成品油管道腐蚀控制技术及应用

本书以国家石油天然气管网集团有限公司华南分公司成品油管道的腐蚀现状及腐蚀控制工程实际为基础，梳理并总结了近年来国家石油天然气管网集团有限公司华南分公司与各高校、企业在防腐层失效防治、杂散电流下阴极保护准则、管道阴极保护技术数字化、内腐蚀控制、管道氢脆等方面合作研究的创新性科研成果，全面系统地介绍了成品油管道腐蚀控制技术，包括防腐层保护、阴极保护、杂散电流干扰防治、内腐蚀控制、腐蚀风险评价、腐蚀检监测、管道适用性评价、腐蚀缺陷修复技术等，具有较高的理论水平和较强的实用价值。本书可作为高等院校油气储运专业的教材，也可供管道行业科研人员、管理人员及工程技术人员参考使用。

序
前言
第1章 成品油管道及腐蚀控制概况 1
1.1 成品油管道概况 1
1.1.1 世界各地区成品油管道概况 1
1.1.2 国内成品油管道概况 2
1.2 成品油管道腐蚀概述 3
1.2.1 腐蚀原理 3
1.2.2 典型腐蚀类型 6
1.2.3 腐蚀控制技术概述 10
参考文献 13
第2章 成品油管道防腐层保护技术 15
2.1 成品油管道防腐层概述 15
2.1.1 成品油管道防腐层的选择原则 15
2.1.2 成品油管道常用的防腐层 15
2.1.3 成品油管道的补口材料 19
2.1.4 穿跨越管道防腐层 21
2.1.5 成品油管道新型防腐材料及技术 23
2.2 防腐层失效模式与成因分析 24
2.2.1 防腐层破损 24
2.2.2 防腐层老化 25
2.2.3 防腐层剥离 26
2.3 防腐层检测 27
2.3.1 管道防腐层直接检测 28
2.3.2 埋地管道非开挖防腐层检测 28
2.4 防腐层修复技术 37
2.4.1 聚乙烯热收缩带补伤修复技术 38
2.4.2 冷缠胶带补伤修复技术 38
2.4.3 黏弹体+外防护带补伤修复技术 38
2.4.4 液体环氧涂料补伤修复技术 39
2.4.5 外防腐层修复新技术及其发展趋势 39
参考文献 40
第3章 阴极保护技术 42
3.1 阴极保护技术概述 42
3.1.1 阴极保护的基本概念 42
3.1.2 阴极保护原理 43
3.1.3 阴极保护的基本方法 44
3.1.4 两种阴极保护方式优缺点比较 48
3.2 成品油管道的阴极保护设计与安装 48
3.2.1 外加电流阴极保护设计 48
3.2.2 牺牲阳极阴极保护设计 51
3.2.3 区域阴极保护设计 54
3.2.4 阴极保护系统的安装与调试 58
3.2.5 管道阴极保护常见问题 61
3.3 阴极保护准则及测试方法 63
3.3.1 无杂散电流干扰时阴极保护准则 63
3.3.2 阴极保护参数测试方法 64
3.4 管道阴极保护技术的数字化 71
3.4.1 阴极保护智能监测技术 71
3.4.2 阴极保护数值模拟技术 74
3.5 管道阴极保护热点问题 81
3.5.1 杂散电流干扰下阴极保护准则 81
3.5.2 杂散电流干扰管线阴极保护有效性测试 83
3.5.3 防腐层剥离管道的阴极保护 85
参考文献 88
第4章 成品油管道杂散电流干扰与治理 89
4.1 管道杂散电流干扰概述 89
4.1.1 交流和直流干扰源 89
4.1.2 交流和直流干扰的危害分析 91
4.2 管道的交流干扰 94
4.2.1 交流输电线路导致的干扰 94
4.2.2 交流电气化铁路系统导致的干扰 105
4.3 管道的直流干扰 108
4.3.1 高压直流输电接地极直流干扰 108
4.3.2 城市轨道交通动态直流干扰 114
4.4 交流和直流干扰治理案例 124
4.4.1 丹麦哥本哈根市交流干扰排流案例 124
4.4.2 深圳市动态直流干扰治理案例 127
4.4.3 交流和直流干扰的智能监测案例 134
参考文献 137
第5章 成品油管道内腐蚀及减缓措施 139
5.1 成品油管道内腐蚀特点与机理 139
5.1.1 成品油管道内腐蚀特点 139
5.1.2 点蚀机理与影响因素 139
5.1.3 溶解氧腐蚀机理与影响因素 143
5.1.4 微生物腐蚀机理与影响因素 144
5.2 成品油管道内腐蚀减缓措施 147
5.2.1 标准推荐做法 147
5.2.2 内防腐层 148
5.2.3 清管 148
