《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》CJJ95

1城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程CJJ95Technicalspecificationforexternalcorrosioncontrolofburiedsteelpipelineforcitygas1总则1.0.1为使城镇燃气埋地钢质管道（以下简称管道）腐蚀控制工程达到统一标准、合理设计、规范施工、科学管理的目的，制定本规程。1.0.2本规程适用于城镇燃气埋地钢质管道外腐蚀控制工程的设计、施工、验收和管理。1.0.3腐蚀控制工程应做到技术可靠、经济合理、保护环境；并应不断采用新技术、新设备、新材料、新工艺，满足腐蚀控制要求，提高经济效益、环境效益和社会效益。1.0.4管道腐蚀控制工程除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语2.0.1腐蚀corrosion金属与环境介质间的物理——化学相互作用，其结果使金属的性能发生变化，并常可导致金属、环境或由它们组成的作为部分技术体系的功能受到的损伤。2.0.2腐蚀速率corrosionrate单位时间内金属遭受腐蚀的质量损耗量或深度损耗量，常以mm/a或g/m2·h表示。2.0.3腐蚀控制corrosioncontrol人为改变金属的腐蚀体系要素，以降低金属的质量损耗和对环境介质的影响，保障管道的服役功能。2.0.4腐蚀电位corrosionpotential在开路条件下，处于电介质中的腐蚀表面相对于参比电极的电位，也称为静止电位（restpotential）、开路电位（open-circuitpotential）或自然腐蚀电位（freelycorrodingpotential）。2.0.5防腐层coating涂覆在管道及其附件表面上，使其与腐蚀环境实现物理隔离的绝缘材料层。2.0.6漏点holiday防腐层的不连续处（孔），导致未被保护的表面暴露于环境中。2.0.7电绝缘electricalisolation管道与相邻的其他金属物或环境物质之间，或在管道的不同管段之间呈电气隔离的状态。2.0.8电连续性electricalconduct对指定管道体系的整体电气导通性。2.0.9阴极保护cathodicprotection通过降低腐蚀电位，使管道腐蚀速率显著减小而实现电化学保护的一种方法。2.0.10牺牲阳极sacrificialanodeorgalvanicanode2与被保护管道偶接而形成电化学电池，并在其中呈低电位的阳极，通过阳极溶解释放负电流以对管道实现阴极保护的金属组元。2.0.11牺牲阳极阴极保护cathodicprotectionwithsacrificialanode通过与作为牺牲阳极的金属组元偶接而对管道提供负电流以实现阴极保护的一种电化学保护方法。2.0.12强制电流阴极保护impressedcurrentcathodicprotection通过外部电源对管道提供负电流以实现阴极保护的一种电化学保护方法，也称为外加电流阴极保护。2.0.13辅助阳极impressedcurrentanodeorauxiliaryanode在强制电流阴极保护系统中，与外部电源正极相连并在阴极保护电回路中起导电作用构成完整电流回路的电极。2.0.14参比电极referenceelectrode具有稳定可再现电位的电极，在测量管道电位或其他电极电位值时用于组成测量电池的电化学半电池，作为电极电位测量的参考基准。2.0.15极化polarization由于金属和电解质之间有净电流流动而导致的电极电位偏移偏离初始电位现象，可表征电极界面上电极过程的阻力作用。2.0.16阴极极化电位cathodicpolarizedpotential在阴极极化条件下金属/电解质界面的电位，等于自腐蚀电位与实际极化电位值的和。2.0.17杂散电流straycurrent从规定的正常电路中流失而在非指定回路中流动的电流。2.0.18干扰interference由于杂散电流作用或感应电流作用等对管道产生的有害影响。2.0.19排流保护electricaldrainageprotection用电学的或物理的方法把进入管道的杂散电流导出或阻止杂散电流进入管道，以防止杂散电流腐蚀的保护方法。2.0.20阴极保护电位cathodicprotectivepotential为达到阴极保护目的，在阴极保护电流作用下使管道电位从自腐蚀电位负移至某个阴极极化的电位值。2.0.21IR降IRdrop根据欧姆定律，由于电流的流动在参比电极与金属管道之间土壤中产生的电压降。