无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判方法及装置与流程

1.本发明涉及外腐蚀风险评判领域，尤其涉及一种无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判方法及装置。


背景技术：

2.在实际工程中，随着埋地燃气管网服役时间的增长及地下服役环境的日益复杂，埋地管道因腐蚀造成的泄漏事件逐年增长，管道面临的腐蚀风险日益增大。在这些泄漏管道中，绝大部分都是中、低压管道，而大部分中、低压管道都没有施加阴极保护，因此管道腐蚀风险的评判成为管道防腐工作的重中之重，对保障燃气管道的安全运行具有重要意义，而现有的评价方法能否适用于现场具体的应用尚未可知。
3.对于无阴极保护下的埋地燃气管道外腐蚀风险的评价，目前主要是基于单个指标而形成的，如可根据国标gb/t 21448-2014对无阴极保护下稳态直流干扰风险进行评价：当地电位梯度差值大于0.5mv/m时，应确认存在直流杂散电流干扰；当地电位梯度差值大于或等于2.5mv/m时，应评估埋地钢质管道敷设后可能受到的直流干扰影响，并应根据评估结果预设干扰防护措施；当地电位梯度差值大于5mv/m时，应及时采取干扰防护措施。根据国际标准iso 21857-2021对无阴极保护下稳态直流干扰风险进行评价：当土壤电阻率≥200ω
·
m时，通电电位正向偏移量超过300mv不可被接受，断电电位正向偏移量超过20mv不可被接受；当土壤电阻率处于15～200ω
·
m时，通电电位正向偏移量超过1.5ρ(土壤电阻率)不可被接受，断电电位正向偏移量超过20mv不可被接受；当土壤电阻率≤15ω
·
m时，通电电位正向偏移量超过20mv不可被接受，断电电位正向偏移量超过20mv不可被接受。以上标准是否适用于现场中低压管道的腐蚀风险评判尚未可知，仅靠单一评判指标是否能准确判断管道的外腐蚀风险也尚未可知。
4.因此，提供一种无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判方案成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判方法及装置。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
7.本发明的一个方面提供了一种无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判方法，包括：获取埋地燃气管道的评判指标参数，其中，所述评判指标参数至少包括：管地电位、管地电位正向偏移和周围土壤电阻率；对管地电位分布范围及管地电位正向偏移与土壤电阻率之比进行计算，按照预设范围提供初步评价结果，所述初步评价结果包括根据所述管地电位分布范围获得的第一初步杂散电流腐蚀风险分级，以及根据所述管地电位正向偏移与土壤电阻率之比获得的第二初步杂散电流腐蚀风险分级；根据所述第一初步杂散电流腐蚀风险分级和所述第二初步杂散电流腐蚀风险分级进行评判，得到埋地燃气管道外腐蚀风险
综合评价结果；输出埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价结果。
8.其中，所述第一初步杂散电流腐蚀风险分级包括：当所述管地电位≤-0.6v时，评价为低风险；当所述管地电位处于-0.5v～-0.6v时，评价为中风险；当所述管地电位≥-0.5v，评价为高风险。
9.其中，所述第二初步杂散电流腐蚀风险分级包括：当管地电位正向偏移与土壤电阻率之比≤0.5时，评价为低风险；当管地电位正向偏移与土壤电阻率之比处于0.5～1.5时，评价为中风险；当管地电位正向偏移与土壤电阻率之比≥1.5，评价高风险。
10.其中，所述根据所述第一初步杂散电流腐蚀风险分级和所述第二初步杂散电流腐蚀风险分级进行评判，得到埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价结果包括：当所述管地电位的评价为低风险，且所述管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为低风险时，所述埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价为低风险；当所述管地电位的评价为高风险，且所述管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为高风险时，所述埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价为高风险；当所述管地电位的评价为低风险，所述管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为高风险时，或者所述管地电位的评价为高风险，所述管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为低风险时，所述埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价为中风险。
11.其中，所述获取埋地燃气管道的评判指标参数之前，方法还包括：判断所述埋地燃气管道防腐层是否存在漏点，如果存在漏点，是否采用阴极保护，并确定无阴极保护。
