中文NACESP0207-2007-埋地或地下水金属管道上密间距和直流表面电位梯度测量的实施

2012年嘉信翻译版NACE标准SP0207埋地或水下金属管道上密间距和直流表面电位梯度测量的实施天津嘉信技术工程公司资料NACESP0207-2007标准正文1天津嘉信技术工程公司资料NACESP0207-2007标准正文前言本标准针对埋地或水下金属管道，提出了结构-电解质直流（DC）电位的密间距检测、直流表面电位梯度的测量，诸如带尾线的直流电位梯度（DCVG）检测或加强型测量检测等混合检测方法。以及在其他NACE出版物中用来评价防腐层的有效性的双电池（Cell-to-Cell）检测方法1。本标准供以下的机构和人员使用：在用管道的相关腐蚀控制人员、实施密间距检测（CIS）工程的承包单位、其他负责解释CIS检测数据的腐蚀专业人员，以及管理机构等。标准内容包括：术语定义，前期工作的考虑，仪器和设备应用的指导方针，IR压降校正方法，管道定位和标记程序，检测过程，混合检测过程，离岸和动态杂散电流检测过程，双电池表面电位梯度方法检测，数据的有效性和工作后的考虑等等。为了严格准确地应用，必须整体地使用本标准的全部内容。只使用或引用特定的段落或部分，可能导致误解和错误地应用标准所提出的建议和做法。因为埋地或水下管道系统所具有的条件复杂性，具体的规程并不能够针对每一种情况。本标准是由（TG）279任务组“管道：埋地或水下金属管道的密间距电位检测”所制定的。TG279任务组是由“管道、储罐和套管的管理的专业技术组（STG）”负责管理的，由“阳极/阴极保护”的STG05提供赞助。本标准由NACE国际集团在STG35支持下发布。在NACE标准的条款中，可以、必须、应该，以及可能等术语是根据NACE的刊物风格手册（第四版）中，第7.4.1.9段的相关条款进行定义的。应当和必须用于国家强制性要求。术语“应该”是一些好的建议但不具有强制性，术语“可以”用作陈述那些可供考虑的某些选项。2天津嘉信技术工程公司资料NACESP0207-2007标准正文埋地或水下金属管道上密间距和直流表面电位梯度测量的实施目录1总则2定义3检测前的考虑4仪器和设备5IR降的昀小化6管道位置和标记过程7CIS检测过程8混合CIS检测过程9离岸管线的密间距检测过程10动态杂散电流的考虑11直流表面电位梯度的检测12数据有效性和检测后的数据分析参考文献附录A：管道IR降计算（非强制）附图3天津嘉信技术工程公司资料NACESP0207-2007标准正文4天津嘉信技术工程公司资料NACESP0207-2007标准正文第一节总则1.1简介1.1.1本标准规定了埋地或水下金属管道上实施密间距检测和直流表面电位梯度检测的要求。就本标准的目的而言，术语CIPS（Close-IntervalPotentialSurvey，密间距电位检测）和CIS（Close-IntervalSurvey，密间距检测）是可以互换使用的。在标准的第8节中介绍了混合密间距的检测过程。第9节给出了在水下执行CIS检测过程。第10节介绍动态杂散电流的注意事项。第11节描述了直流双电池表面电位梯度检测的程序。附录A中所阐述的是根据测得电压降和管道几何参数计算的净电流的方法（非强制性）。1.2范围1.2.1CIS是为了获取结构-电解质的直流电位的真实测量值，特定的一种用于埋地或水下金属管道上实施的电位测量过程。该检测方法以足够小的规则的间距进行，可以对管道的保护状况进行详细的评估。1.2.1.1CIS的类型包括，在对管线实施阴极保护之前的数据收集（原始状态检测），以及阴极保护系统运行状态中的数据收集（“通”电位检测），对阴极保护电流源进行同步中断（中断或“通/断”）的电位检测，阴极保护电流的异步中断检测（波形分析检测），以及关闭阴极保护电流一段时间后结构的去极化电位的检测（去极化检测）。1.2.2混合检测是一种结合其他类型测量的密间距检测方法。如，侧漏电位、横向电位，或沿管道进行的双电极表面电位梯度的检测。