SY/T 0087.1-2018 钢质管道及储罐腐蚀评价标准 埋地钢质管道外腐蚀直接评价

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标准编号:SY/T 0087.1-2018
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SY/T 0087.1-2018 标准规范下载简介

SY/T 0087.1-2018 钢质管道及储罐腐蚀评价标准 埋地钢质管道外腐蚀直接评价

H.1.1本方法适用于在阴极保护电源无法同步中断的场合,可 作为通/断电位法的替代方法,用于间接评价埋地钢质管道阴极 保护的有效性及腐蚀风险。 H.1.2试片的制作应符合现行行业标准《埋地钢质检查片应用 技术规范》SY/T0029的相关要求。 H.1.3试片宜埋设于埋地管道附近,且通过开关与管道连接。 H.1.4试片若同时用于腐蚀速率的测量时,埋深应与埋地管道 的埋深相同,水平间距不超过30cm。 H.1.5.存在杂散电流干扰的场合,或断电后试片与参比电极之 间的地电场影响不可忽视,试片还应配合土壤管使用。 H.1.6在无杂散电流干扰的场合,试片埋设间距以不造成管道 阴极极化出现明显衰减为宜;在存在杂散电流干扰的场合,试 片埋设间距应加密。

H.2.1:测量保护.电位前,应确认阴极保护正常运行,试片已充 分极化。

分极化。 H.2.2按照图H.2.2所示接线,测量并记录试片通电电位 H.2.3测量试片断电电位时JC/T 2275-2014 蒸压加气混凝土生产设计规范,宜采用数据记录仪详细记录试片 的电位衰减过程。数据记录仪的采样频率不低于25Hz,并选择 合适的延时时间读取试片的断电电位值。延时时间可通过现场 测试结果确定,并应注意测量结果的重现性。

H.2.5 在应用土壤管时,土境

于测试用参加电极的直径。

H.2.6试片安装于土壤管底部,土壤管中填充土壤,且保证其 露出地面的一端与地表土壤绝缘,按照图H.2.6所示安装。

露出地面的一端与地表土壤绝缘,按照图H.2.6所示安装

图H.2.2试片安装示意图

图H.2.6试片 +土壤管安装方法

2.7土壤管中电解质干燥时,应进行浇水处理。 2.8试片及土壤管埋设后应连续工作,并应定期进行维护。

1.1.1本方法适用于埋地管道外防腐层电阻率的测量,通过沿 线设置的电流测试桩或采用电流测试环,测量各点上的通电电 位与断电电位和管内电流;分别计算各测量段的平均电位偏移 和管内保护电流漏失量,再计算出各测量段防腐层电阻率。 I.1.2. 防腐层电阻率法测量可参考图 I.1.2,

和管内保护电流漏失量,再计算出各测量段防腐层电阻率。 I.1.2.防腐层电阻率法测量可参考图1.1.2.

I.1.3测量段内管道应无分支、无接地装置。

I.1.3测量段内管道应无分支、无接地装置。

图I.1.2外防腐层电阻率测量示意图

I.2.1测量段保护电流方向应同向流回通电点,,且测量段距离 通电点应不小于元D。采用电流环测试时,两电流环间距应覆 盖测试管段。 I.2.2测试前,应检查检测管段有无外界杂散电流干扰,是否 与牺牲阳极相连。有牺牲阳极的应断开。

I.2.3测试前,应确认测量段管道已经充分极化,保护电流稳 定,且在靠近通电点附近的断电电位没有出现比保护准则更负 的过保护电位。 I.2.4测量期间,对测量区间有影响的阴极保护电源应安装 电流同步中断器,并设置合理的通/断周期,同步误差应小于 10ms。通/断周期设置宜为:通电12 s,断电 3 s。 I.2.5在动态杂散电流区域,应在测量段两端同步测量管地电 位和管内电流。 1.2.6测量各测量点的通电电位和断电电位,并可按下式计算 电位变化量:

I.2.3测试前,应确认测量段管道已经充分极化,保护电流稳 定,且在靠近通电点附近的断电电位没有出现比保护准则更负 的过保护电位。

V ·on ·otf

式中:△Va测量点的通/断电位差(V); 一a测量点的通电电位(V); I.2.7P 两个测量点的电位差比可按下式计算,比值应在0.625~1.6 之间,不满足要求时应在两点之间再增加一处或多处测量点。

式中: K 一第1管段的电位差比率 △ V——a 测量点的通 /断电位差(V) △ V——b 测量点的通 / 断电位差(V)。 I.2.8测量各测量点处通电状态和断电状态下的管内电流,其 通和断状态下的管内电流量应有明显的变化,测量点的管内保 护电流量按下式计算:

通和断状态下的管内电流量应有明显的变化,测量点的管内保 护电流量按下式计算:

=1 a·on a·off

式中: △I a测量点的管内保护电流(A); a测量点的通电状态下的管内电流(A) a测量点的断电状态下的管内电流(A)。

2.9各测量段的平均通/断电位差(△V)和电流漏失量 △1.)可分别按下式计算:

式中:△ V—第 1 测量段的平均通 /断电位差(V) △I一一第1测量段的保护电流漏失量(A)。 I.2.10 各测量段防腐层电阻可按下式计算:

I.2.11 测量段的平均防腐层电阻率可按下式计算 :

ru, =R.元.D.L

式中: ru,1 测量段的平均防腐层电阻率(Q·m²); R, 测量段防腐层电阻(Q); D 管道外径(m); L 测量段的长度(m)

附录J极值统计预测最大壁厚损失

.1本方法适用于根据局部管段的测量数据来预测整体管具 最大腐蚀坑深值。

J.2极值预测计算及方法

J.2.1极大值数据分布公式:极大值数据常见分布形式为二重 指数分布。其数据累积分布函数 F(x)数学表达式见公式(J.2.1) :

式中:入一—数据分布的位置函数; 数据分布的尺度函数。

1将N个在同样条件下测得的最大腐蚀坑深数据由小到大 排成序列。 2标出序号i和相应坑深数值x。 3按平均排列法,累积分布函数宜按下式计算:

F(x) N + 1

J.2.3,Gumbel 概率纸:为避免烦琐计算,设计了专用的 Gumbel 概率纸(图J.2.3)。该纸横坐标为线性刻度,纵坐标为累积分 布函数F(x)值(二重指数值)。将实际得到的最大腐蚀坑深数 据x,排列后,按公式(J.2.2)计算相应的F(x)值。这些数据点在 Gumbel概率纸上应呈线性关系。 如果数据不呈线性,表明不符合二重指数分布。其原因可 能为测量问题,也可能为样本选择的问题。应先排除这些问题,

方可继续用本方法处理。

图 J.2.3Gumbel 概率纸

2.4预测方法:用小样本数据预测大样本极值时,即用少 叫试数据预测整体管段(管道)的最大腐蚀坑深,需考虑放大 至,数学上称为回归期 T,计算式为公式(J.2.4) :

将T值也绘到 Gumbel 概率纸上,作为右侧纵坐标。 预测时,只要将测量数据拟合的直线向外延伸到实际所需 的T值位置,交点横坐标即代表放大样本后的最大可能值。 J.2.5实际放大倍率计算: 方法一:假如某危险管段总长M干米,实际开挖区(测量 壁厚的管段)长m㎡干米,那么根据实测最大腐蚀坑深预测整个 危险管段可能存在的最大腐蚀坑深时,放大倍率应为:

J.2.5实际放大倍率计算 :

方法一:假如某危险管段总长M十米,实际开挖区 壁厚的管段)长 ㎡千米,那么根据实测最大腐蚀坑深预 危险管段可能存在的最大腐蚀坑深时,放大倍率应为:

方法二:根据间接检测,发现漏点M个,实际开挖 厚的漏点为㎡个,那么预测所需的放大倍率为:

1为便于在执行本标准条文时区别对待,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: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。 2)表示严格,在正常状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条文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…执行”

《理埋地钢质管道腐蚀防护工程检验》GB/T19285 《理地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T21246 《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448 《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》GB/T50698 《埋地钢质管道直流于扰防护技术标准》GB 50991 《埋地钢质检查片应用技术规范》SY/T0029 《埋地钢质管道外防腐层保温层修复技术规范》SY/T5918 《钢质管道管体腐蚀损伤评价方法》SY/T6151 《含缺陷油气管道剩余强度评价方法》S.Y/T6477 《腐蚀管道评估推荐作法》SY/T10048

中华人民共和国石油天然气行业标准

钢质管道及储罐腐蚀评价标准

本标准是根据《国家能源局关于下达2016年能源领域行业 标准制(修)订计划的通知》(国能科技【2016]238号)的要 求,由主编单位会同参编单位共同编制修订而成。:“ 本次修订及标准研究中,本标准编制组进行了广泛的调 研,认真总结了国内开展管道外腐蚀直接评价的实践经验,参 考《管道外腐蚀直接评价》NACESP0502:2010等国外先进 标准,开展了现场应用验证,将我国应用实际与国外的腐蚀直 接评价技术思路相结合,在检测技术、评价技术方面均形成了 先进实用的管道外腐蚀直接评价技术,使修订后的标准在技术 的先进性、可靠性和可操作性方面均有所提高。 本版标准在检测及评价技术方面有了重天修改。 为便于有关人员在使用本标准时能够正确理解和执行条 文规定,本标准编制组根据中华人民共和国住房和城乡建设部 工程建设标准编写规定》有关编制标准条文说明的规定,按 章、节、条顺序编制了本标准的条文说明,对条文规定的目的、 依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文 说明不具备与本标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理 解和把握本规范规定的参考

