SY/T 0087.6-2021 钢质管道及储罐腐蚀评价标准 第6部分:埋地钢质管道交流干扰腐蚀评价.pdf
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SY/T 0087.6-2021 钢质管道及储罐腐蚀评价标准 第6部分:埋地钢质管道交流干扰腐蚀评价
4.1.1新建管道宜在管道设计阶段对可能受到的交流干扰进行 初步判断,对预期交流干扰严重的管段应进行交流干扰评估。 4.1.2在新建管道建设期进行交流干扰评估时,相关参数宜按 照本规范附录 A进行收集。 4.1.3交流干扰评估宜采用专业分析软件,并宜基于干扰源系 统的最大负载进行计算。 4.1.4根据交流干扰评估结果,在可能发生交流腐蚀的管段宜 设计和埋设交流腐蚀试片 4.2交流干扰评估指标 4.2.1管道建设期进行交流干扰腐蚀评估时,宜采用交流电流 密度指标,交流电流密度宜按照公式(4.2.1)进行计算: 8V (4.2.1)
5.1.1管道投运后,宜定期对可能存在交流腐蚀的管段进行管 道交流腐蚀评价。 5.1.2交流腐蚀评价应基于交流腐蚀试片实测数据进行。 5.1.3已建管道的周边出现新建交流干扰源时,应开展交流干 扰源建设期交流干扰评估,管道周边交流干扰源投产后,应及 时开展管道交流腐蚀评价 5.1.4当管道路由、电绝缘、阴极保护水平或者交流干扰源发 生明显变化时,应及时开展管道交流腐蚀评价。
5.2.1管道交流腐蚀评价宜采用腐蚀速率评价指标,也可采用 交直流综合评价指标。 5.2.2腐蚀速率评价宜按照表5.2.2的指标进行,在满足管道阴 极保护电位准则前提下,可接受的腐蚀速率指标应为“低”。
5.2.1管道交流腐蚀评价宜采用腐蚀速率评价指标角钢标准,也可采用
表 5.2.2基于腐蚀速率的交流腐蚀等级评价指标
5.2.3采用交直流综合指标评价时,可接受水平应符合表5.2.3 中任一指标。 5.2.4交直流综合指标取值应为监测时间段内的平均值,监测 时间宜为24h
5.2.3采用交直流综合指标评价时,可接受水平应符合表5.2.3 中任一指标。 5.2.4交直流综合指标取值应为监测时间段内的平均值,监测 时间宜为24h。
表 5.2.3 交直流综合评价指标
主在高士境电阻 > 1002:m、高温( 40℃)和硫酸益
等特殊环境下,宜采用腐蚀速率指标
特殊环境下,宜采用腐蚀速率非
5交流腐蚀试片形状宜为圆形、矩形或圆柱开
应为1cm。采用细长的试片形状时,宜考虑形状因素导致的试 片测量电流密度偏大问题。 5.3.6交流腐蚀试片应埋在与管道相同的土壤环境中,试片埋 设应避免与其他试片造成相互干扰。 5.3.7采用临时交流腐蚀试片时,应考虑交流腐蚀试片埋设深 度和埋设时间差异对测量结果影响。 5.3.8交流腐蚀试片交直流电流宜通过测量标准电阻两端电压 的方法间接获得,详细测量方法应按本规范附录B执行。标准 电阻引人的测量误差宜控制在 ±5%之内。 5.3.9交流腐蚀试片交流电流密度也可通过试片交流电压和扩 电阻计算获得,扩散电阻测量方法应按照本规范附录C执行。 5.3.10在交流干扰条件下测量试片断电电位时,应考虑记录仪 直流通道滤波功能导致的电压冲击峰影响,试片断电电位读取 延迟时间宜为100ms~ 150ms。
5.4.1交流腐蚀检测评价后,宜在交流干扰段选取一定数量的 点进行开挖验证。
5.4.2交流腐蚀试片的开挖调查宜在理设12个月后进行。
