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随着我国埋地油气管道向着高参数、长距离、大口径方向发展,大量高强管线钢应用于油气长输管道,加之穿越距离较长,土壤电阻率差异大,使管道的运行条件复杂。因此,管道运行的安全性问题显得尤为重要,人们普遍采用的方法是防腐层与阴极保护相结合的方法。传统的阴极保护参数设计大多依靠理论近似公式或经验,会很容易使管道出现“析氢”、“防腐层失效”、“欠保护”等状况,致使管道得不到有效的防护。因此,对在不同土壤电阻率条件下埋地油气管道用高强钢的析氢危害与阴极保护研究是十分必要和迫在眉睫的。 提出了油气管道高强钢在不同阴极保护电位条件下产生的析氢原因及发生机理,揭示了阴极保护与管道析氢条件的内在本质规律,系统研究了X65、X70、X80管线钢在我国3种典型土壤中阴极保护参数。 设计并建立了氢对高强管线钢的危害的试验装置,以X65、X70、X80钢为研究对象,基于动电位扫描法和交流阻抗法,系统研究了充氢对管线钢在我国3种典型土壤模拟溶液中电化学行为的影响,进而探讨X65、X70、X80钢在我国3种典型土壤模拟溶液中不同充氢条件下的腐蚀机理。 建立不同土壤电阻率条件下,阴极保护对油气管道用高强管线钢防腐层破损或不同质量状况的试验平台,研究了不同土壤电阻率下阴极保护对高强管线钢防腐层破损或不同质量状况的腐蚀规律,提出了一种考虑土壤电阻率、防腐层和阴极保护三者因素的保护准则。国内现有标准仅根据国外的标准给出阴极保护电位的大概范围[-1200mV,-850mV],未考虑国内土壤电阻率变化大、防腐层缺陷等因素,评价结果不够准确。 利用VB设计语言编制了不同土壤电阻率条件下油气管道用高强钢管线防腐层与阴极保护联合保护作用下的分析评价软件,并针对油气管道用高强钢输送距离长、土壤电阻率变化大、防腐层质量状况差异大、沿线阴极保护电位波动大等条件,提出了油气管道用高强钢的腐蚀控制方法。