埋地管道直流杂散电流防护方案确定方法、装置和设备制造方法及图纸

本申请提供了埋地管道直流杂散电流防护方案确定方法、装置和设备，属于石油天然气输送技术领域。该方法包括：确定目标埋地管道的可接受腐蚀速率；根据所述可接受腐蚀速率，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的直流电流密度阈值；根据所述直流电流密度阈值，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的管道电位阈值，所述管道电位阈值用于表征所述目标埋地管道相对于大地的电位正向偏移量；根据所述管道电位阈值，确定所述目标埋地管道的防护方案。本方案能够提高针对埋地管道所确定防护方案的合理性。理性。理性。

【技术实现步骤摘要】
埋地管道直流杂散电流防护方案确定方法、装置和设备


[0001]本申请涉及石油天然气输送
，特别涉及一种埋地管道直流杂散电流防护方案确定方法、装置和设备。

技术介绍

[0002]埋地管道作为石油天然气的传输载体，是地面工程的重要设施之一。直流输电线路接地极、地铁、轻轨等直流杂散电流源会向大地泄放电流，引起周围大地的电位变化，附近的埋地管道会遭受直流杂散电流干扰，导致埋地管道发生腐蚀。埋地管道在直流杂散电流作用下发生腐蚀的本质是有电流通过埋地管道上的涂层漏点流向大地而发生电化学反应，使埋地管道发生金属损失，进而导致埋地管道出现点蚀。为了避免埋地管道受直流杂散电流作用而腐蚀穿孔，需要针对埋地管道制定防护方案，进而基于防护方案对埋地管道进行防护，以控制埋地管道因直流杂散电流引起的腐蚀。
[0003]目前在制定埋地管道的防护方案时，采用地电位梯度来识别直流杂散电流对埋地管道的干扰，进而根据所识别出的干扰来指定埋地管道的防护方案。
[0004]由于不同埋地管道所处环境并不相同，导致不同埋地管道泄放电流的大小和电位偏移值也不相同，但目前制定埋地管道的防护方案的方法无法确定埋地管道泄放电流的大小和电位偏移值，即无法判断埋地管道是否存在腐蚀风险，此时所制定出的防护方案与埋地管道的腐蚀环境不符，导致埋地管道的防护欠佳或防护过量，因此所制定防护方案的合理性较差。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了埋地管道直流杂散电流防护方案确定方法、装置和设备，能够提高所确定防护方案的合理性。本申请实施例提供的技术方案如下：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种埋地管道直流杂散电流防护方案确定方法，包括：
[0007]确定目标埋地管道的可接受腐蚀速率；
[0008]根据所述可接受腐蚀速率，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的直流电流密度阈值；
[0009]根据所述直流电流密度阈值，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的管道电位阈值，所述管道电位阈值用于表征所述目标埋地管道相对于大地的电位正向偏移量；
[0010]根据所述管道电位阈值，确定所述目标埋地管道的防护方案。
[0011]在第一种可能的实现方式，结合上述第一方面，所述确定目标埋地管道的可接受腐蚀速率，包括：
[0012]通过如下第一公式计算所述目标埋地管道的可接受腐蚀速率；
[0013]所述第一公式包括：
[0014][0015]其中，V
corr
用于表征所述可接受腐蚀速率，N
T
用于表征所述目标埋地管道的最长内检测周期，θ用于表征所述目标埋地管道的可接受最小剩余壁厚与原始壁厚的比值，t
p
用于表征所述目标埋地管道的原始壁厚。
[0016]在第二种可能的实现方式中，结合上述第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，当所述目标埋地管道受直流接地极所产生的直流杂散电流干扰时，
[0017]所述根据所述可接受腐蚀速率，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的直流电流密度阈值，包括：
[0018]通过如下第二公式计算所述直流电流密度阈值；
[0019]所述第二公式包括：
[0020][0021]其中，i
corr
用于表征所述直流电流密度阈值，V
corr
用于表征所述目标埋地管道的可接受腐蚀速率，t
g
用于表征所述直流接地极每年的放电时间。
[0022]在第三种可能的实现方式中，结合上述第二种可能的实现方式，所述根据所述直流电流密度阈值，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的管道电位阈值，包括：
[0023]根据所述直流电流密度阈值，通过如下第三公式计算所述管道电位阈值；
[0024]所述第三公式包括：
[0025][0026]其中，V
shift
用于表征所述管道电位阈值，ρ用于表征所述目标埋地管道附近土壤的电阻率，π用于表征圆周率，d
holiday
用于表征所述目标埋地管道上涂层漏点的等效直径。
[0027]在第四种可能的实现方式中，结合上述第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，当所述目标埋地管道受动态直流杂散电流干扰时，
[0028]所述根据所述直流电流密度阈值，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的管道电位阈值，包括：