1及时采用pH试纸测量腐蚀缺陷处和土壤界面的pH值; 测量腐蚀点附近的局部土壤电阻率; 3 腐蚀形貌记录拍照; 4 对腐蚀产物进行取样并封装送检; 5 测量管道交流干扰电压; 6 测量管道阴极保护电位。 5.4.5交流腐蚀识别宜综合考虑局部土壤环境、腐蚀形貌、腐 蚀产物、交流干扰参数和阴极保护参数五个方面,宜按照表 5.4.5中符合项的数量确定交流腐蚀可能性
6测量管道阴极保护电位。 5.4.5交流腐蚀识别宜综合考虑局部土壤环境、腐蚀形貌、腐 蚀产物、交流干扰参数和阴极保护参数五个方面,宜按照表 5.4.5中符合项的数量确定交流腐蚀可能性
5.4.5交流腐蚀识别宜综合考虑局部土壤环境、腐蚀形貌、腐
表 5.4.5 交流腐蚀特征识别表
6交流腐蚀缓解效果评价
6.0.1交流腐蚀缓解工程实施后,应及时开展缓解效果评价, 现场测试项目和测试方法应按照本规范第5.3节执行。 6.0.2缓解效果评价范围应覆盖整个缓解段,评价测试点的选 取宜为 1处/km。 6.0.3宜对管道非缓解段开展缓解效果的延伸评价。 6.0.4缓解效果未达到本规范第5.2节规定的可接受程度时,应 调整或增补缓解措施,调整后应重新进行缓解效果评价。 6.0.5在排流点宜测量以下参数:
6.0.6宜在交流干扰段安装交流腐蚀长期监测设施,监测参数 宜包括:管道交流电压、通电电位、交流腐蚀试片交直流电流 密度、极化电位等。
.0.7宜总结分析交流腐蚀监测数据变化规律,发现交流腐蚀
迹象时,应分析和查明原因。
7.1.1交流腐蚀相关信息收集和记录,宜包括如下内容: 1 交流干扰源基本信息; 2 管道相关基本信息; 3 管道沿线土壤数据 相关管道检测评价报告; 交流干扰历史数据 管道阴极保护历史数据 交流腐蚀开挖历史数据: 交流腐蚀长期监测设施数据 7.2报 告 7.2.1建设期交流干扰评估报告宜包括如下内容: 交流干扰源基本信息; 2 管道相关基本信息 3 交流干扰评估结论及缓解方案。 7.2.2运营期交流腐蚀检测评价宜包括如下内容: 一 交流干扰源基本信息; 2 管道相关基本信息; 3 现场交流腐蚀检测方案; 交流腐蚀测试数据; 开挖验证信息; 交流腐蚀评价结论; 交流腐蚀缓解方案及效果评价。
7.1.1交流腐蚀相关信息收集和记录,宜包括如下内容:
附录 A建设期交流干扰评估资料收
表 A.0.1 新建管道交流干扰评估所需收集资料
新建交流干扰源交流干扰评估宜按照表A.0.2
表A.0.2新建交流干扰源交流干扰评估所需收集资料
附录B交流腐蚀试片交直流电流密度
现场测量交流腐蚀试 B2 试片安装
B.1.1本方法适用于现场测量交流腐蚀试片的交直流电流密度。 B.2 试 片 安 装
B.2.1交流腐蚀评价测试应使用裸露面积为1cm?的试片,试片 除金属裸露表面外,其余部位应做好防腐绝缘。试片的制备应 符合现行行业标准《埋地钢质检查片腐蚀速率测试方法》SY/T 0029的有关规定。 B.2.2将试片埋在与管道相同的土壤环境中,试片与管道的间 距约0.5m,并通过测量导线与管道电连通。
B.3.1将交流腐蚀试片与管道暂时断开,串标准电阻,并将 试片与管道再次电流通,接线方式见图B.3.1。 B.3.2待试片极化状态趋于稳定后,将电压表调至适宜的量程 上,测量记录标准电阻两端的交流电压值和直流电压值。若管 道上存在动态杂散电流干扰,宜记录试片在一定时间内的标准 电阻两端交流电压和直流电压的平均值,
B.4.1利用欧姆定律,结合标准电阻阻值,计算获得交流腐蚀 试片的交流电流值()和直流电流值(lc)。 B.4.2将交流电流值(Ic)和直流电流值(c)分别除以试片 裸露面积,即为试片交流电流密度值(J)。
附录C扩散电阻测量方法
