一种管道强制电流阴极保护长度和电流的计算方法

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作者 刘国 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期99-103,共5页

管道阴极保护范围和保护电流的计算是阴极保护设计中的重要环节。针对现有标准中计算公式存在的问题,基于传输线理论进行了管道衰减公式的推导,通过衰减公式明确了阴极保护范围关键计算参数的物理含义,研究了现有计算公式的误差来源,进... 管道阴极保护范围和保护电流的计算是阴极保护设计中的重要环节。针对现有标准中计算公式存在的问题,基于传输线理论进行了管道衰减公式的推导,通过衰减公式明确了阴极保护范围关键计算参数的物理含义,研究了现有计算公式的误差来源,进而提出了新的计算公式。新的计算公式具有更高的准确性。 展开更多

关键词 阴极保护 衰减 电位偏移 电流密度

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超级电容储能供电型有轨电车对埋地钢质管道杂散电流干扰的影响

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作者 朱红华 李德明 +5 位作者 牟晓亮 舒亮 王磊磊 濮春明 牟南翔 葛彩刚 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期83-87,116,共6页

通过同步监测(有轨)电车的轨地电位和管道通/断电电位,研究了超级电容储能供电型有轨电车对埋地钢质管道的杂散电流干扰。结果表明:电车在车站充电时,铁轨轨地电位有明显的正负向偏移,杂散电流通过铁轨吸收和排放。管道受电车杂散电流... 通过同步监测(有轨)电车的轨地电位和管道通/断电电位,研究了超级电容储能供电型有轨电车对埋地钢质管道的杂散电流干扰。结果表明:电车在车站充电时,铁轨轨地电位有明显的正负向偏移,杂散电流通过铁轨吸收和排放。管道受电车杂散电流干扰影响时,通电电位为-7.060~3.023 V(相对铜/硫酸铜参比电极,CSE),断电电位为-1.219~-0.143 V_(CSE),沿线多处管道断电电位正于-0.85 V,不满足阴保准则,干扰影响范围远大于97 km。管道靠近与远离电车的管段互为杂散电流流入和流出的区域,且靠近电车管段的干扰程度更大。电车在牵引变电站供电范围内的车站充电时,铁轨轨地电位上升,铁轨流出的杂散电流就近流入电车附近的管段,杂散电流顺着管道往远离电车的方向流动,在远离电车的管段流出。 展开更多

关键词 现代有轨电车 杂散电流 通/断电电位 干扰规律

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地铁杂散电流干扰下管地电位波动特征的傅里叶分析 被引量：10

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作者 董亮 姚知林 +2 位作者 葛彩刚 石超杰 陈金泽 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期294-303,共10页

目的辨识埋地管道受到地铁杂散电流干扰时管地电位的波动特征。方法对上海、广州、深圳、武汉等4个城市中与地铁轨道邻近而受干扰的埋地管道进行24 h管地电位测试,并利用ORIGIN软件对管地电位数据分别进行快速傅里叶变换处理,统计分析... 目的辨识埋地管道受到地铁杂散电流干扰时管地电位的波动特征。方法对上海、广州、深圳、武汉等4个城市中与地铁轨道邻近而受干扰的埋地管道进行24 h管地电位测试,并利用ORIGIN软件对管地电位数据分别进行快速傅里叶变换处理,统计分析不同城市埋地管道中地铁杂散电流干扰频率的分布特征。结果管地通电电位对杂散电流干扰的响应快,傅里叶变换后具有明显的幅值和频率分布特征,统计发现同一测试点在干扰的不同时段内,幅值较大即占主导的干扰频率范围接近,最大幅值对应的干扰主频率一致。上海、广州、深圳、武汉等4个城市测试点地铁杂散电流干扰中占主导的干扰频率范围分别为6~33、5~37、6~18、4~36 mHz,干扰主频率分别为9、7、7、5 mHz,对应的地铁杂散电流干扰周期范围和主周期均与附近地铁线的站间行车间隔范围和主要站间行车间隔吻合,这表明测试点附近地铁线的站间行车间隔决定了地铁杂散电流的干扰周期。结论地铁杂散电流干扰下管地电位经傅里叶变换后能够得到其干扰频率范围及分布特征,结合地铁线的站间行车间隔可以辨识出地铁杂散电流的具体干扰来源,并为管道防腐或杂散电流腐蚀实验研究提供参考。 展开更多

