國(guó)外管道陰極保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)研究

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國(guó)外管道陰極保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)研究

ISO 15589-1-2015《管道輸送系統(tǒng)的陰極保護(hù)第l部分：陸上管道》是目前最新版國(guó)際陰極保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。此外，國(guó)外陰極保護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)AS 2832.1-2003《Cathodic protection of metals Part 2: Compact buried structures》、BS EN 14505：2005 《復(fù)雜構(gòu)筑物的陰極保護(hù)》、ГОСТ Р 51164-98《干線(xiàn)鋼管線(xiàn)防腐主要求》、NACE SP0169-2013《埋地或水下金屬管道的外腐蝕控制》、NACE SP0177-2014《減輕交流電和雷電對(duì)金屬構(gòu)筑物腐蝕控制方法》等標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)主要標(biāo)準(zhǔn)有GB/T21448-2008《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》、GB/T 50698-2011《埋地鋼質(zhì)管道交流干擾防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、GB 50991-2014《埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和SY/T5919-2009《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)管理規(guī)程》等。

1 陰極保護(hù)準(zhǔn)則

ISO 15589-1-2015明確規(guī)定使腐蝕速率小于0.01 mm/年的金屬對(duì)電解質(zhì)電位就是保護(hù)電位EP，NACE SP0169-2013提出外腐蝕控制有效性準(zhǔn)則為0.025mm/年。GB/T 21448提出了陰極保護(hù)電位準(zhǔn)則，但并沒(méi)有提出腐蝕速率控制準(zhǔn)則，并且對(duì)于不同溫度下的陰極保護(hù)準(zhǔn)則沒(méi)有相關(guān)規(guī)定和說(shuō)明，均采用統(tǒng)一的準(zhǔn)則來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。建議參考ISO 15589-1-2015修訂GB/T 21448陰極保護(hù)準(zhǔn)則部分，建立可接受腐蝕速度準(zhǔn)則。

2 陰極保護(hù)投運(yùn)時(shí)間規(guī)定

ГОСТ Р 51164-98《干線(xiàn)鋼管線(xiàn)防腐主要求》規(guī)定，在雜散電流地區(qū)，設(shè)計(jì)的管線(xiàn)電化學(xué)保護(hù)設(shè)備應(yīng)在管段鋪設(shè)和回填后一個(gè)月內(nèi)開(kāi)始工作，在其他情況下，在三個(gè)月內(nèi)開(kāi)始工作。РД 153-39.4-056-00 《干線(xiàn)輸油管道的運(yùn)營(yíng)技術(shù)規(guī)程》明確規(guī)定，自向土壤內(nèi)敷設(shè)地下管道之日起，應(yīng)保證電化學(xué)保護(hù)設(shè)備的最短啟動(dòng)期限不超過(guò)一個(gè)月（維修和規(guī)定作業(yè)不超過(guò)15天）。在雜散電流作用區(qū)內(nèi)，排流保護(hù)應(yīng)與向土壤內(nèi)敷設(shè)管道段同時(shí)啟動(dòng)。俄羅斯關(guān)于陰極保護(hù)投運(yùn)時(shí)間方面要求更嚴(yán)格，建議參考借鑒盡快使陰極保護(hù)或排流保護(hù)裝置投入運(yùn)行。

3 關(guān)鍵跨接線(xiàn)的檢查

Enbridge公司技術(shù)手冊(cè)引入了關(guān)鍵跨接線(xiàn)的概念，并明確規(guī)定了關(guān)鍵跨接線(xiàn)的使用和檢測(cè)要求。Enbridge公司每年至少對(duì)干擾跨接線(xiàn)或關(guān)鍵跨接進(jìn)行外觀目測(cè)檢查6次，時(shí)間間隔不得超過(guò)2個(gè)半月。此外，每月對(duì)關(guān)鍵跨接線(xiàn)進(jìn)行電氣檢驗(yàn)。關(guān)鍵跨接線(xiàn)的電氣檢查必須包括流經(jīng)跨接電纜的電流大小和方向。建議國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)借鑒Enbridge公司手冊(cè)關(guān)于關(guān)鍵跨接線(xiàn)的使用和檢測(cè)要求，加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵跨接線(xiàn)的管理。

