金属埋地储气装置阴极保护技术

金属埋地储气装置阴极保护技术

国家标准 GB/T37576一2019 金属埋地储气装置阴极保护技术 Cathodieproteetionofburiedmetallicgasstoragedevice 2019-06-04发布 2020-05-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/37576一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由石油和化学工业联合会提出 本标准由全国防腐蚀标准化技术委员会(SAC/TC381)归口 本标准起草单位:沈阳中科腐蚀控制工程技术中心、科学院金属研究所、中蚀国际腐蚀控制工 程技术研究院(北京)有限公司、沈阳中科腐蚀控制工程技术有限公司、浙江钮烯腐蚀控制股份有限公 司、西安泰金工业电化学技术有限公司、工业防腐蚀技术协会 本标准主要起草人:赵健、胡家秀、韩恩厚、柯伟、王贵明、减晗宇、欧如杰、刘严强、张玉萍、陈博、 方媛
GB/37576一2019 金属埋地储气装置阴极保护技术 范围 本标准规定了金属埋地储气装置外表面阴极保护的确定、准则、系统的设计、安装、杂感电流的控 制、运行测试和维护、记录要求 本标准适用于新建和已建的金属埋地储气装置外表面阴极保护系统 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T21448埋地钢质管道阴极保护技术规范 GB/T33373防腐蚀电化学保护术语 GB50058 爆炸危险环境电力装置设计规范 GB/T50393钢制石油储罐防腐蚀工程技术规范 理地钢质管道交流干批防护技术标准 GB/T50698 埋地钢质管道直流排流保护技术标准 SY/T0017 1sG15589.1石油、石化和天然气工业管线系统的阴极保护第1部分:陆地管线(Petroleum、 petrochemicalandnaturalgasindustriesCathodicprotectionofpipelinesystemsPartl:On-land pipelines NACERP0572外加电流深地床的设计、安装、操作与维护(Design，installation，operation，and maintenanceofimpressedcurrentdeepgroundbeds) 术语和定义 GB/T33373界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 金属埋地储气装置buriedmetalliegasstoragedeviee 埋设在地下用于储存气体的罐、筒、箱等金属容器 3.2 阴极极化电位eathodiealypolartelputemtal 无IR(即流经阴极保护回路的电流I与该回路中被保护体至参比电极间电解质电阻R的乘积)降 的阴极保护电位 符号和缩略语 下列符号和缩略语适用于本文件 Ew;不包含IR降的保护电位门槛值(ProteetionPotentialThresholdValue),相当于ISO15589,1 中的E
GB/T37576一2019 SaturatedCopersphateRefereneEletrode) CSE:铜-饱和硫酸铜参比电极(Copper PREN;耐点蚀当量(PittingResistance EquivalenNumbers) sRB.硫酸盐还原菌(SulphateReducingBacteria) 5 阴极保护必要性的确定 5.1基础资料的收集 在确定金属埋地储气装置阴极保护必要性之前,应收集下列资料 储气装置的结构和材料以及工作条件; a) 储气装置布设的方式和区域 b 储存的产品的性质或成分; c 储气装置相对于其他设备的位置 d 储气装置表面有无涂覆层及其类型; e 临近设施已有的阴极保护状况 储气装置周围杂散电流的影响; 8 h 已建储气装置的维护、检修记录 5.2腐蚀性的评估 在准备实施阴极保护前,评估金属埋地储气装置的腐蚀可能性,通常包括以下内容 调查金属埋地储气装置或同种材料在类似环境中的腐蚀情况,评估可能的腐蚀性; a b) 测量金属埋地储气装置周围土壤的电阻率等多种理化性质; 埋设与金属埋地储气装置相同材料的试片,进行电化学等测试,评估储气装置材料的腐蚀性 c d 对于已建金属埋地储气装置.进行外观、声学等检测记录下储气装置的状况取得有关腐蚀的 数据 分析已建金属埋地储气装置已有的腐蚀检查记录 5.3经济因素的考虑 5.3.1金属埋地储气装置在其预期寿命期中服役时的维护费,应包括因腐蚀维修、检修或者更换部分 或全部系统的费用 5.3.2腐蚀除了产生直接费用外,还可造成间接费用 常见间接费用种类有: 环境污染等公共责任索赔; a 人身伤害、财产损坏索赔 b 产品损失的费用 c 由于运行中断导致的合同或信誉损失 d 5.4其他 当对环境腐蚀性、已建储气装置腐蚀状况的调查分析证明腐蚀会危及到储气装置的安全运行,加之 经济因素等方面的综合考虑,确认需要阴极保护时,应设计采用阴极保护对新建、已建的金属埋地储气 装置进行腐蚀控制 6 阴极保护准则 6.1金属埋地储气装置的阴极保护电位即相对于周围电解质的阴极极化电位,下同)应达到表1的