1 总则 74 2 术语 75 3 基本规定 76 4 评价指标 77 4.4 阴极保护效果评价 77 4.5 交直流排流效果评价 77 预评价 78 5.3 ECDA管段划分 78 .. 5.4检测方法的选择 78 5.5 ECDA 可行性评价 79 6间接检测与评价 80 6.4间接检测结果评价 80 直接检测与评价 82. 7.3开挖检测要求 82 7.5防腐(保湿)层检测 82 7.7腐蚀管道的安全评估 82 9记录和报告 84 附录 A 各种记录表格 85 附录 D 交流电位梯度法(ACVG) 86

1.0.2本条规定了本标准的适用范围,主要适用于石油行业各 类陆上埋地钢质管道外腐蚀直接评价。

3.0.3强调检测与评价工作应由专业人员完成,·外腐蚀检测评 价工作要求专业化程度较高,需由经过专业培训和相关实际经 验的人员方可胜任,有利于保证检测和评价工作的准确性和可 靠性。

管道阴极保护准则,在现行国家标准《埋地钢质管道阴极保 护技术规范》GB/T21448中已有明确要求,按该标准执行即可。 4.5交直流排流效果评价 《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》GB/T50698—2011 《埋地钢质管道直流干扰防护技术标准》GB50991—2014中已有 明确要求,本标准应执行相应专项标准进行评价

划分ECDA管段的目的是将具有相似物理特性、腐蚀历史、 腐蚀环境、施工和管理、可采用的间接检测方法等条件管段进 行区分,以便对比和评价。

在原标准中增加了通/断电位法、试片断电法、皮尔逊法、 防腐层电阻率法,上述四种检测方法也是目前检测应用中相对 较为成熟的方法。 通/断电位法主要用于对外腐蚀的确认性评价,一般用于完 成首次ECDA后的再评价,适用于上次CIPS评价中管道阴极 保护状况好、管道周边环境变化不大的管段,能够提高阴极保 护检测的效率,减少工作量。 试片断电法主要用于直流杂散电流干扰段或对其他阴极保 护检测方法进行对比确认。正常情况下一般采用CIPS法评价管 道阴极保护有效性,但在直流杂散干扰段,特别是地铁等动态 直流于扰段,由于通过通断阴极保护电源不能完全中断阴极保 护测量回路中的电流,不能得到管道的准确断电电位,对于此 段管道的评价需要用试片断电法评价管道阴极保护水平。需要 指出的是,由于试片断电法电位仅代表与管道裸露面积大小相 当且所处环境相似的管道破损处的阴极保护水平,同时极化试 片的极化水平与埋设管道深度、试片朝向、形状、大小等关系 密切,采用试片断电法应充分考虑上述因素。 防腐层电阻率法是参考美国防腐蚀工程协会标准《埋地管

道保护涂层电导测量方法》NACETM0102:2002提出的一种基 于防腐层平均电导率来评价防腐层质量状况的方法。该方法已 被中国石油天然气集团公司企业标准《油气管道定向钻穿越外 涂层技术规范》Q/SY1477—2012所采用,在国内定向钻穿越段 被厂泛认可。由于检测技术的局限性,自前的外检测方法主要 以徒步检查为主,对于河流等穿越段不能实现对管道的100%防 贫层漏点检测,通过防腐层电阻率法可对穿越段管道的腐蚀防 护水平做整体判断。该方法在密云支线等在役管道开展的现场 试验,效果良好,故纳入本标准。 本标准取消了原标准中有关现场检测专用设备、仪表等内 容,这部分内容应不属于本标准规定的内容。

5.5 ECDA可行性评价

5.5.1受到检测现场环境和检测方法的限制,本条所列条件

5.5.1受到检测现场环境和检测方法的限制,本条所列条件 下ECDA 示宝体用因业在山目 PCDA 相生时能注明民

受到检测现场环境和检测方法的限制,本条所列条件 DA不宜使用。因此在出具ECDA报告时,应注明开展 受限的管段和原因。

本章参考《管道外腐蚀直接评价》NACESP0502:2010对 外腐蚀直接评价中的核心内容进行细化,充实了间接检测现场 实施、数据的确认和修正、间接检测结果评价等方面的内容, 以增强标准的可操作性和实用性。

