目 次
1 总 则 ......................................................................................................................................................... 19 2 术 语 ......................................................................................................................................................... 20 3 一般规定 ....................................................................................................................................................... 21 4 设计 ............................................................................................................................................................... 22 4.1 设计要求 .................................................................................................................................................. 22 4.2 保护准则 .................................................................................................................................................. 22 4.4 阴极保护电流计算 .................................................................................................................................. 22 4.5 辅助阳极地床 .......................................................................................................................................... 23 4.7 阴极保护电源设备 .................................................................................................................................. 23
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1 总 则
1.0.1 本条明确了本标准制定的目的。目前管道站场区域阴极保护经过数十年的探索研究,已经在石油天然气管道行业所有新建管道站场中得到了应用,制定行业标准的条件已经成熟。
1.0.3 相对于几何形状简单的储罐底板的阴极保护,站场阴极保护较难实现,主要是站内管网的几何形状复杂,以及保护电流难以充分、均匀地到达被保护构筑物。这一点是站场密集管网的保护与储罐底板保护所不同的。因此将储管保护与站场管网保护分别对待。另外储罐阴极保护已有现行的行业标准SY/T 0088和国标GB/T 50393。
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2 术 语
2.0.1、2.0.4以及2.0.5 是根据本标准的特定环境制定的术语。
2.0.2、2.0.3以及2.0.6 引自《石油天然气田及管道腐蚀与防护工程基本术语》SY/T0030标准。
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3 一般规定
3.0.1新建石油天然气站场采用防腐层加阴极保护的联合防护措施或其它业已证明有效的腐蚀控制技术;依据国家安全生产监督管理局发布的,由中石油/中海油/中石化/英国劳氏船级社共同起草的国标AQ 2012-2007《石油天然气安全规程》中的强制条款第7.3.5条的要求:―对输石油天然气站内的油罐、埋地管道应实施区域性阴极保护‖。
3.0.2 站场阴极保护工程应与主体工程同时勘察、设计、施工和投运;国际上,一些项目要求站场也要采取临时保护。
3.0.3 站场内保温管道和设备较多,依据GB/T21448和ISO15589,带保温层的地下钢质金属设施的阴极保护可能无效,需要在设计时考虑。
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4 设计
4.1 设计要求
4.1.1依据国家安全生产监督管理局发布的,由中石油/中海油/中石化/英国劳氏船级社共同起草的国标AQ 2012-2007《石油天然气安全规程》中的强制条款第7.3.5条的要求:―对输石油天然气站内的油罐、埋地管道应实施区域性阴极保护‖。
4.1.2 采用绝缘接头将被保护的站场与进出站场的管道进行电隔离是包括包括BS EN 14505-2005《复杂构筑物的阴极保护》在内的国际通用做法,我国SY/T0086也要求阴极保护的线路管道应与工艺站场内管道进行电绝缘。目的是站内区域保护系统与干线管道的保护系统各自独立。
4.1.3 站场保护采用主保护与次保护相结合的方式是BS EN 14505、德国专题研究报告《压缩机站与工业厂区的阴极保护》、考夫曼报告、海湾公司设计的印度东气西送等标准、报告和工程案例的长规做法。我国从西二线西段站场保护设计开始,也采用的是这种理念。
站场保护中采用牺牲阳极材料的做法国内有分歧,但国际上经常采用。如印度东气西送项目、斯洛伐克Eustream公司的项目、伊朗标准IPS-E-TP-820(1)-2010、沙特ARMACO公司标准SAES-X-600《Cathodic Protection of plant Facilities》等都有采用牺牲阳极做补充的做法。
4.1.3 站场保护采用多回路保护系统是常用做法,我国石油行业经过几个管道项目的探索,证明分区采用多回路保护系统是可行而有效的。
4.1.3 站场接地与阴保的协调问题是国内外都存在,NFPA 70 250-6(e)、PRCI专题研究报告《AC Grounding Effects on Cathodic Protection Performance In Pipeline Stations》,都很好地解决了电力接地材料对站内管道阴极保护性能的影响问题。国内西气东输一线站场改造项目中也积累了很多经验。
4.2 保护准则
4.2.1 阴极保护准则采用GB/T 21448中的准则要求。目前ISO 15589正在修订中,一些准则也在讨论中,编制组即使跟踪相关信息,依据新版的ISO15589补充修正该条内容。
4.2.3 石油天然气站场阴极保护的难点就是过保护和保护不足,以及对外界金属构筑物产生干扰,这也是多年来限制站场阴极保护技术发展的一个瓶颈。现在行业内的技术人员都已认识到并积累了丰富的解决经验。
4.4 阴极保护电流计算
4.4.2 本表中的电流密度取自沙特ARMACO公司标准SAES-X-600《Cathodic Protection of plant Facilities》。
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4.4.3 多年来一直认为采用牺牲阳极接地材料可以解决站场阴保电流泄露问题,事实上这是有局限的,尤其是在高土壤电阻率地区很难达到预期目的,管道设计院在这方面感触很多。PRCI专题研究报告《AC Grounding Effects on Cathodic Protection Performance In Pipeline Stations》中也有很多实验和解释,但结论是一样的。
4.5 辅助阳极地床
4.5.1 辅助阳极地床的选型设计是站场阴极保护的核心问题,无论是技术层面还是经济性方面,这几年中石油系统经验很多。
4.5.1 选用复合阳极地床形式是国内外不谋而合的做法,实践证明是成功的。本条的做法既有BS EN 14505等国际标准依据,也有国际工程项目的案例支持。典型的案例是俄罗斯设计的东西伯利亚—太平洋输油管道站场的做法,既采用了多眼深井阳极地床和浅埋分布式阳极地床,也为保护管道采用了导电聚合物线性阳极材料。
4.5.4 本条参照了澳大利亚标准AS 2832.2-2003 《Cathodic protection of metals - Compact buried structures》的做法。
4.5.5 随着计算机模拟软件的发展,在站场阴极保护设计中采用软件模拟计算是一种发展趋势,国内管道系统已经积累了一定的经验,本标准鼓励采用先进技术。
4.7 阴极保护电源设备
4.7.4--4.7.5本条参照德国研究报告《Local Cathodic Protection for Compressor Stations and Industrial Plants》,该报告中主保护T/R输出为50V/50A,热点保护T/R输出为40V/20A。
该报告也建议采用MMO辅助阳极时,T/R的输出电压不能超过40V,深井阳极地床的输出电流不能超过25A。
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