关键词 埋地管道 地铁 杂散电流 管地电位 快速傅里叶变换 干扰频率

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阴极保护机理的介绍与浅议 被引量：5

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作者 刘国 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2021年第8期76-80,共5页

对三种阴极保护机理,包括阳极溶解减缓机理、免蚀机理以及钝化机理,进行了详细的介绍。阐述了这些机理中存在的不足,指出阳极溶解减缓理论中的"开路电位"应为"平衡电极电位",免蚀机理与阳极溶解减缓机理有相似性。... 对三种阴极保护机理,包括阳极溶解减缓机理、免蚀机理以及钝化机理,进行了详细的介绍。阐述了这些机理中存在的不足,指出阳极溶解减缓理论中的"开路电位"应为"平衡电极电位",免蚀机理与阳极溶解减缓机理有相似性。针对阴极保护钝化机理的质疑,仍需通过阴极保护下金属表面状态及金属/电解液界面特性研究对该机理的适用性进行评判。 展开更多

关键词 阴极保护 钝化 免蚀 腐蚀电池 极化

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城市小区低压燃气管网开放式阴极保护方式及地床形式优化 被引量：3

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作者 赵悦春 庄大伟 +2 位作者 杜艳霞 葛彩刚 蒋金岩 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2022年第9期93-98,共6页

城市小区低压燃气管网腐蚀泄漏事故频发,补加阴极保护是减缓腐蚀的重要措施,但小区地下金属结构物种类较多,低压燃气管道无法与建筑物接地、楼房钢筋等进行有效绝缘,电流开放分布的特征成为阴极保护有效实施的技术难题。通过现场馈电试... 城市小区低压燃气管网腐蚀泄漏事故频发,补加阴极保护是减缓腐蚀的重要措施,但小区地下金属结构物种类较多,低压燃气管道无法与建筑物接地、楼房钢筋等进行有效绝缘,电流开放分布的特征成为阴极保护有效实施的技术难题。通过现场馈电试验,分析了深井阳极地床、远阳极地床、近阳极地床等3种地床形式下电流的分布规律及保护效果,结果显示近阳极地床能够有效减少接地的干扰,是适用于低压燃气管网的阳极地床形式。同时,利用数值模拟计算,得到了浅埋分布式辅助阳极地床分布方案。 展开更多

关键词 低压燃气管网 开放式阴极保护 电流分散规律 数值模拟

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100 mV阴极极化准则的来历与依据 被引量：2

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作者 刘国 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2022年第1期67-72,77,共7页

100 mV阴极极化准则是国内外阴极保护标准中的一个重要判据,它在运行年限久、防腐蚀层较差的金属结构物上的应用越来越广泛,然而在标准和文献中缺乏该阴极保护准则的依据介绍以及有效性的论证,业界对该准则的有效性也存在疑虑与争论。为... 100 mV阴极极化准则是国内外阴极保护标准中的一个重要判据,它在运行年限久、防腐蚀层较差的金属结构物上的应用越来越广泛,然而在标准和文献中缺乏该阴极保护准则的依据介绍以及有效性的论证,业界对该准则的有效性也存在疑虑与争论。为此,本工作介绍了100 mV阴极极化准则的起源,通过理论依据结合现场验证数据阐述了该准则的有效性,对比了其在实际应用中的优缺点,明确了其适用条件。 展开更多