12.本发明另一方面提供了一种无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判装置，包括：获取模块，用于获取埋地燃气管道的评判指标参数，其中，所述评判指标参数至少包括：管地电位、管地电位正向偏移和周围土壤电阻率；计算模块，用于对管地电位分布范围及管地电位正向偏移与土壤电阻率之比进行计算，按照预设范围提供初步评价结果，所述初步评价结果包括根据所述管地电位分布范围获得的第一初步杂散电流腐蚀风险分级，以及根据所述管地电位正向偏移与土壤电阻率之比获得的第二初步杂散电流腐蚀风险分级；评判模块，用于根据所述第一初步杂散电流腐蚀风险分级和所述第二初步杂散电流腐蚀风险分级进行评判，得到埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价结果；输出模块，用于输出所述埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价结果。
13.其中，所述第一初步杂散电流腐蚀风险分级包括：当所述管地电位≤-0.6v时，评价为低风险；当所述管地电位处于-0.5v～-0.6v时，评价为中风险；当所述管地电位≥-0.5v，评价为高风险。
14.其中，所述第二初步杂散电流腐蚀风险分级包括：当管地电位正向偏移与土壤电阻率之比≤0.5时，评价为低风险；当管地电位正向偏移与土壤电阻率之比处于0.5～1.5时，评价为中风险；当管地电位正向偏移与土壤电阻率之比≥1.5，评价高风险。
15.其中，所述根据所述第一初步杂散电流腐蚀风险分级和所述第二初步杂散电流腐蚀风险分级进行评判，得到埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价结果包括：当所述管地电位的评价为低风险，且所述管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为低风险时，所述埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价为低风险；当所述管地电位的评价为高风险，且所述管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为高风险时，所述埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价为高风险；当所述管地电位的评价为低风险，所述管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为高风险时，或者所述管地电位的评价为高风险，所述管地电位正向偏移与土壤电
阻率之比的评价为低风险时，所述埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价为中风险。
16.其中，装置还包括：判断模块；所述判断模块，用于在获取模块获取埋地燃气管道的评判指标参数之前，判断所述埋地燃气管道防腐层是否存在漏点，如果存在漏点，是否采用阴极保护，并确定无阴极保护。
17.由此可见，通过本发明提供的无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判方法及装置，考虑了管地电位、管地电位正向偏移及土壤电阻率三个因素相结合，建立了一种新的无阴极保护的埋地管道杂散电流腐蚀风险综合评价方案，从而可以全面系统地评判无阴极保护的埋地管道杂散电流的腐蚀风险，并提出基于现场检查片实际腐蚀速率及稳态直流干扰腐蚀评判指标。
18.此外，本发明可以基于现场试验及数据分析，确定了无阴极保护下评估杂散电流腐蚀风险的高、中、低三级评判，为无阴极保护埋地管道杂散电流腐蚀风险的评价提供一种合理有效的方案。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
20.图1为本发明实施例提供的无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判方法的流程图；
21.图2为本发明实施例提供的无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判装置的结构示意图。
具体实施方式
22.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
23.图1示出了本发明实施例提供的无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判方法的流程图，参见图1，本发明实施例提供的无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判方法，包括：
24.s1，获取埋地燃气管道的评判指标参数，其中，评判指标参数至少包括：管地电位、管地电位正向偏移和周围土壤电阻率。
25.具体地，本发明首先测试现场埋地管道的管地电位、管地电位正向偏移、周围土壤电阻率等参数。
26.具体实施时，本发明可以收集大量的现场试验数据，包括现场腐蚀检查片的腐蚀速率、管地电位、管地电位正向偏移及周围环境的土壤电阻率等参数。基于现场获得的不同位置腐蚀检查片的腐蚀速率v
corr
与各参数之间的相关性分析，建立腐蚀速率评估模型，综合考虑现场的可实施性，确定了无阴极保护条件下的稳态直流的腐蚀风险评判指标。
27.作为本发明实施例的一个可选实施方式，获取埋地燃气管道的评判指标参数之前，本发明实施例提供的无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判方法还包括：判断埋地燃气管道防腐层是否存在漏点，如果存在漏点，是否采用阴极保护，并确定无阴极保护。