[0029]根据所述直流电流密度阈值和所述可接受腐蚀速率，确定如下第四公式；
[0030]所述第四公式包括：
[0031][0032]其中，V
shift(t)
表征时刻t所述目标埋地管道相对于大地的电位正向偏移量，V
corr
用于表征所述可接受腐蚀速率，t
λ
用于表征所述目标埋地管道相对于大地的电位发生正向偏移的时间段，ω用于表征一年时间内所述t
λ
的个数；
[0033]根据所述第四公式，将所述目标埋地管道相对于大地的电位正向偏移量在所述ω
个所述t
x
内的积分之和确定为所述管道电位阈值。
[0034]在第五种可能的实现方式中，结合上述第四种可能的实现方式，所述动态直流杂散电流包括矿山直流设备向大地泄放的电流、工厂直流设备向大地泄放的电流、直流焊机向大地泄放的电流或直流牵引系统向大地泄放的电流。
[0035]在第六种可能的实现方式中，结合上述第一方面，当所述目标埋地管道受静态直流杂散电流干扰时，
[0036]所述根据所述直流电流密度阈值，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的管道电位阈值，包括：
[0037]根据所述直流电流密度阈值，确定用于表征所述直流电流密度阈值与所述管道电位阈值关系的第五公式；
[0038]所述第五公式包括：
[0039][0040]其中，V
shift
用于表征所述管道电位阈值，ρ用于表征所述目标埋地管道附近土壤的电阻率，π用于表征圆周率，d
holiday
用于表征所述目标埋地管道上漏点的等效直径；
[0041]根据所述第五公式确定，通过如下第六公式确定所述管道电位阈值；
[0042]所述第六公式包括：
[0043][0044]其中，V
corr
用于表征所述可接受腐蚀速率。
[0045]第二方面，本申请实施例还提供了一种埋地管道直流杂散电流防护方案确定装置，包括：
[0046]腐蚀速率确定模块，用于确定目标埋地管道的可接受腐蚀速率；
[0047]电流密度确定模块，用于根据所述腐蚀速率确定模块确定出的所述可接受腐蚀速率，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的直流电流密度阈值；
[0048]电位阈值确定模块，用于根据所述电流密度确定模块确定出的所述直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种埋地管道直流杂散电流防护方案确定方法，其特征在于，包括：确定目标埋地管道的可接受腐蚀速率；根据所述可接受腐蚀速率，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的直流电流密度阈值；根据所述直流电流密度阈值，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的管道电位阈值，所述管道电位阈值用于表征所述目标埋地管道相对于大地的电位正向偏移量；根据所述管道电位阈值，确定所述目标埋地管道的防护方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定目标埋地管道的可接受腐蚀速率，包括：通过如下第一公式计算所述目标埋地管道的可接受腐蚀速率；所述第一公式包括：其中，V
corr
用于表征所述可接受腐蚀速率，N
T
用于表征所述目标埋地管道的最长内检测周期，θ用于表征所述目标埋地管道的可接受最小剩余壁厚与原始壁厚的比值，t
p
用于表征所述目标埋地管道的原始壁厚。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述目标埋地管道受直流接地极所产生的直流杂散电流干扰时，所述根据所述可接受腐蚀速率，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的直流电流密度阈值，包括：通过如下第二公式计算所述直流电流密度阈值；所述第二公式包括：其中，i
corr
用于表征所述直流电流密度阈值，V
corr
用于表征所述目标埋地管道的可接受腐蚀速率，t
g
用于表征所述直流接地极每年的放电时间。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述直流电流密度阈值，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的管道电位阈值，包括：根据所述直流电流密度阈值，通过如下第三公式计算所述管道电位阈值；所述第三公式包括：其中，V
shift
用于表征所述管道电位阈值，ρ用于表征所述目标埋地管道附近土壤的电阻率，π用于表征圆周率，d
holiday
用于表征所述目标埋地管道上涂层漏点的等效直径。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述目标埋地管道受动态直流杂散电流干扰时，
所述根据所述直流电流密度阈值，确定所述目标埋地管道按照所述可接受腐蚀速率发生腐蚀时的管道电位阈值，包括：根据所述直流电流密度阈值和所述可接受腐蚀速率，确定如下第四公式；所述第四公式包括：其中，V
shift(t)
表征时刻t所述目标埋地管道相对于大地的电位正向偏移量，V
corr
用于表征所述可接受腐蚀速率，t
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建军，刘佳，詹胜文，付平平，黄留群，郑安升，闫明珍，王杰，张本革，李德明，
申请(专利权)人：中国石油管道局工程有限公司中国石油天然气管道工程有限公司，
类型：发明
国别省市：