GB/37576一2019 E(CSE)或更负 表1常见金属材料在土壤和水(非海水)中的E(CSE) 金属或合金 环境条件 Em/V T40 -0.85 401000Qmm 乏氧环境情况且具有SRB腐蚀风险 -0.95 的土壤和水 一0.50 PREN<40的奥氏体不锈锻 -0.30 环境温度下中性和碱性土壤与水 PREN>40的奥氏体不锈钢 马氏体或双相不锈钢 -0.50 所有不锈钢 环境温度下酸性土壤和水 铜 -0.20 环境温度下的土壤和水 镀锌钢 -1.20 40CGB/T37576一2019 7.2.3地床的设计寿命应与金属埋地储气装置所需寿命相匹配 7.2.4可为地床提供定期维护 7.2.5能使地床有足够容量,为需要保护的金属埋地储气装置提供电流 7.3阴极保护系统设计需考虑因素 7.3.1阴极保护电流的确定 阴极保护电流的确定方法 为达到第6章的准则,接地体阴极保护所需要的电流,可通过现场实验确定 a b) 接地体阴极保护所需要的电流还可依据有关标准如IsO15589.1,GB/T50393中要求的阴极 保护电流密度计算方法得到 7.3.2阴极保护系统设计内容 系统设计应考虑以下内容 确定交流电鄙的可靠性， a b 调查设备安装位置是否安全 整流器等用的交流电源与金属埋地储气装置要留有一定的距离; d 对材料和安装要有规定,符合相应规范及标准; 在阴极保护系统的安装、维修和运行方面应考虑优化设计 fD 系统应选择最佳阴极保护电流; 外部的电干扰 g 7.4影响阳极位置的考虑因素 阳极位置的设置应考虑以下因素 阳极安装距离应通过试验或经过验证的方法来决定; a b 与接地体相连的电缆位置; 汇流点的位置和绝缘; 土壤电阻率; d 浅层地床或深层垂直型地床的使用 外部结构的位置 干扰或损坏可能性较小的位置 g 7.5金属埋地储气装置阴极保护系统的类型 金属埋地储气装置阴极保护系统分为以下几种类型 外加电流系统; a) b 牺牲阳极系统; 外加电流系统和悄牲阳极系统的联合使用 7.6选择阴极保护系统类型的考虑因素 选择明极保护系统类型应考虑以下因素 阴极保护的金属埋地储气装置总表面积 a b 土壤电阻率; 与金属埋地储气装置相连的埋地管道系统,尽可能纳人同一保护系统中; c
GB/37576一2019 ) 安装,运行和维护费用 e 应有可用的自然空间,地面状况要便于设备安装和进出 f 与外部结构的靠近程度; 干扰影响; g h)电源的可靠性 7.7确定阳极电流输出运行寿命和有效性 应考虑以下几儿种因素 电流输出量确定时,阳极寿命取决于阳极材料和填料,以及阴极保护系统中的阳极数量 aa 在牺牲阳极周围依据GB/T21448,选用适宜的填料,可提高使用性能 b 外加电流阳极依据GB/T21448,使用专门的填料(冶金焦炭、熔烧的石油焦炭,及天然或人造 c 石墨等),可延长阳极的使用寿命,减少阳极接地电阻 阳极反应产生的气阻会削弱外加电流地床传递电流的能力,应采取措施使阳极排气 在深井 阳极地床中,依据NACERP0572增加阳极数量减少每支阳极的电流释放量可减轻气阻 针对深井地床等特殊应用而选择的电缆应符合相关规范 7.8外加电流系统设计还应考虑的因素 外加电流系统设计还应考虑以下因素 确定地床位置和电流总需求量，应依据GB/T50393、IsO155891等 a b 地床安装离金属埋地储气装置太近会阻止足够的电流流人更远的部位 增加总电流量可能会 造成局部保护电位过负或对其他装置和结构产生干扰 c 垂直或水平安装的阳极性能受到阳极间距的影响 可用的直流电源的种类及特殊环境下的选用如下 d 把交流电转换成直流电的整流器或恒电位仪; 热电式发电机; 2 33) 太阳能发电系统; 4) 风力发电机、动力发电机或带整流器的交流发电机 5 在爆炸性气氛环境中,选用的直流电源应符合GB50058的规定 7.9牺牲阳极系统设计时还应考虑的因素 金属埋地储气装置阴极保护采用牺牲阳极系统时还应考虑;阳极类型,阳极的电化学性能、填料,位 置等,可依据GB/T50393,IsO15589.1等 阴极保护系统的安装 8.1 般规定 依据第7章的设计要求,安装阴极保护系统 8.2施工依据 有关阴极保护系统的施工作业应按照设计图纸和技术规范进行 8.3施工监督 8.3.1有关阴极保护系统的施工作业,应在有资质的专业人员的监督下进行
GB/T37576一2019 8.3.2在遇到特殊情况下,施工作业有不符合施工规范之处时,应在竣工图上注明 8.4电气连接 金属埋地储气装置采用阴极保护时,应采用相应的预先措施确保金属埋地储气装置的导电连续性 8.5电气绝缘 8.5.1应安装由法兰组件、预制绝缘接头和连接器构成的绝缘装置,使保护的金属埋地储气装置与其 他非保护的设备或结构之间绝缘,以便于实施腐蚀控制 安装电绝缘装置的典型位置如下 设施所有权改变的地点; a 在保护的金属埋地储气装置与其他非保护的设备或结构之间的连接处 b 8.5.2绝缘装置在安装前后需进行检测或电气测量来保证电绝缘的合格 8.5.3考虑绝缘装置对雷电和故障电流保护的要求 从绝缘装置到避雷器的连接电缆宜是短的、直接 的,电缆尺寸适合瞬时高电流的负载 8.6牺牲阳极系统 8.6.1 在搬运和安装时应防止碰裂或损 对栖牲阳极进行检验,符合规定的用极材料,尺寸、导线长度 伤阳极 8.6.2阳极的填料应符合GB/T21448中要求,阳极应被填料完整地包覆 8.6.3应保证导线和阳极的安全连接 8.7外加电流系统 8.7.1检验和搬运 8.7.1.1对整流器或其他电源进行检验,保证内部机械连接牢固且无损伤 直流电源输出的额定值应 符合设计要求 8.7.1.2对辅助阳极进行检验,符合规定的阳极材料、尺寸、导线长度 在搬运和安装时应防止碰裂或 