埋地管道阴极保护监测探头及防护层质量评价的研究

摘要

阴极保护和防护层是对管道进行防护的重要方法.二者的联合使用具有更好的防护效果.该文主要对埋地管道在阴极保护中监测探头及防护层质量的评价进行了研究.研制了长效监测探头,探头中的硫酸铜参比电极采用固化的石膏做为探头与土壤的接界材料,并在硫酸铜溶液中加入了琼脂得到了半凝固态的溶液,使得探头中拥有低渗漏的参比电极,与黄铜圈合理分布构成了埋地管道长效监测探头.对其监测范围的确定方法做了初步研究.对中国石油天然气股份公司管道科技研究中心研制的干旱地区阴极保护用长效硫酸铜参比电极进行了性能测试.对该长效硫酸铜参比电极温度系数、内阻、电位时间漂移、渗透率等方面的性能进行了研究,同时对其提出拟漏片构想的适用性作了模拟实验.埋地管道防护层在使用中,质量不断发生变化,为了能够对防护层质量的变化进行评价,采用电化学阻抗谱(EIS)方法对极化电位下的不同状态的防护层进行测试.结果表明,利用EIS技术测试得到的完好防护层的C<,f>(防护层电容值)能够说明防护层质量的差异.研究了阴极保护下不同缺陷防护层的极化行为,结果与EIS测试得到的防护层质量评价结果相一致.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1埋地管道的腐蚀与防护

1.1.1埋地管道腐蚀的危害

1.1.2埋地管道腐蚀的控制

1.1.3防护层缺陷对阴极保护设施上电位分布的影响

1.1.4埋地管道防护层监测探头

1.2埋地管道防护层

1.2.1埋地管道防护层使用情况

1.2.2埋地管道防护层监检测技术

1.3电化学方法评价防护层质量

1.3.1防护层缺陷及其研究方法

1.3.2埋地管道防护层缺陷的电化学本质

1.3.3EIS技术评价防护层质量

1.4研究思路及意义

第二章监测探头的研制及初步应用

2.1引言

2.2埋地管道长效监测探头的研制

2.2.1埋地管道监测探头的设计

2.2.2探头的组成和结构特点

2.2.3防护层出现小孔时的监测

2.3监测探头的性能测试

2.3.1实验方法

2.3.2实验结果

2.4确定探头有效监测范围方法的研究

2.4.1模拟制作具有缺陷防护层的管道

2.4.2实验方法

2.4.3实验结果讨论

2.5结论

第三章干旱地区用长效硫酸铜参比电极性能鉴定

3.1引言

3.2长效硫酸铜参比电极结构简介

3.3长效硫酸铜参比电极的性能测试方法

3.3.1温度系数的测试

3.3.2内阻的测定

3.3.3电位稳定性时间漂移曲线的测定

3.3.4渗透率的测定

3.3.5拟漏片作用

3.4结果与讨论

3.4.1温度系数的测试结果

3.4.2内阻的测定结果

3.4.3土壤环境电位稳定性时间漂移曲线的测定结果

3.4.4渗透率的测定结果

3.4.5拟漏片作用测试结果

3.5 小结

第四章电化学方法评价防护层质量

4.1 引言

4.2实验体系

4.3实验方法

4.3.1电化学阻抗谱测试方法

4.3.2阴极保护电位范围下防护层的极化行为

4.4实验结果与讨论

4.4.1阴极保护电位范围内完好防护层的EIS特征

4.4.2土壤与0.6mol/L NaCl溶液中完好防护层的EIS特征

4.4.3φ1.5mm破损孔试片极化电位下的电化学阻抗谱

4.4.4阴极保护电位范围下防护层的极化行为

4.5小结

第五章全文总结

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