电焊过程中杂散电流对油气管线腐蚀的防护研究

论文摘要

杂散电流引起的腐蚀已成为油气管线防腐工程的一个重要方面,杂散电流的存在不仅导致材料破坏也会造成环境污染,甚至使设备构件丧失其全部或局部的功能,对人身安全和国家财产造成巨大威胁,但是只要采取合理有效的防护措施,就能减少其对油气管道的危害,达到防护与治理的目的。本文首先介绍了杂散电流的基本性质以及杂散电流的腐蚀机理,在此基础上建立了电焊过程中杂散电流电场理论模型,得出了电流和电位的分布规律；然后通过实验室模拟试验,研究了在不同土壤环境下杂散电流对试片腐蚀速率的影响规律,通过回归分析,得到杂散电流密度与腐蚀速率的关系式；最后由现场试验验证了杂散电流模型的有效性,并验证了电焊时产生的杂散电流的电流、电位的分布规律,得出了电场与腐蚀性之间的量化性关系,并据此提出了杂散电流对输油管线腐蚀的防护措施。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本文的研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 电焊过程中杂散电流腐蚀的基础研究
• 2.1 电焊时产生的杂散电流的基本性质
• 2.1.1 杂散电流的定义
• 2.1.2 电焊时产生的杂散电流腐蚀的特点
• 2.2 电焊过程中杂散电流的基础理论
• 2.2.1 电煙过程中杂散电流的腐烛机理
• 2.2.2 杂散电流的测量方法以及判定标准
• 2.3 电焊过程中杂散电流腐蚀的防护策略
• 2.3.1 杂散电流防腐的总体设计原则
• 2.3.2 减少干扰源电流的泄露
• 2.3.4 被干扰管道的保护措施
• 2.3.5 电焊过程中杂散电流腐蚀的防护措施
• 第三章 管道杂散电流腐蚀的电场理论研究
• 3.1 杂散电流电磁场基本理论
• 3.1.1 电场中的基本定律
• 3.1.2 电位和电位差
• 3.1.3 电位的泊松方程和拉普拉斯方程
• 3.1.4 静电场中电流与电位的分布
• 3.2 管道上杂散电流的理论模型
• 3.2.1 单台电焊机工作时杂散电流的理论模型
• 3.2.2 多台电焊机工作时杂散电流的理论模型
• 3.3 管道附近土壤中杂散电流和电位分布情况
• 3.4 杂散电流的腐蚀量与杂散电流大小关系
• 第四章 管道杂散电流腐蚀实验的室内模拟
• 4.1 室内加速腐蚀实验前的准备工作
• 4.2 室内加速腐蚀模拟实验
• 4.2.1 实验装置
• 4.2.2 模拟实验的过程
• 4.3 模拟实验的结果与分析
• 4.3.1 杂散电流密度与腐蚀速率的关系
• 4.3.2 土壤电导率与腐蚀速率的关系
• 4.3.3 土壤pH与腐蚀速率的关系
• 4.3.4 实验数据的回归分析
• 4.4 杂散电流与土壤电位梯度的关系
• 4.5 本章小结
• 第五章 管道杂散电流腐蚀实验的现场测试
• 5.1 管道杂散电流的现场测试方法
• 5.1.1 土壤电位梯度的测定方法
• 5.1.2 土壤电位梯度的连续监测方法
• 5.1.3 管内杂散电流的测量方法
• 5.1.4 土壤电阻率的测量方法
• 5.2 管道杂散电流的现场测试结果及分析
• 5.2.1 杂散电流的大小和分布规律测试结果及分析
• 5.2.2 输油管道的管径对杂散电流的影响分析
• 5.2.3 管道中的杂散电流对周围临近其他管道的影响分析
• 5.2.4 电焊过程中周围土壤的电位梯度变化分析
• 5.2.5 输油管道中管地电位的变化情况分析
• 5.2.6 管道上可施工的电焊机台数的极限值的确定
• 5.2.7 管道杂散电流安全值的确定与分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 电焊过程中管道杂散电流的防护措施
• 6.1 电焊时产生的杂散电流腐蚀调查与测定
• 6.1.1 干扰的调查与测定
• 6.1.2 干扰的调查与测定的技术原则
• 6.2 电焊时产生的杂散电流腐蚀的防护
• 6.2.1 排流法的介绍
• 6.2.2 排流点的选择
• 6.2.3 排流量的确定
• 6.2.4 排流效果的评定
• 6.3 杂散电流腐蚀的排流法防护方案及其效果
• 6.4 本章小结
• 6.5 展望
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 详细摘要