C.1.1采用交流三电极法的测量原理:人为给试片施加一定的 交流测试电流,同步测量流过试片的交流电流和其相对于远方 大地的交流电压,利用欧姆定律计算出试片的扩散电阻。
1将试片从管道上暂时断开,并按照图C.1.2安装测试钢 针,连接交流测试电源、交流电流表,且应确保交流电压为试 片对远地点的电压; 2给试片馈入适当的交流测试电流Iest(A),同步测量试 片相对远地点的电压Vramate(V): 3利用公式(C.1.2)求出该试片扩散电阻Rpread(2); 4测试完毕后,恢复试片与管道电连通
图C.1.2交流三电极方法测量试片扩散电阻示意图
交流电流源:2, 电压表: 远万天地:6一试片: 交流电流表;8一测试柱;9一埋地钢质管道
流电流源:2, 电压表: 远万天地:6一试片 交流电流表;8一测试柱;9一埋地钢质管道
C.2.1直测法是在试片与管道保持电连通情况下,同步监测一 段时间内试片平均交流电流和其对远方大地的平均交流电压, 利用欧姆定律计算出试片扩散电阻。 C.2.2宜按以下步骤进行测量 : 1将试片从管道上临时断开,串人标准电阻(一般不超过 102),并恢复试片与管道电连通; 2将参比电极插人地表; 3待试片状态趋于稳定后,同步测量一段时间内(如30s) 标准电阻两端交流电压平均值Vcavg(V)和试片相对于参比电 极的交流电压平均值Vac,remote(V); 4利用欧姆定律,结合标准电阻阻值和标准电阻两端交流 电压平均值Vc,avg(V),求出试片的平均交流电流Iac,avg(A) 5利用公式(C.2.2)计算获得试片扩散电阻Rpread(2)。
C.2.1直测法是在试片与管道保持电连通情况下,同步监测一 段时间内试片平均交流电流和其对远方大地的平均交流电压, 利用欧姆定律计算出试片扩散电阻
C.2.2 宜按以下步骤进行测量
1为使于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词米用“必须”,反面词米用“严禁”。 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的 用词: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”。 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采 用“可”。 2本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为: “应符合的规定”或“应按··
21240 《埋地钢质检查片腐蚀速率测试方法》SY/T0029
中华人民共和国石油天然气行业标
钢质管道及储罐腐蚀评价标准
钢质管道及储罐腐蚀评价标准 第6部分:理地钢质管道交流 干扰腐蚀评价
《钢质管道及储罐腐蚀评价标准第6部分:理地钢质管道 交流干扰腐蚀评价》SY/T0087.62021,经国家能源局2021 年11月16日第5号公告批准发布,2022年2月16日实施。 在本规范编制过程中,编写组成员广泛调研了国内外管道 交流干扰腐蚀的标准现状,吸纳了交流腐蚀机理研究最新成果 及国内外交流干扰腐蚀缓解工程实践经验,同时参考了《金属 和合金腐蚀交流腐蚀评价保护准则》ISO18086:2019等 国外交流干扰腐蚀相关标准优秀做法。在充分考虑我国管道建 设期和运营期交流干扰腐蚀实践和技术需求基础上,提出了管 道建设期交流干扰评估和运营期交流腐蚀评价指标和评价方法, 评价指标明确,可操作性强,对提升管道交流干扰腐蚀控制水 平具有重要意义。 为便于广大设计、施工 科研、 学校等单位有关人员在使 用本规范时能正确理解和执行条文规定,本规范编制组按章、 节、条顺序编制了本规范的条文说明,对条文规定的目的、依 据及在执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说 明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和 把握规范规定的参考,