损伤阳极 8.7.1.3对电缆仔细检查,看是否有绝缘缺陷(如破裂、磨损或厚度过于薄,低于规定厚度) 避免电缆 绝缘的损坏 如电缆有缺陷应修复或更换 8.7.1.4阳极的填料应符合GB/T21448中要求 8.7.2安装规定 8.7.2.1安装时,应防止整流器、恒电位仪或其他电源被损坏 8.7.2.2恒电位仪、整流器等的接线应符合国家、地方的用电规定以及公用供电的要求 8.7.2.3导线应按规范要求进行连接 在电源供电前,应确认阴极线连接到储气装置上,阳极线连接到 在电源供电后,应进行适当的电测量,以确保这些电连接是正确的 辅助阳极地床 地下阴极线应是有效绝缘 8.7.2.4 接至阳极的阳极电缆的埋地接头数目应保持最少 如果这些接头是在地下或水下,应进行防 8.7.2.5 渗水密封,从而保证电绝缘 8.7.2.6阳极电缆埋地时,应注意避免损坏绝缘 电缆应保持足够的松弛度,以防接头和阳极线因固定 造成变形 电缆周围使用的回填料宜无石块和其他异物 8.8阴极保护测试站 8.8.1应在金属埋地储气装置所在区域安装可测量电位、电流的测试站或测试桩,以便于阴极保护
GB/37576一2019 测试 8.8.2测试导线宜用颜色进行标识或者能永久识别 导线安装宜松弛,避免对导线造成损坏 测试导 线不宜暴露于强光下 测试站最好是在地上 如果测试站与地面齐平,在测试站内宜使导线足够松弛 以方便测试连接 8.8.3测试导线可与金属埋地储气装置直接相连或者连在与金属埋地储气装置相连接的地上装置,连 接部位应做涂覆处理 当加热要求不超过金属埋地储气装置的温度限制,可用铝热炽或焊连接导线 或电缆 杂散电流的控制 金属埋地储气装置可能遭受的杂散电流腐蚀与电解反应相似 杂散电流可在金属埋地储气装置的 不同位置进人 杂散电流引起的损害发生在电流离开金属埋地储气装置进人电解质的地方 有关杂散 电流干扰程度的判断、排流措施的选择及排流效果的评估应依据GB/T50698,SY/T0017 0阴极保护系统的运行和维护 10.1运行测试和维护 -般做法如下: 如已确定按照准则建立保护,并使阴极保护系统正常运行,应定期对系统状况进行测量和 a 检验 b)如通过测试判断阴极保护未达到准则要求,应及时进行维修 0.2系统启动后的测试 测量的数据如下 如采用外加电流阴极保护时,电源的输出电压、电流等; a b汇流点处金属埋地储气装置的阴极保护的电位、电流等; 不同位置的金属埋地储气装置相对于周围电解质(如土壤等的)电位 c d 在系统启动7天后或系统稳定后,再次进行以上测试 0.3阴极保护运行测试和维护 在阴极保护系统运行期间,应进行如下检查和测试: 每三个月测量一次汇流点处的阴极保护的电位,电流等; a 5 每三个测量一次不同位置的金属埋地储气装置相对于周围电解质电位; 所有外加电流保护设备应进行年检 检查包括仪表精确度、绝缘、接地等; c 在定期检验中应对电绝缘设备和电连续接头的有效性予以评价; d 选择合适的测量电气数据的检验设备,对其精确度应进行年检 e 当测试和检查并对照准则发现阴极保护已不足时,应采取补救措施,这些措施包括 修理、更换或调整阴极保护系统的部件; 22 需要附加阴极保护时提供附加设施 33 修理、更换或调整连续性接头; ！ 去除易造成事故的不必要的金属连接; 5 修理有缺陷的电绝缘装置
GB/T37576一2019 阴极保护记录 11.1概述 与金属埋地储气装置阴极保护设计、安装、运行、维护等相关的数据应尽可能全面、准确地记录,连 同其他与腐蚀控制有关的资料均应妥善保存 11.2阴极保护设计前的有关记录 记录项目如下 金属埋地储气装置腐蚀调查资料 a 金属埋地储气装置自然电位分布数据; b 用于金属埋地储气装置外表面的防腐层类型 c 地床位置土壤电阻率的调查结果， d 电流需要量的测试过程及测试、计算结果 11.3与阴极保护设计相关的记录 记录项目如下 a 阴极保护系统的设计资料; b 相关的电绝缘、电连接措施的设计和位置; 测试导线、接头电缆和其他测试设备的设计和位置 c d 采取的其他腐蚀控制描施的详细资料 如果存在杂散电流干扰,记录杂散电流测试结果及相应选择的排流措施等 11.4阴极保护设备及相关设备安装的记录 11.4.1阴极保护设备的安装 11.4.1.1强制电流系统记录 记录项目如下: 安装位置和交付使用的日期 a b 阳极的型号、尺寸,埋深、填料和阳极间距 阳极的数量; c d 阳极地床相对于金属埋地储气装置和其他设备的位置; 整流器或其他电源的规格; e 埋地电缆的型号和尺寸 11.4.1.2牺牲阳极系统记录 记录项目如下 安装位置和交付使用的日期 a b) 阳极的型号尺寸、填料和阳极间距 阳极的数量 c 11.4.2杂散电流排流设备的安装 应记录与排除杂散电流相关的设备和安装过程
GB/37576一2019 11.5阴极保护系统运行的记录 11.5.1根据要求的时间间隔记录金属埋地储气装置的阴极保护数据,监控每一个金属埋地储气装置 的阴极保护状况,并确保测试、记录的连续性 1.5.2根据要求记录其他的电气测量数据 11.6阴极保护设备维护记录 记录项目如下: 阴极保护设备的维护: 整流器或其他直流电源的修理或更换; 22 阳极、接头和电缆的修理或更换 b 排除杂散电流措施的维护 电绝缘装置、测试导线和其他试验设备的维护、修理和更换 11.7记录保存年限 具体要求如下 在装置在役使用期内及退役后10年内,应保存与阴极保护相关的测试,评价记录 a b其他有关的腐蚀控制措施记录也应保存同等期限

