[发明专利]一种阴极保护现场在线监测与评价的方法

说明书

技术领域

本发明属于腐蚀与防护技术领域，具体涉及一种适合高危天然气输送站场阴极保护现场在线监测与评价的方法。

背景技术

在石油、天然气储运中，所用的设备，如管道大多数埋设在地面以下，遭受土壤介质的腐蚀；储存石油储罐的罐底也和土壤介质接触,受土壤介质的腐蚀。钢质管道和储罐在土壤环境中的腐蚀非常严重，一旦因腐蚀产生穿孔，导致泄漏事故，会产生巨大的经济损失，需要停输对设备进行检修和维修，输送介质的泄露对环境也造成了严重地污染。例如，2013年国内发生的中石化青岛“11·12”输油管爆炸事故，造成62人遇难、136人受伤，直接经济损失7.5亿元，事故的起因为输油管道与排水渠交汇处管道腐蚀变薄而破裂。为了防止输送或储存石油、天然气金属设备的腐蚀所引起的泄漏事故，许多企业采取定期更换设备；不少单位开展了金属设备的腐蚀研究试验，采取了一定的防护措施。

目前，对管道、储罐这些埋地的金属设备采用高分子材料涂覆层和阴极保护的联合防护措施。涂覆层以隔断金属设备与土壤介质的接触，减少裸露金属表面的面积，降低阴极保护的总电流；阴极保护对这些埋地金属设备施加相对地（土壤介质）更负的电位，使金属设备处于不发生腐蚀的电位范围，这种保护可保护涂覆层不可避免存在的针孔、长期使用老化引起的开裂、各种机械损伤产生的裸露金属表面。由于涂覆层与这些埋地设备的建设同步，以后的检测和维修困难,所以联合防护措施的关键是保证阴极保护的有效性。

要保证阴极保护的有效性，必须保证：(1)阴极保护设备不间断地运行；（2）被保护管道各点的电位时刻处在有效的保护电位范围内。要做到这2点，需要对典型部位的保护电位进行检测并进行评价，及时发现问题，及时解决。

目前阴极保护电位的检测采用人工的定期检测，合适的检测周期为1个月。检测周期过长，难以保证阴极保护的有效性，检测时间过短，检测费用剧增，不经济。对于天然气输送站场这样高危险地方，频繁的人工检测对站场带来一定的不安全因素，不能满足对然气输送站场特殊的安全要求。

随着时间的延长，埋地管道的涂层吸水、老化和破损都会影响阴极保护电位，引起阴极保护电位的下降，使得部分埋地管道等设施会保护不足。同时，也可能引起不同埋地管道间的干扰，影响阴极保护系统的有效性。由于天然气输送站场的空间狭小，管道和阀门的维修、扩改建工程的施工均会对现有的阴极保护系统的保护电位产生一定的影响，均需要对埋地管道的保护电位及时地进行检测，发现阴极保护不足或过保护的情况，而人工的检测是难以及时发现这些问题。

人工检测结果的评价往往是由经验来确定，不太准确，难以反映阴极保护的具体情况。检测人员的更换，往往对检测结果的评价带来困难，对阴极保护的历史结果更难评价。

为了解决高危天然气输送站场埋地管道阴极保护状态人工检测的不足，不及时、不安全、难评价，本发明具体涉及一种阴极保护现场在线监测与评价的方法，为高危石油天然气输送站场阴极保护系统的状态进行监测和效果评价，以保证阴极保护系统的有效性和天然气输送站场的安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阴极保护现场在线监测与评价的方法，作为高危天然气输送站场埋地管道等设施阴极保护状态、典型监测点阴极保护电位的监测与评价手段，实时在线监测这些数据并与给定的有效阴极保护电位范围进行对比，并进行评价和给出评价结果，及时发现阴极保护系统存在的问题和发送预警信息，保证阴极保护系统有效运行，从而有效地抑制管道材料在土壤环境中的阳极氧化反应，防止或减缓埋地管道等的土壤腐蚀，防止腐蚀引发的泄露等事故，也达到延长管道等在腐蚀性环境中使用寿命的目的。自动化程度高，节省管理成本；监测精度高，评价结果准确；预警及时，保证阴极保护的有效性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种阴极保护现场在线监测与评价的方法，包括以下步骤：

第一、将埋地饱和硫酸铜参比电极和现场埋地管道作为阴极保护电位监测器，二者组成一个双电极系统，当给管道施加阴极保护时，管道裸露表面在土壤环境中双电层的电位朝负方向移动，该电位的测量是相对埋地饱和硫酸铜参比电极；

第二、将监测器上的阴极保护电位信号传输到站外的接收器，在接收器的输出端输出阴极保护电位的模拟值，所输出的阴极保护电位与电化学规定相差一个负号，即输出为正值，每个监测点的阴极保护电位为共地输出信号；