总则 22 2 术语 23 基本规定 24 建设期交流干扰评估 25 4.1一般规定 25 5运营期交流腐蚀评价 26 5.2评价指标. 26 5.3现场测试 · 31 6交流腐蚀缓解效果评价 34 记录和报告 . 35 附录A建设期交流T扰评估资料收集 36 附录B 交流腐蚀试片交直流电流密度测试方法· 37
1 总则1.0.2,说明本规范的适用范围。本规范适用于陆上埋地钢质管道交流腐蚀检测、评价和监测。— 22 —
本规范的术语2.0.1~2.0.5主要参考了现行国家标准《理地 钢质管道交流干扰防护技术标准》GB/T50698—2011相关定义。 2.0.6“直流电流密度”参照了2.0.5“交流电流密度”的定义。 2.0.7“扩散电阻”参考了《金属和合金腐蚀交流腐蚀评价保 护准则》ISO 18086 :2019 中“spread resistance”的定义。
3.0.2,3.0.3提出管道交流蚀评价应为一个持续、不断改进 的过程,包括监检测、评价、缓解效果评价等环节。在开展管 道交流腐蚀评价前,应编制详细的检测评价方案。 3.0.4,3.0.5强调埋地钢质管道交流腐蚀评价工作应由专业人 员承担,在现场实施过程中应识别可能存在危险因素。
4.1.1~4.1.4新建管道建设期设计阶段,管道未埋地、试片未 重设、阴极保护未投运,因此新建管道的交流于扰相关参数是 无法测试的。交流腐蚀是管道埋地后在长期交流干扰和阴极保 护共同作用下的结果,因此无法在建设期设计阶段进行交流腐 蚀评价。该阶段仅能通过计算或数值模拟的方法估算管道上交 流干扰电压的大小及分布情况,并根据估算结果设计相应的缓 过站
4.1.1~4.1.4新建管道建设期设计阶段,管道未埋地、试片未 埋设、阴极保护未投运,因此新建管道的交流干扰相关参数是 无法测试的。交流腐蚀是管道埋地后在长期交流干扰和阴极保 护共同作用下的结果,因此无法在建设期设计阶段进行交流腐 蚀评价。该阶段仅能通过计算或数值模拟的方法估算管道上交 充干扰电压的大小及分布情况,并根据估算结果设计相应的缓 解措施。
5.2.1基于目前国际上相关交流腐蚀评价标准的最新进展及国 内外研究结果,提出了以腐蚀速率及交直流综合评价指标来对 交流腐蚀等级进行评判的方法。 5.2.2腐蚀速率的测试方法包括试片失重法、电阻(ER)探头 法、直接开挖检测法和内检测法,具体方法介绍如下: 1试片失重法:失重法测试要求预先安装失重试片。在经 过一定运行时间后(几个月到几年),将试片开挖。该测试方法 的优势是通过目视检查可以提供腐蚀形貌,并通过测试和计算 获得最大和平均腐蚀速率的详细信息。该测试方法的缺点是在 开挖前无法得到试片的信息, 2电阻(ER)探头法:当腐蚀过程逐渐减小试片的厚度 时,试片电阻的增加反映了腐蚀速率。 该方法的优点是可以连 续地跟踪平均腐蚀速率并用于优化阴极保护的水平,不需要进 行开挖取出探头。其主要缺点是对局部腐蚀速率的检测准确度 低,除非探头发生了穿孔 3直接开挖检测法:通过管道直接开挖,对管壁腐蚀部位 蚀坑深度进行测试,结合管道服役时间来对蚀速率进行计算 的方法。 4内检测法:内检测技术主要使用漏磁检测器检测管道的 金属损失,计算获得管道的腐蚀速率。 5.2.3本条是在对比分析《金属和合金腐蚀交流腐蚀评价 保 护准则》ISO18086:2019第7节与《阴极保护管道上的交流 电腐蚀:风险评估、减缓和监测》NACE21424:2018第6节 内容的基础上,基于北京科技大学及国内外相关单位近年来