关键词 阴极极化准则 阴极保护 100 mV

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钢轨电位限制装置对管道干扰的影响 被引量：1

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作者 王磊磊 葛彩刚 +3 位作者 牟晓亮 蒋卡克 刘国 杜艳霞 《材料保护》 CAS CSCD 2021年第6期159-165,共7页

某埋地钢质管道与地铁线路并行,受地铁杂散电流干扰严重,地铁站内轨地电位(铁轨对接地电位)保护装置频繁合闸。通过同步监测轨地电位和管道通/断电电位数据并进行对比分析,研究了钢轨电位限制装置合闸和未合闸状态下,管道受地铁杂散电... 某埋地钢质管道与地铁线路并行,受地铁杂散电流干扰严重,地铁站内轨地电位(铁轨对接地电位)保护装置频繁合闸。通过同步监测轨地电位和管道通/断电电位数据并进行对比分析,研究了钢轨电位限制装置合闸和未合闸状态下,管道受地铁杂散电流的干扰程度和规律。研究结果显示:轨地电位保护装置合闸后,通过地铁站接地网泄放和吸收杂散电流,管道通/断电电位波动幅度变大,造成管道的受干扰程度上升,欠保护管道长度增加,靠近地铁站接地网的管段和远离的管段互为杂散电流的流入流出点,钢轨电位限制装置合闸后,地铁站接地网成为地铁系统的主要杂散电流泄漏点。所考察案例中干扰的峰值出现在靠近地铁站的管段上,管道上所有点的杂散电流流出的时间小于流入的时间。钢轨电位限制装置未合闸时,大部分时间内管道电位的偏移与轨地电位波动具有相关性,但小部分时间段内管道电位的偏移与轨地电位波动不相关,表明所考察案例中除铁轨流入流出的杂散电流外,还存在其他杂散电流对管道造成的干扰。 展开更多

关键词 地铁杂散电流 钢轨电位限制装置 管道通/断电电位 轨地电位 干扰规律

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分布式浅埋阳极在站场区域阴极保护中的应用

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作者 王成 师学良 +3 位作者 陈雪峰 尧宗伟 葛彩刚 周成 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2022年第9期84-87,106,共5页

通过瞬间断电法对不同形式阳极地床保护下的站场及干线管道的电位进行测试,研究了不同分布形式的阳极地床对区域阴极保护效果及干线管道干扰的影响。结果表明:在埋地金属结构物密集区域,由于接地网的屏蔽作用,采用深井阳极地床难以使该... 通过瞬间断电法对不同形式阳极地床保护下的站场及干线管道的电位进行测试,研究了不同分布形式的阳极地床对区域阴极保护效果及干线管道干扰的影响。结果表明:在埋地金属结构物密集区域,由于接地网的屏蔽作用,采用深井阳极地床难以使该区域的被保护管道达到有效的阴极保护;将分布式浅埋阳极埋设在被保护管道附近,阴保电流可通过较短的路径到达被保护管道表面,使被保护管道得到有效的阴极保护;深井阳极地床电流分布范围广,极易从干线管道远离站场的位置流入管道,然后通过站场绝缘接头外侧流入站内,会造成绝缘接头外侧电位偏正,形成阴极干扰;分布式浅埋阳极和柔性阳极对干线管道造成的干扰较小。 展开更多

关键词 区域阴极保护 分布式浅埋阳极 深井阳极 杂散电流干扰

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关于埋地防腐层管道直流电位梯度(DCVG)测量与%IR计算的讨论

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作者 刘国 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期512-518,共7页