金属埋地储气装置阴极保护技术GB/T37576-2019介绍

金属埋地储气装置阴极保护技术是一种利用电化学原理来保护金属结构免受腐蚀的技术。它通过向金属结构施加负电位来抑制其与周围环境中的氧化物产生的电化学反应，从而达到保护金属结构不被腐蚀的目的。

GB/T37576-2019是我国在此领域内最新发布的标准，对于金属埋地储气装置的阴极保护技术在设计、施工和运行过程中提出了一系列要求。其主要内容包括：

• 阴极保护设计原则和方法；
• 阴极保护材料和设备要求；
• 阴极保护现场施工规范；
• 阴极保护工程验收及试验方法等。

该标准作为我国天然气储存和运输领域的技术标准，对于保障储气装置安全运行、延长装置寿命具有重要意义。同时，GB/T37576-2019的发布也为行业内各相关企业提供了技术标准的指导，促进了行业的健康发展。

总之，金属埋地储气装置阴极保护技术是一项重要的技术手段，它可以有效解决天然气储存和运输中出现的漏气问题。而GB/T37576-2019标准的发布，则为该技术的应用提供了更加科学、规范的指导，有助于推动我国天然气储存和运输领域的发展。

金属埋地储气装置阴极保护技术的相关资料

和金属埋地储气装置阴极保护技术类似的标准

GB/T37576-2019

金属埋地储气装置阴极保护技术

2022/8/2 11:42:46 现行