为便于实际生产中控制交流干扰下的阴极保护水平,高阴极保 护及低阴极保护水平的评判指标增加了极化电位的控制指标, 同时保留了国内外相关标准中的直流电流密度指标; (4)目前已有的研究表明,低、中、高腐蚀速率区间在不 同环境下所对应的交直流参数的范围有所差异,环境因素对交 流腐蚀评判指标的影响尚待进一步的研究。
图1三种环境下获得的部分交流腐蚀速率结果
(c)碱土金属土塘模拟介质环境(Ca2+、Mg2*
图2三种环境下建立的交流腐蚀速率图谱
5试片埋设到管道同深、同土壤环境中。如果管道有回填 土,务必埋到回填土中。 6在试片周围填理埋原生细王,并压实。在王壤干燥的环境 下,可以考虑适当喷洒蒸馏水或去离子水,一般湿润到手握成 团即可。 5.3.6交流腐蚀试片附近设计有与管道电连通的其他试片时 如阴极保护试片),当于模拟了管道上小区域内存在多个破 损点的情况,有可能导致交流腐蚀试片的电流密度偏小。 5.3.7相对于长期交流腐蚀试片,临时交流腐蚀试片往往埋设 深度较浅,且试片极化时间较短,导致试片表面和临近土壤尚 未形成与真实管道防腐层漏点相近的稳定状态。这种差异程度 往往与土壤钙镁离子含量、土壤电阻率、阴极保护水平、试片 理设深度和极化时间等因素有关。 5.3.9试片扩散电阻是在一定交流电压条件下交流腐蚀发生难 易程度的指标,一般与管道阴极保护水平、土壤电阻率、土壤 离子类型和试片埋设时间紧密相关。较负阴极保护电位和较低 土壤电阻率有利于降低试片扩散电阻, 而钙镁离子含量高的土 壤环境会促进试片沉积层的形成, 仕 定阴极保护范围内,显 著提高试片扩散电阻。 试片扩散电阻趋 于稳定一般需要相对漫 长过程,一般为1~2个月以上,甚至更长时间,因此基于长 时间埋设的交流腐蚀试片参数来评价交流腐蚀更能反映管道真 买情况。 5.3.10在交流干扰环境下,采用记录仪直流通道记录试片断电 电位响应曲线时,根据断电时刻在真实电压波形上位置的不同, 记录仪的滤波功能可能导致响应曲线上出现正向或负向冲击峰。 适当延长试片断电电位读取时间,可以规避冲击峰可能对读数 造成的负面影响
6交流腐蚀缓解效果评价
记录和报告主要是对本规范中的交流腐蚀评价专项工作而 言,包含了建设期交流干扰评估、运营期交流腐蚀检测评价和 或缓效果评价方面的资料信息记录和报告内容要求。使用时可 根据工程需要适当调整。
附录 A建设期交流干扰评估资料收集
安全标准规范范本附录 A建设期交流干扰评估资料收
评估所需收集资料内容。 便更用时日
评估所需收集资料内容。 便更用时日
市政定额、预算附录 B3 交流腐蚀试片交直流电流密度 测试方法
根据交流腐蚀评价最新的准则,要求采用1cm交流腐蚀试 片测量交、直流电流密度进行评价。考虑到流过试片的电流较 小,推荐采用标准电阻法测量流过试片的交流电流和直流电流, 并计算得到试片表面的交流电流密度和直流电流密度
[1]GB/T 50698—2011 《理地钢质管道交流干扰防护技 术标准》
....- 管道标准
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