28.具体地，在判断埋地燃气管道防腐层不存在漏点的情况下，可以直接认为低风险，如果存在漏点且采用了阴极保护，认为也是低风险，只有在有漏点且无阴极保护的情况下，可以执行本发明的后续流程，保证了本发明可以对无阴极保护的埋地燃气管道杂散电流腐蚀情况进行评判。
29.s2，对管地电位分布范围及管地电位正向偏移与土壤电阻率之比进行计算，按照预设范围提供初步评价结果，初步评价结果包括根据管地电位分布范围获得的第一初步杂散电流腐蚀风险分级，以及根据管地电位正向偏移与土壤电阻率之比获得的第二初步杂散电流腐蚀风险分级。
30.作为本发明实施例的一个可选实施方式，第一初步杂散电流腐蚀风险分级包括：当管地电位≤-0.6v时，评价为低风险；当管地电位处于-0.5v～-0.6v时，评价为中风险；当管地电位≥-0.5v，评价为高风险。
31.作为本发明实施例的一个可选实施方式，第二初步杂散电流腐蚀风险分级包括：当管地电位正向偏移与土壤电阻率之比≤0.5时，评价为低风险；当管地电位正向偏移与土壤电阻率之比处于0.5～1.5时，评价为中风险；当管地电位正向偏移与土壤电阻率之比≥1.5，评价高风险。
32.具体地，在获得管地电位，管地电位正向偏移及土壤电阻率等数据后，对管地电位分布范围及管地电位正向偏移与土壤电阻率之比进行计算，按照以下范围给出初步评价结果：当管地电位e
on
≤-0.6v，则评价为低风险；当管地电位e
on
处于-0.5v～-0.6v，则评价为中风险；当管地电位e
on
≥-0.5v，则评价为高风险。当管地电位正向偏移δe/土壤电阻率ρ≤0.5，则评价为低风险；当管地电位正向偏移δe/土壤电阻率ρ处于0.5～1.5，则评价为中风险；管地电位正向偏移δe/土壤电阻率ρ≥1.5，则评价高风险。
33.具体实施时，本发明基于现场腐蚀检查片的腐蚀速率、管地电位、管地电位正向偏移及周围土壤电阻率数据，得出单项指标下杂散电流腐蚀风险的评价方法，分别如表1和表2所示。
34.表1基于管地电位的杂散电流腐蚀风险评估三级指标
35.杂散电流腐蚀风险分级低中高通电电位e
on
(v)≤-0.6-0.5～-0.6≥-0.5
36.表2基于管地电位正向偏移的杂散电流腐蚀风险评估三级指标
[0037][0038]
s3，根据第一初步杂散电流腐蚀风险分级和第二初步杂散电流腐蚀风险分级进行评判，得到埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价结果。
[0039]
作为本发明实施例的一个可选实施方式，根据第一初步杂散电流腐蚀风险分级和第二初步杂散电流腐蚀风险分级进行评判，得到埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价结果包括：当管地电位的评价为低风险，且管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为低风险
时，埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价为低风险；当管地电位的评价为高风险，且管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为高风险时，埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价为高风险；当管地电位的评价为低风险，管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为高风险时，或者管地电位的评价为高风险，管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为低风险时，埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价为中风险。
[0040]
具体地，再根据两项指标的评判结果进行综合评判，当两个单项指标都评价为低风险时，则埋地管道外腐蚀风险综合评价为低风险；当两个单项指标都评价为高风险时，则埋地管道外腐蚀风险综合评价为高风险；其余则为中风险。
[0041]
具体实施时，基于上述单一指标腐蚀风险的评判，综合考虑现场的可实施性，对无阴极保护管道的杂散电流腐蚀风险两个指标进行综合评判，如表3所示。
[0042]
表3综合评判的杂散电流腐蚀风险评估三级指标
[0043]
杂散电流腐蚀风险分级低中高综合评判两者评判都为低风险其余情况两者评判都为高风险
[0044]
s4，输出埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价结果。
[0045]
具体地，在得到综合评判结果后，输出该综合评判结果，例如可以输出至显示终端，以便科研人员查看。
[0046]
由此可见，通过本发明提供的无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判方法，考虑了管地电位、管地电位正向偏移及土壤电阻率三个因素相结合，建立了一种新的无阴极保护的埋地管道杂散电流腐蚀风险综合评价方案，从而可以全面系统地评判无阴极保护的埋地管道杂散电流的腐蚀风险，并提出基于现场检查片实际腐蚀速率及稳态直流干扰腐蚀评判指标。
[0047]