直流电位梯度法(DCVG)是一种用于防腐层缺陷评估的间接测量方法。DCVG检测的实施对直流测试电流以及中断器的设置都有一定的要求,但这些技术细节在现场实际工作中往往被忽略。%IR是DCVG方法中用于评价防腐层破损严重程度的参数,对于该... 直流电位梯度法(DCVG)是一种用于防腐层缺陷评估的间接测量方法。DCVG检测的实施对直流测试电流以及中断器的设置都有一定的要求,但这些技术细节在现场实际工作中往往被忽略。%IR是DCVG方法中用于评价防腐层破损严重程度的参数,对于该参数的计算和应用,在管道业界存在诸多误区,比如测试电流的大小和通断周期的选取有误、在评价时未考虑土壤电阻率和埋深等影响因素等。本文针对DCVG的测试电流要求以及%IR的原理和计算方法进行了研究和讨论,明确了开展DCVG测试的信号强度要求,分析了对%IR值存在影响的因素,指出了利用%IR评价破损点大小和严重程度仍具有不确定性。 展开更多

关键词 直流电位梯度 %IR 防腐层 阴极保护 外检测

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固态去耦合器在管道交流干扰防护中的应用 被引量：22

10

作者 刘国 《油气储运》 CAS 北大核心 2016年第4期449-456,共8页

目前管道业界在固态去耦合器产品的选型、应用设计和检测中存在诸多空白和误区,相关的技术标准编制工作也严重滞后于工程应用。通过对固态去耦合器内部结构和元件进行分析,结合现场检测数据,对固态去耦合器产品的直流电流泄漏量、交流... 目前管道业界在固态去耦合器产品的选型、应用设计和检测中存在诸多空白和误区,相关的技术标准编制工作也严重滞后于工程应用。通过对固态去耦合器内部结构和元件进行分析,结合现场检测数据,对固态去耦合器产品的直流电流泄漏量、交流阻抗和故障安全等技术指标进行了探讨;对埋地钢质管道故障电流防护和电磁感应干扰防护中不合理的设计与应用进行分析并提出了对应的解决方案;对使用固态去耦合器进行交流干扰防护后对管道外检测的影响进行了阐述。固态去耦合器产品在管道交流干扰防护工程中存在一定程度的滥用问题,既增加了工程投资又对管道的腐蚀防护造成负面影响,应尽快出台相应的技术标准和规范以指导其合理应用。 展开更多

关键词 固态去耦合器 交流干扰 阴极保护

原文传递

钳位式排流器的原理及对阴极保护的影响

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作者 刘国 原海嵘 杜艳霞 《油气储运》 CAS 北大核心 2017年第8期937-942,共6页

钳位式排流器在管道交流干扰防护中应用广泛,但目前管道业界少见对钳位式排流器工作原理的讨论,在其应用中存在诸多误解。基于钳位式排流器内部结构,结合现场检测数据,探讨了钳位式排流器对管地交流电压的缓解,及其对阴极保护通电电位... 钳位式排流器在管道交流干扰防护中应用广泛,但目前管道业界少见对钳位式排流器工作原理的讨论,在其应用中存在诸多误解。基于钳位式排流器内部结构,结合现场检测数据,探讨了钳位式排流器对管地交流电压的缓解,及其对阴极保护通电电位和极化的影响,分析了钳位式排流中地床材料与管道电位差对管道通电电位的影响,澄清了目前业界对该设备的误解,钳位式排流器不具备隔断直流的功能,其对阴极保护的补充作用有待进一步研究确认。采用钳位式排流器后,管道通电电位可能会出现负向偏移、正向偏移或不偏移3种情况,而偏移方向和程度与排流地床/管道之间的电位差密切相关。 展开更多

关键词 钳位式排流器 交流干扰 阴极保护

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大口径顶管穿越段管道阴极保护实践 被引量：1

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作者 俞翔 茅斌辉 +1 位作者 祝俊宗 刘国 《煤气与热力》 2020年第8期37-39,J0044,共4页

分析大口径顶管穿越段管道阴极保护存在的问题。结合工程实例,对大口径顶管穿越段管道和紧固件牺牲阳极阴极保护方案进行探讨。

关键词 顶管穿越 大口径管道 紧固件 牺牲阳极 阴极保护 强制电流

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