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在役埋地天然气管网外加电流阴极保护研究

傅寿荣  
【摘要】:我国天然气管道大多采用钢管,钢质天然气管道在埋地运行中常常发生腐蚀而穿孔,造成极大的经济损失,危及人民群众的生命安全,因此对城市燃气管道采取相应的防腐措施是必须的和必要的。 一般情况下,新建钢质管道实施涂层保护的同时施加阴极保护技术,阴极保护经费投资只占钢质管道工程总造价的1%左右,而对于只进行涂层保护的旧管线来说,追加阴极保护的经费也不超过钢质管道工程总造价的4%。因此,埋地钢质管道同时采用表面涂层技术和阴极保护技术进行联合防腐蚀方法是一项有效的、全面的、经济的、最佳的防腐蚀方案。 本文选择NaHCO_3-NaCl~-Na_2SO_4溶液作为研究介质,研究了Q235钢在不同浓度NaCl溶液中,电极腐蚀的阳极和阴极过程。当溶液中NaCl浓度较低(小于0.5%)时,HCO_3-使碳钢钝化,但由于含侵蚀性Cl~-离子,钝化性能较差。 通过对Q235钢在不同Cl~-浓度下进行阴极极化曲线、交流阻抗图谱、失重实验分析,比较-850mV(相对饱和铜/硫酸铜参比电极CSE)电位准则和-100mV极化准则的适用性,依据Rt~Ee,c曲线,确定钢在模拟环境中的最佳保护电位。研究表明,在某些条件下,-100mV极化值的保护效果优于-850mV(vs. CSE)电位。在1%氯化钠的碳酸氢钠模拟液体系中,最佳保护电位为-0.97V(相对饱和甘汞电极SCE)。 本论文结合外加电流阴极保护在浙江某天然气埋地管网中的应用,从深井阳极外加电流阴极保护在天然气管道的设计、实施、保护现状,并根据灰色预测系统理论对补加牺牲阳极保护年限进行预测,为天然气管道实施阴极保护提供可借鉴的实践经验。


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