5.2.4 加注缓蚀剂 /杀菌剂 149
5.2.5 取样和化学分析 150
5.2.6 内腐蚀检测和监测 150
5.3 成品油管道内腐蚀案例 152
5.3.1 成品油管道内腐蚀检测 152
5.3.2 内腐蚀形貌与产物分析 153
5.3.3 清管杂质取样分析与 SRB培养 155
参考文献 157
第6章 成品油管道腐蚀风险评价 158
6.1 腐蚀风险评价概述 158
6.1.1 腐蚀风险评价目标 158
6.1.2 腐蚀风险评价方法 158
6.1.3 腐蚀风险评价流程 159
6.2 腐蚀风险识别 163
6.2.1 外腐蚀风险识别 163
6.2.2 内腐蚀风险识别 164
6.2.3 应力腐蚀开裂与氢致损伤风险识别 165
6.3 腐蚀风险评价 166
6.3.1 定性方法 166
6.3.2 半定量方法 167
6.3.3 定量方法 173
6.3.4 腐蚀风险排序及等级判定 180
6.3.5 风险消减措施 185
6.4 成品油管道腐蚀风险评价案例 186
6.4.1 外腐蚀风险评价 187
6.4.2 内腐蚀风险评价 193
参考文献 198
第7章 成品油管道腐蚀监检测与直接评价技术 199
7.1 管道腐蚀监测技术 199
7.1.1 管道腐蚀监测技术概述 199
7.1.2 电阻探针监测技术 200
7.1.3 场指纹(FSM)管道腐蚀监测技术 202
7.1.4 超声波腐蚀监测技术 206
7.2 管道腐蚀内检测技术 210
7.2.1 成品油管道内检测技术概述 210
7.2.2 漏磁内检测技术 212
7.3 管道腐蚀外检测技术 218
7.3.1 开挖腐蚀检测技术 218
7.3.2 非开挖腐蚀检测技术 223
7.4 成品油管道腐蚀直接评价技术 225
7.4.1 成品油管道腐蚀直接评价概述 225
7.4.2 管道内腐蚀直接评价方法 227
7.4.3 管道外腐蚀直接评价方法 228
7.4.4 管道应力腐蚀开裂直接评价方法 231
参考文献 236
第8章 成品油管道适用性评价技术 238
8.1 管道适用性评价概述 238
8.1.1 管道剩余强度评价 239
8.1.2 管道剩余寿命预测 240
8.1.3 管道服役适用性评价标准 240
8.2 含腐蚀缺陷管道适用性评价 243
8.2.1 ASME B31G准则 243
8.2.2 其他基于ASME B31G的剩余强度评价方法 247
8.2.3 API 579准则 248
8.2.4 DNV RP-F101准则 250
8.2.5 SY/T 6151—2009标准 252
8.2.6 GB/T 30582—2014标准 254
8.2.7 管道腐蚀剩余寿命预测 255
8.2.8 含腐蚀缺陷管道适用性评价案例 258
8.3 含裂纹型缺陷管道适用性评价 261
8.3.1 R6的失效评估基本思想 261
8.3.2 基于FAD的裂纹评估数据及应用软件 262
8.3.3 裂纹深度检测和试验验证 263
8.4 应力腐蚀开裂机制及管理措施 263
8.4.1 管道外部土壤应力腐蚀开裂特征 264
8.4.2 含不同等级裂纹管道的管理措施 266
8.4.3 静水压试验方法 267
8.4.4 SCC裂纹增长速度测定 268
8.5 氢脆及氢致开裂机制和评价方法 268
8.5.1 管道氢脆及氢致开裂背景 269
8.5.2 氢脆和氢致开裂机理 269
8.5.3 含氢环境中的力学性能测试 270
8.5.4 含氢管道的适应性评价技术 274
参考文献 275
第9章 成品油管道管体腐蚀缺陷修复技术 277
9.1 成品油管道腐蚀缺陷修复标准 277
9.1.1 国外标准 277
9.1.2 国内标准 278
9.2 成品油管道管体腐蚀修复技术 278
9.2.1 打磨修复 279
9.2.2 复合材料补强 279
9.2.3 套筒修复 282
9.2.4 换管修复 288
9.3 成品油管道腐蚀缺陷修复方法选择 289
9.3.1 修复方法的比较和适用条件 289
9.3.2 修复方法选择程序 290
9.4 成品油管道腐蚀缺陷修复案例 290
9.4.1 复合材料修复 290
9.4.2 B型套筒修复 293
9.4.3 带压封堵+换管修复 295
参考文献 298