此外，本发明可以基于现场试验及数据分析，确定了无阴极保护下评估杂散电流腐蚀风险的高、中、低三级评判，为无阴极保护埋地管道杂散电流腐蚀风险的评价提供一种合理有效的方案。
[0048]
本发明中基于现场腐蚀速率数据确认了无阴极保护下评判指标的适用性，提出多指标的综合评价方法，对全面系统地进行埋地管道的杂散电流腐蚀评判存在重要的意义，更适用于无阴极保护下的中、低压埋地燃气管道，对现场腐蚀风险的评价更准确合适，对保障燃气管道的安全运行具有重要意义。
[0049]
图2示出了本发明实施例提供的无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判装置的结构示意图，该无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判装置应用上述方法，以下仅对无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判装置的结构进行简单说明，其他未尽事宜，请参照上述无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判方法中的相关描述，参见图2，本发明实施例提供的无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判装置，包括：
[0050]
获取模块，用于获取埋地燃气管道的评判指标参数，其中，评判指标参数至少包括：管地电位、管地电位正向偏移和周围土壤电阻率；
[0051]
计算模块，用于对管地电位分布范围及管地电位正向偏移与土壤电阻率之比进行计算，按照预设范围提供初步评价结果，初步评价结果包括根据管地电位分布范围获得的第一初步杂散电流腐蚀风险分级，以及根据管地电位正向偏移与土壤电阻率之比获得的第二初步杂散电流腐蚀风险分级；
[0052]
评判模块，用于根据第一初步杂散电流腐蚀风险分级和第二初步杂散电流腐蚀风险分级进行评判，得到埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价结果；
[0053]
输出模块，用于输出埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价结果。
[0054]
作为本发明实施例的一个可选实施方式，第一初步杂散电流腐蚀风险分级包括：当管地电位≤-0.6v时，评价为低风险；当管地电位处于-0.5v～-0.6v时，评价为中风险；当管地电位≥-0.5v，评价为高风险。
[0055]
作为本发明实施例的一个可选实施方式，第二初步杂散电流腐蚀风险分级包括：当管地电位正向偏移与土壤电阻率之比≤0.5时，评价为低风险；当管地电位正向偏移与土壤电阻率之比处于0.5～1.5时，评价为中风险；当管地电位正向偏移与土壤电阻率之比≥1.5，评价高风险。
[0056]
作为本发明实施例的一个可选实施方式，根据第一初步杂散电流腐蚀风险分级和第二初步杂散电流腐蚀风险分级进行评判，得到埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价结果包括：当管地电位的评价为低风险，且管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为低风险时，埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价为低风险；当管地电位的评价为高风险，且管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为高风险时，埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价为高风险；当管地电位的评价为低风险，管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为高风险时，或者管地电位的评价为高风险，管地电位正向偏移与土壤电阻率之比的评价为低风险时，埋地燃气管道外腐蚀风险综合评价为中风险。
[0057]
作为本发明实施例的一个可选实施方式，本发明实施例提供的无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判装置还包括：判断模块；
[0058]
判断模块，用于在获取模块获取埋地燃气管道的评判指标参数之前，判断埋地燃气管道防腐层是否存在漏点，如果存在漏点，是否采用阴极保护，并确定无阴极保护。
[0059]
由此可见，通过本发明提供的无阴极保护埋地燃气管道杂散电流腐蚀评判装置，考虑了管地电位、管地电位正向偏移及土壤电阻率三个因素相结合，建立了一种新的无阴极保护的埋地管道杂散电流腐蚀风险综合评价方案，从而可以全面系统地评判无阴极保护的埋地管道杂散电流的腐蚀风险，并提出基于现场检查片实际腐蚀速率及稳态直流干扰腐蚀评判指标。
[0060]
此外，本发明可以基于现场试验及数据分析，确定了无阴极保护下评估杂散电流腐蚀风险的高、中、低三级评判，为无阴极保护埋地管道杂散电流腐蚀风险的评价提供一种合理有效的方案。
[0061]
本发明中基于现场腐蚀速率数据确认了无阴极保护下评判指标的适用性，提出多指标的综合评价方法，对全面系统地进行埋地管道的杂散电流腐蚀评判存在重要的意义，更适用于无阴极保护下的中、低压埋地燃气管道，对现场腐蚀风险的评价更准确合适，对保障燃气管道的安全运行具有重要意义。
[0062]
以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。