[发明专利]一种强制电流系统下并行管道阴极保护长度的计算方法

说明书

本发明涉及油气管道防腐技术领域，尤其涉及一种强制电流系统下并行管道阴极保护长度计算方法。一种强制电流系统下并行管道阴极保护长度计算方法，包括以下步骤：步骤1根据N根并行管道的直径、壁厚及防腐层建立强制电流系统下的模型；步骤2确定Δx段管道的电位降建立微分方程；步骤3将基于Δx段管道的电位降建立微分方程积分得出电压降、管道参数及长度；步骤4，根据电压降、管道参数及长度的积分方程得出N根并行管道的保护长度。由于在获得并行管道阴极保护长度的过程中考虑了各管道的相互影响，使得评价结果更加科学、准确、合理。

技术领域

本发明涉及油气管道防腐技术领域，尤其涉及一种强制电流系统下并行管道阴极保护长度计算方法。

背景技术

随着中国管道事业的蓬勃发展，为减少管道建设一次性成本，管道越来越多的采用同沟敷设，同时由于地形限制，部分管道敷设间距较小，由于管道间直流干扰，会对相邻管道造成腐蚀。故在阴极保护方案中多采用联合阴极保护。对于距离较长的长输管道，现在常用强制电流对管道进行阴极保护。按照国标GB/T21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》，规范只对强制电流系统下单管道阴极保护长度进行了计算，对多条并行管道保护长度并未给出相关计算方法。随着并行管道的建设越来越多及越来越密集，亟需对并行管道的阴极保护机理、阴极保护站的设置等方面展开深入研究，故需要有一套关于强制电流系统下并行管道阴极保护长度的实用计算方法。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种强制电流系统下并行管道阴极保护长度计算方法，从而准确得到实际工程中的管道电位分布及阴极保护站的布置间距。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种强制电流系统下并行管道阴极保护长度计算方法，包括以下步骤：

步骤1，根据埋入地下根据N根并行管道的各管道的直径、壁厚及防腐层建立强制电流系统下的多管道极化模型，其中，N根并行管道之间跨接连接，N为大于或等于2的整数；

步骤2，在N根并行管道的跨接处设置通电点，并根据N根并行管道上距离通电点长度x处所测得电位来确定Δx段管道的电位降，建立基于欧姆定律的微分方程；

步骤3，基于Δx段管道的电位降建立基于欧姆定律的微分方程积分得出电压降、管道参数及该段长度的积分方程；

步骤4，根据电压降、管道参数及该段长度的积分方程得出N根并行管道的保护长度。

进一步的，所述多管道极化模型中，埋入地下的N根并行管道的管道间可靠跨接，且N根并行管道的管径、壁厚和防腐层均不相同，任一并行段所处的腐蚀环境相同或相似。

进一步的，步骤2中建立的微分方程为：

式中，i为第i根管道，R_Si为第i根管道的线电阻，I_s为第i根管道的单侧保护电流，R_s为N根并行管道的总线电阻，D_i为第i根管道的管径，J_Si为第i根管道所需保护电流密度，其中，i为大于或等于1的整数，且i小于等于N。

进一步的，步骤3中建立的积分方程为：

式中，c为常数。

进一步的，步骤4中建立的方程为：

式中，ΔU为所述通电点的电位与管道阴极保护电位的最小允许值之差。

本发明的有益效果：