤電阻率 1)現(xiàn)場四極法 （ 現(xiàn)場測試法 ） 2)土壤箱法 接地電阻 1)ZC8三極法 2)兩極法 絕緣性能測試 電阻測試 1)現(xiàn)場四極法 （ 現(xiàn)場測試法 ） 土壤電阻率 SPECIFIC SOIL RESISTIVITY MEASUREMENT 2)土壤箱測試 （ 測試較深土壤電阻率 ） 鋼釬的深度為 1/20 土壤電阻率 接地電阻 1)外加電流輔助陽極的接地電阻測試 這種輔助陽極屬大型接地裝置，接地電阻不宜大于1Ω?？墒褂醚a償法測量管內(nèi)電流 測量時先合上開關(guān)，緩緩調(diào)節(jié)變阻器 R當(dāng)檢流計 G( 或采用電位差計 )指示為零時， cd間電位差被補償?shù)搅悖创藭r的補償電流正好等于流過 cd段的管內(nèi)電流，但兩者的方向相反 。精確測定 ab間的電壓降 Vab(可采用微伏表或電位差計 )。直接測量法也可直接選用零電 阻電流表測量犧牲陽極輸出電流。此法操作簡單，但電 流表內(nèi)阻可產(chǎn)生測量誤差。再將第二只電流表與第一只電流表同時串聯(lián)接入測量回路 [圖 (b)]，此時兩只表的電流量程應(yīng)與測量 I1時的相同，記錄兩只表上顯示的 39。選用兩只同型號數(shù)字萬用表(以確保兩者在同一量程時內(nèi)阻相同 )。普通電流表的內(nèi)阻，在適當(dāng)量程上總是大于回路總電阻的 5%，為此可采用標(biāo)準(zhǔn)電阻法 犧牲陽極電流測試 2）雙電流表法 此法為我國首創(chuàng)。 斷電測量 I1+I2=0 極化探頭 自腐蝕試片 極化試片 鹽橋 保濕劑 鹽橋 參比電極 犧牲陽極電流測試 1） 標(biāo)準(zhǔn)電阻法 2） 雙電流表法 3） 直接測量法 管內(nèi)電流測試 1） 電壓降法或叫者兩極法 （ 測試一段管子的電壓