1.2.2.1本标准提出了混合检测技术，例如，带尾线直流电位梯度（DCVG）检测或加强的测量（带侧漏电位的CIS检测）等。1.2.3表面电位梯度检测是指一系列沿着或正常（垂直）管道的电位梯度测量方法。1.2.3.1本标准陈述了直流双电池表面电位梯度检测（例如，热点检测，侧漏检测）用于评估当前所在方向并且找出可能的管道阳极区。在其他NACE出版物中描述了，用于评估防腐层的有效性的交流电位梯度检测（如ACVG）和双电池检测（如传统的DCVG）技术。1.2.4本标准涵盖了，沿着埋地或水下管道执行这些类型检测的过程。本标准承认所有的电位测量都存在着误差，并给出了将每种测量的误差降至昀小程度的指导方针。该标准没有给出对检测数据的解释方法。必须由具有相关资质的人员来确定检测数据是否处于可接受的偏差量值内，以及能否用于阴极保护水平的评价中。1.3资质5天津嘉信技术工程公司资料NACESP0207-2007标准正文1.3.1正如通过教育和相关实践能够获得自然科学、工程准则和数学原理等知识一样，本标准条款要在具有资质的专业人员指导下应用，这些人员具有埋地或水下金属管道系统外部腐蚀控制的工作资质。他们可以是注册的专业工程师、NACE等组织认证的腐蚀专家、阴极保护专家，或在埋地或水下金属管道系统外部腐蚀控制方面，对检测数据的收集和评价上有合适经验的腐蚀和阴极保护的技术人员。1.3.2实施这些类检测的人员（本标准中称之为检测员）必须在了解并遵循本标准中适用的程序方面具有资质，或在具有资质人员的直接监督下进行工作。这些人员可以是NACE认证的CP测试员、腐蚀或CP方面的技术员、技师或专家，或具有埋地或水下金属管道系统进行检测的相关经验的专业人员。1.4实施检测的障碍1.4.1有些条件可以使检测数据很难正确的理解，或使实际的检测过程难以实施。例如：1.4.1.1高接触电阻区域：1.4.1.1.1在混凝土或沥青路面下的管道--钻透石块路面后，再使电极与土壤接触可以有效地减少接触电阻。（参见第7.3.2段）1.4.1.1.2冻土--通过除去冻土层，来使电极与未冻的土壤接触（例如钻孔），或将土壤的水加热到冰点之上，可以减少接触电阻。由于这种方法在实际中常常很难实施，所以检测任务要合理计划，只要可能就要避免不适合的施工季节。1.4.1.1.3非常干燥的条件下--如果土壤的表层太过干燥，会使参比电极与电解质接触时导电效果被削弱，这时可以把电极周围的土壤浇湿直到充分接触（见第7.3.4.6段）。由于这种方法在实际中常常很难实施，所以检测任务要合理计划，只要可能就要避免不适合的施工季节。1.4.1.2相邻埋地或水下金属结构；1.4.1.3地表条件制约接近电解质：1.4.1.3.1用多石块回填或者石壁的管沟；1.4.1.3.2砾石路面；1.4.1.3.3干燥植被覆盖。1.4.1.4大地电流或其他动态杂散电流；1.4.1.5可能会影响电位测量或造成安全危害的高强度感应交流电；1.4.1.6管道埋得过深；6天津嘉信技术工程公司资料NACESP0207-2007标准正文1.4.1.7引起电气屏蔽的涂层位置；1.4.1.8缺乏电气连续性。如某些形式的机械铰合管，没有对每个接口使用连接电缆或连接带进行电性连接。1.5检测的应用1.5.1CIS提供了按照如NACESP01692中建立的准则，对CP系统的性能和运行详细评估的方法。当以适当检测间距加以实施时，实现似连续的评估是可能的。（参见第7.2.1段）1.5.2CIS的目标是测量出管道上足够多点上的结构-电解质的电位。对检测数据的解释可以提供额外的好处，例如：1.5.2.1确定出管线上不能通过测试桩测量来确定的超出保护准则之外区域；1.5.2.2确定出电位超出保护准则之外的程度。1.5.2.3定位出防腐层上存在的中、大型的缺陷。