4 強(qiáng)制電流系統(tǒng)要求

GB/T 21448-2008規(guī)定強(qiáng)制電流系統(tǒng)對(duì)陰極保護(hù)直流電源設(shè)備的要求，一般情況下可選用整流器或恒電位儀。當(dāng)管地電位或回路電阻有經(jīng)常性較大變化或電網(wǎng)電壓變化較大時(shí)，應(yīng)使用恒電位儀，對(duì)強(qiáng)制電流系統(tǒng)的最高輸出電壓沒(méi)有限制。國(guó)外普遍采用整流器，ISO 15589-1-2015規(guī)定，一般宜避免電壓高于50V（整流器輸出）。假如無(wú)法避免這種情況，那么應(yīng)當(dāng)從安全角度對(duì)所用電壓的后果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

5 調(diào)試

ISO 15589-1:2015明確規(guī)定，陰極保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)分三步進(jìn)行：（1）初步測(cè)試，確保陰極保護(hù)系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)要求；（2）陰極保護(hù)系統(tǒng)啟動(dòng)；（3）陰極保護(hù)系統(tǒng)測(cè)量與調(diào)整，確保全線(xiàn)所有管段均滿(mǎn)足第6章陰極保護(hù)準(zhǔn)則系統(tǒng)要求。并規(guī)定了三個(gè)步驟詳細(xì)的檢測(cè)內(nèi)容和細(xì)節(jié)。GB/T 21448-2008規(guī)定陰極保護(hù)系統(tǒng)通電前，應(yīng)對(duì)設(shè)備和裝置進(jìn)行檢測(cè)。陰極保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試包括通電前的檢測(cè)和通電后的測(cè)試，但調(diào)試檢查內(nèi)容規(guī)定沒(méi)有ISO 15589-1詳細(xì)具體。建議參考ISO 15589-1修訂陰極保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試章節(jié)內(nèi)容，細(xì)化相關(guān)要求規(guī)定。

6 投產(chǎn)后調(diào)試

GB/T 21448-2008規(guī)定了陰極保護(hù)投產(chǎn)后調(diào)試的要求。NACE SP 0169-2013規(guī)定在每個(gè)陰極保護(hù)系統(tǒng)通電和調(diào)試之后，應(yīng)進(jìn)行一次檢測(cè)，以確定是否達(dá)到陰極保護(hù)。ISO 15589-1:2015也明確規(guī)定，在陰極保護(hù)系統(tǒng)通電前后均應(yīng)進(jìn)行陰極保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試。建議參考國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)做法，在陰極保護(hù)系統(tǒng)通電前后均應(yīng)進(jìn)行陰極保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試，并增加在陰極保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行一年內(nèi)，宜進(jìn)行相關(guān)檢查的要求。

7 并行管道聯(lián)合陰極保護(hù)

ISO 15589-1-2015明確指出，當(dāng)一個(gè)整流器對(duì)兩條以上的管道實(shí)施陰極保護(hù)時(shí)，宜在負(fù)排流點(diǎn)宜安裝電阻以平衡各相鄰管道的電流。每個(gè)負(fù)排流點(diǎn)應(yīng)配備一個(gè)分路和二極管，防止在測(cè)量通電電位和斷電電位時(shí)管道互相干擾。對(duì)于并行管道為了控制電流，在兩條或多條管道上可以直接跨接，或有必要在測(cè)試樁上安裝二極管或系列電阻。考慮到屏蔽或干擾的風(fēng)險(xiǎn)，宜定位陽(yáng)極地床的位置。跨接的并行管道，如果管道電流需求相差很大，則跨接不可能成功。在某些情況下，要求單獨(dú)的陰極保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)測(cè)試沒(méi)有跨接的并行管道上的管地電位時(shí)，參比電極的放置位置非常重要。

目前國(guó)內(nèi)GB/T 21448-2008對(duì)并行管道陰極保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、檢測(cè)及運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)并未給出明確規(guī)定。建議增加并行管道陰極保護(hù)相關(guān)規(guī)定，以及對(duì)并行管道陰極保護(hù)進(jìn)行維護(hù)和電位檢測(cè)時(shí)，明確對(duì)參比電極的放置位置要求。

趙晉云 管道科技研究中心防腐所