一种油气田管道阴极保护系统失效原因的分析方法与流程

技术特征：
1.一种油气田管道阴极保护系统失效原因的分析方法，其特征在于，所述方法包括：步骤s1、根据目标油气田管道系统的阴极保护系统的设计方案，确认待排查油气田管道的阴极保护系统类型为牺牲阳极阴极保护系统或者为外加电流阴极保护系统；步骤s2、若所述待排查油气田管道的阴极保护系统类型为牺牲阳极阴极保护系统，则判断牺牲阳极自身是否失效，若是，则所述待排查油气田管道阴极保护系统失效原因为牺牲阳极自身失效，若否，则进行步骤s3；若所述待排查油气田管道的阴极保护系统类型为外加电流阴极保护系统，则判断外加电流阴极保护装置是否失效，若是，则所述待排查油气田管道阴极保护系统失效原因为外加电流阴极保护装置失效，若否，则进行步骤s3；步骤s3、判断绝缘装置是否失效，若是，则所述待排查油气田管道阴极保护系统失效原因为绝缘装置失效，若否，则进行步骤s4；步骤s4、判断管道杂散电流干扰水平是否在接受范围内，若是，则所述待排查油气田管道阴极保护系统失效原因为管道防腐层破损，若否，则所述待排查油气田管道阴极保护系统失效原因为管道杂散电流干扰。2.根据权利要求1所述的油气田管道阴极保护系统失效原因的分析方法，其特征在于，所述判断外加电流阴极保护装置是否失效，包括：步骤201、判断恒电位仪是否失效，若是，则所述待排查油气田管道阴极保护系统失效原因为恒电位仪失效。3.根据权利要求2所述的油气田管道阴极保护系统失效原因的分析方法，其特征在于，所述判断外加电流阴极保护装置是否失效，还包括：若所述恒电位仪未失效，则进行步骤202、判断阳极地床是否失效，若是，则所述待排查油气田管道阴极保护系统失效原因为阳极地床失效。4.根据权利要求3所述的油气田管道阴极保护系统失效原因的分析方法，其特征在于，所述判断外加电流阴极保护装置是否失效，还包括：若所述阳极地床未失效，则进行步骤203、判断参比电极是否失效，若是，则所述待排查油气田管道阴极保护系统失效原因为参比电极失效，若否，则进行步骤s3。5.根据权利要求1所述的油气田管道阴极保护系统失效原因的分析方法，其特征在于，所述判断牺牲阳极自身是否失效，包括：获取牺牲阳极阴极保护系统中牺牲阳极组的临界接地电阻rz
max
；测量牺牲阳极阴极保护系统中在服役中的牺牲阳极组的实际接地电阻rz；若rz<rz
max
，则所述牺牲阳极组有效；若rz>rz
max
，则所述牺牲阳极组失效，导致所述判断牺牲阳极自身失效。6.根据权利要求5所述的油气田管道阴极保护系统失效原因的分析方法，其特征在于，所述判断牺牲阳极自身是否失效，还包括：根据牺牲阳极阴极保护系统中牺牲阳极组的临界接地电阻rz
max
，获取牺牲阳极组中的单支牺牲阳极的临界接地电阻rd
max
；测量所述单支牺牲阳极的实际接地电阻rd；若rd<rd
max
，则所述单支牺牲阳极有效；若rd>rd
max
，则所述单支牺牲阳极失效，导致所述判断牺牲阳极自身失效。
7.根据权利要求1所述的油气田管道阴极保护系统失效原因的分析方法，其特征在于，所述判断绝缘装置是否失效，包括：利用电位法测量所述绝缘装置两端的电位差；若所述电位差小于或等于100mv，则所述绝缘装置失效，反之，所述绝缘装置有效。8.根据权利要求1所述的油气田管道阴极保护系统失效原因的分析方法，其特征在于，所述判断管道杂散电流干扰水平是否在接受范围内，包括：测试所述待排查油气田管道的交流电流密度i
ac
；若i
ac
＞100a/m2，则所述管道杂散电流干扰水平不在接受范围内；若i
ac
≤100a/m2，则所述管道杂散电流干扰水平在接受范围内，进一步测量所述待排查油气田管道的极化电位e
p
；若e
p
≤-850mv，则所述管道杂散电流干扰水平在接受范围内；若e
p
＞-850mv，则所述管道杂散电流干扰水平不在接受范围内。9.根据权利要求3所述的油气田管道阴极保护系统失效原因的分析方法，其特征在于，所述判断阳极地床是否失效，包括：若所述阳极地床接地电阻满足以下公式的要求，则所述阳极地床未失效，反之，所述阳极地床失效；i
cpmax
·
r
g
＜0.7u式中，i
cpmax
为最大的预期保护电流需要量，单位为a；r
g
为阳极地床接地电阻，单位为ω；u为恒电位仪额定输出电压，单位v。10.根据权利要求4所述的油气田管道阴极保护系统失效原因的分析方法，其特征在于，所述判断参比电极是否失效，包括：获取所述参比电极的电位；判断所述参比电极的电位与标准参比电极的电位之间的误差是否超过5mv；若超过5mv，则所述参比电极失效，反之，则所述参比电极未失效。

技术总结
本发明公开了一种油气田管道阴极保护系统失效原因的分析方法，属于管道腐蚀控制领域。该方法包括：确认待排查油气田管道的阴极保护系统类型；若为牺牲阳极阴极保护系统，判断牺牲阳极自身是否失效，若否，则进行步骤S3；若为外加电流阴极保护系统，则判断外加电流阴极保护装置是否失效，若否，则进行步骤S3；步骤S3、判断绝缘装置是否失效，若否，则进行步骤S4；步骤S4、判断管道杂散电流干扰水平是否在接受范围内，若否，则待排查油气田管道阴极保护系统失效原因为管道杂散电流干扰。该方法针对性地对油气田管道阴极保护系统的失效原因进行分析，具有较高的准确度，获得较好的排查效果。效果。效果。


技术研发人员：唐德志 陈宏健 杨莉娜 李冰 谷坛 付勇 徐英俊
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2020.05.07
技术公布日：2021/11/8