（独立或连续的缺陷，通常600mm2）1；1.5.2.4定位出杂散电流的拾取和放电点或干扰腐蚀的危险地区；1.5.2.5确定出CP影响的区域；1.5.2.6确定可能存在的电气短路的套管、有缺陷的隔离装置或者与其他金属结构的无意搭接；1.5.2.7定位出地质因素形成的CP屏蔽区域；1.5.2.8测量在传导电流的需求测试中CP水平，及评估沿管道电流分布的有效性；1.5.2.9定位可能的高pH值下应力腐蚀开裂（SCC）的风险区域：已表明阴极保护的程度是管道发生高pH值应力腐蚀开裂的诱发因素。CIS可以沿管道定位出，管道的SCC诱发范围内结构-电解质电位下降的区域；1.5.2.10定位和对外部腐蚀风险的区域进行优先次序排列，作为完整性管理过程的一部分，或外腐蚀直接评价（ECDA）的一个组成部分。1.5.3直流双电池表面电位梯度测量可用做估测大地中的电流方向，以及确定管道上的可能的阳极区。1.5.3.1当只有一部分IR降的电位被中断处理时，侧漏或横向电位也可用于推断出无IR的测量值。1.5.4混合检测可能给CIS提供更多附件的信息，来解释数据和评估管道的外腐蚀控制的状况。7天津嘉信技术工程公司资料NACESP0207-2007标准正文第二节术语定义地上标记（AGM）：管道上方地表位置安放的便携或永久的设备，是用来在进行管内检测（ILI）时对检测工具通过进行检测和记录，或发送由专用工具进行检测和记录的信号。交流的抑制：使用电压表对直流电位测量中交流电压的影响的度量。交流电位梯度（ACVG）检测：沿管道或管道周围，通过测量土壤中泄漏电流变化，来确定防腐层漏点位置和对腐蚀热点进行表征的一种方法。阳极：电化学电池中发生氧化反应的电极。电子从该电极经外电路流出。金属离子从该电极进入溶液，在阳极通常发生腐蚀。异常：指管道外壁、防腐层或管道周围电磁场等方面和正常状态的偏离。附属物：连接到管道上的部件；例如，阀门，三通，套管，仪器连接。自动电位控制（APC）整流器：参见恒电位控制整流器。导电带（也称连续性导电带）：一个可以在导电结构之间提供电气的连续性结构（通常为金属）连接。电缆：一个绑定或带护套的绝缘导体。阴极：电化学电池中发生还原反应的电极。电子经外电路流向阴极。阴极剥离：由阴极反应产物引起的管道表面和防腐层之间粘着性的破坏。阴极保护（CP）：把表面变成电化学的阴极来减少表面腐蚀的一种方法。阴极保护（CP）试片：是一种以与待调查结构的材料类似的材料制成，连接到结构的外表面，并且沉浸在电解液中，受CP电流保护的金属试片。双电池检测：测量两个参比电极之间电位差的一种检测方法。双电池检测包括ACVG，DCVG，侧漏，和热点检测。密间距电位测量（CIPS，也称CIS）:在埋地或水下金属管道上实施的，为了获取的直流结构-电解质的有效电位测量值，以一个足够小的规则间距进行详细评估的，一种电位检测方法。带横向测量的密间距检测：同时测量结构-电解质电位和在管道点外侧电位的一种混合检测方法。防腐层（涂层）：液体的、可溶解的、或胶粘剂组分的，在涂覆到表面后，转换成固体的保护、装饰、或功能的壁膜。就本标准而言，防腐层是指应用到结构，与环境分离的非传导性的材料。涂层缺陷：涂层中的任何缺失或缺陷，包括剥离区和漏点。导体：一种适合携带电流的材料。可能是裸露或绝缘的。恒电流控制整流器：一种由电路和控制部件组成，保持恒定电流输出的整流器。恒电位控制整流器：一种由电路和控制部件组成，保持结构上恒定电位的整流器。接触点：能够与管道进行电气连接的部位，如测试连线、地上管道或附属物。接触电阻：参比电极与电解质之间的界面上的电阻。腐蚀：通常指由于和环境反应引起的材料（通常是金属）破坏。腐蚀电位（Ecorr）：开路条件下，在电解质的表面相对于参比电极的电位。（又称作静止电位，开路电位，或自由腐蚀电位）在电解质的腐蚀表面的电位。准则：一个进行CP系统有效性评估的标准。8天津嘉信技术工程公司资料NACESP0207-2007标准正文电流密度：从电极上单位面积的表面流入或流出的电流。电流断流器：一种中断CP电流的设备。缺失：一种尺寸或特征上超出可接受范围的物理检查的异常。去极化：电化学电池中，电流阻碍因素的去除过程。就本标准而言，去极化是指由于减少或消除