6.4间接检测结果评价

CSE)。因此对土壤电阻率高且阴极保护有效的管段可验证性地 开挖修复,若开挖发现同等程度的缺陷点破损不大且阴极保护 良好,在后期的“间接评价分级准则:开挖顺序的修正”的过 程中检测人员可适当减少开挖数量。 交、直流干扰是缺陷腐蚀性的独立影响因素,阴极保护不 定能降低交流腐蚀风险,交、直流腐蚀与土壤电阻率和防腐 层漏点大小关系密切。因此,在新版标准中建议单独对交、直 流腐蚀进行评价,在间接检测过程中应注意对交、直流干扰数 据的采集。 :关于间接检测评价指标,《管道外腐蚀直接评价》NACE SP0502:2010仍然采用了定性指标,在DCVG测量指标中取消 了IR%这个评价指标。《地上检测技术评价地下管道涂层情况的 则试方法》NACETM0109:2009中也针对上述检测方法提出了 电流衰减率,IR%,dB可以用来表征防腐层缺陷的大小,但 并未给出具体的分级指标。目前外腐蚀检测行业中逐步形成了 些基于电流衰减率、交流电位梯度dB值、直流电压降IR%的 定量评价指标,这些指标在实际应用中的可靠性并不高。基于 上述原因,本次修订间接检测评价指标仍采用定性指标。 国外标准分级是指在一般年平均条件下,评价每个指示出 现腐蚀活性可能性的方法。其分级如下: 重一一管道运行方认为具有最高腐蚀活性可能性的指示。 中一一管道运行方认为具有一般腐蚀活性可能性的指示。 轻一一管道运行方认为具有钝化或最低腐蚀活性可能性的 指示。

7.3.1原标准中仅给出了管道悬空长度的最低标准,对于管道 开挖悬空长度在现行行业标准《理地钢质管道外防腐层保温层 修复技术规范》SY/T5918附录A关于管道开挖允许悬空长度 的计算方法中有明确规定,因此在新版标准中给出了具体的参 照标准号,以便于使用者查找和计算。此外,为便于后期跟踪 调查和复检,在开挖检测要求部分增加了对直接开挖点位置及 现场环境的描述。

7.5防腐(保湿)层检测

7.5在防腐(保温)层检测部分,鉴于目前在3PE防腐层管道 上补口失效所占比例较大,因此将补口调查单独列出,并规定 了补口处防腐层检查的具体内容。 考虑到在开挖检测前期阴极保护状况已经检测,且在开 挖完成后,防腐层破损点暴露后,阴极保护电流已不再对该 破损点处的管道金属起到阴极极化作用,且外部的阴极保护 电位分布已发生变化,所测电位无法反映防腐层破损点处的 阴极保护状况,因此删除了原标准中开挖点处阴极保护状况 调查的内容。

7.7腐蚀管道的安全评估

现行行业标准《含缺陷油气管道剩余强度评价方法》SYI 477、《腐蚀管道评估推荐作法》SY/T10048或《钢质管道管 腐蚀损伤评价方法》SY/T6151等,对腐蚀管道安全评价方

法均有细致、明确的规定和要求,上述标准目前在完整性评价 中应用较为普遍,且基本是采标或引用了国际上的 API RP 579、 DNV RP F101、AMSE B31G 等标准的内容或计算方法。因此, 删除了原标准中关于腐蚀管道的安全评价方法,推荐直接采用 上述标准的做法。 在实际工程中,由于电火花检测应用较少,在使用过程中 还存在击穿防腐层的风险,因此删除了原标准中关于电火花检 测的内容。

记录和报告内容要求增多主要为适应完整性管理需求,强 调过程数据收集海南省地方标准-DB46/T360-2015 住宅小区公共信息标志设置规范,因此对此部分内容进行了细化,补充了检测 过程中应记录的内容和检测单位需要提交的报告内容,使用时 可根据工程特点和检测要求对报告进行必要调整

附录 A.各种记录表格

附录A中所有表格为参考表格,使用时可根据实际情况进 行必要增减。 表A.2.3仅列出了 CIPS,DCVG两种应用较多的检测方法 实际应用时应按选用的不同方法进行适当调整。

附录A中所有表格为参考表格,使用时可根据实际情况进 行必要增减。 表A.2.3仅列出了 CIPS,DCVG两种应用较多的检测方法 实际应用时应按选用的不同方法进行适当调整。

JTG/T D31-05-2017 黄土地区公路路基设计与施工技术规范D.2 ACVG 测试

D.2.6分析ACVG测量结果时宜同时考虑电流、土壤电阻率、 管道尺寸及其他相关数据,主要因为:电位梯度是电流的函数 它受管道周围土壤电阻率和土壤均匀性的影响。例如,在高土壤 电阻率中的涂层管道上检测到的一个很小缺陷,事实上,实际的 缺陷尺寸(如定义为与电解质接触的裸露表面)可能比另一个土 壤电阻率低的环境中指示为很大的缺陷尺寸更大。

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