2.0.22通电电位onpotential阴极保护系统持续运行时测量的构筑物对电解质电位。2.0.23断电电位offpotential断电瞬间测得的构筑物对电解质电位。2.0.24测试装置testpost布设在埋地管道上，用于检测与测试管道阴极保护参数的附属设施。2.0.25防腐层剥离coatingdisbondment防腐层与金属管道表面之间的粘附力丧失。2.0.26防腐层缺陷fault防腐层中所有的异常，包括剥离区和漏点等。2.0.27防腐层电阻率coatingresistivity防腐层电阻率是防腐层电阻和防腐层表面积的乘积。2.0.28汇流点drainpoint阴极电缆与被保护金属管道的连接点，保护电流通过此点流回电源。33一般规定3.0.1新建城镇燃气埋地钢质管道必须采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制系统，或其他已证明有效的腐蚀控制方法。管道运行期间阴极保护不间断。3.0.2仅有防腐层保护的在役管道宜逐步追加阴极保护系统，除非调查表明不适宜追加阴极保护。3.0.3处于强干扰腐蚀地区的管道，必须采取防干扰的保护措施。3.0.4管道腐蚀控制系统设计时，应考虑下列因素：1土壤环境因素：1）土壤环境的腐蚀性；2）管道钢在土壤中的腐蚀速率；3）管道相邻的金属构筑物状况及其与管道的相互影响；4）对管道产生干扰的杂散电流源及其影响程度。2技术经济因素：1）管道输送介质的性能及运行工况；2）管道的设计使用年限及维护费用；3）管道腐蚀泄漏导致的间接费用；4）用于管道腐蚀控制的费用。3环境保护因素：1）管道腐蚀控制系统对人体健康和环境的影响；2）管道埋设的地理位置、交通状况和人口密度；3）腐蚀控制系统对土壤环境的影响。3.0.5管道腐蚀控制系统设计时，可参比类似在役管道实施、运行和检测结果。3.0.6在发现腐蚀控制系统异常时，宜进行土壤腐蚀性、防腐层、阴极保护效果、杂散电流干扰和管体腐蚀损伤评价。3.0.7管道腐蚀控制系统的设计、施工应由具有相应资质的专业单位进行。3.0.8进行管道腐蚀控制系统设计、施工及管理的技术人员应具有防腐蚀专业技术资格，实施操作人员应经过规定的专业培训。4腐蚀评价4.1土壤腐蚀评价4.1.1土壤腐蚀性应采用检测管道钢在土壤中的腐蚀电流密度和平均腐蚀速率判定。土壤腐蚀性评价应符合表4.1.1的规定。表4.1.1土壤腐蚀性评价指标级别强中轻较轻极轻腐蚀电流密度(µA/cm2)96～93～60.1～30.14平均腐蚀速率(g/dm2•a))75～73～51～314.1.2在一般地区，可采用土壤电阻率指标判定土壤腐蚀性。土壤腐蚀性评价应符合表4.1.2的规定。表4.1.2一般地区土壤腐蚀性评价指标级别强中轻土壤电阻率（•m）2020～50504.1.3当存在细菌腐蚀时，应采用土壤氧化还原电位指标判定土壤腐蚀性。土壤细菌腐蚀性评价应符合表4.1.3的规定。表4.1.3土壤细菌腐蚀性评价指标级别强较强中轻氧化-还原电位（mV）（.m）100100～200200～4004004.2干扰腐蚀评价4.2.1直流干扰腐蚀评价应符合下列规定：1管道受到直流干扰程度应采用管地电位正向偏移指标或地电位梯度指标判定，当管道任意点的管地电位较自然电位正向偏移大于20mV或管道附近土壤的地电位梯度大于0.5mV/m时，可确认管道受到直流干扰；2直流干扰程度一般应采用管地电位正向偏移指标评价，并应符合表4.2.1-1的规定；当管地电位偏移值难以测取时，可采用土壤电位梯度指标评价，并应符合表4.2.1-2的规定；表4.2.1-1直流干扰程度的评价直流干扰程度强中弱管地电位正向偏移值（mV）20020～20020表4.2.1-2杂散电流强弱程度的评价杂散电流强弱程度强中弱土壤电位梯度（mV/m）5.00.5～5.00.553当管道任意点的管地电位较自然电位正向偏移大于100mV或管道附近土壤的地电位梯度大于2.5mV/m时，应采取防护措施。4.2.2交流干扰腐蚀评价应符合下列规定：1石油沥青防腐层埋地管道受到交流干扰程度应采用管道交流干扰电压指标判定，交流干扰腐蚀评价应符合表4.2.2的规定；表4.2.2交流干扰程度的评价土壤类型严重程度（级别）强中弱判断指标（V）碱性土壤2010～2010中性土壤158～158酸性土壤106～1062交流电对环氧类、聚乙烯等高性能防腐层埋地管道的干扰可按15V交流开路电压进行判定，在保证操作人员有安全防护措施时，判断指标可适当放宽。4.3防腐层评价4.3.1管道防腐层间接检测评价应符合国家现行标准《钢制管道及储罐腐蚀评价标准—埋地钢质管道外腐蚀直接评价》SY/T0087.1的规定，按照表4.3.1对防腐层进行评价：表4.3.1防腐层间接检测评价级别检测方法轻中严重直流电位梯度法（DCVG）电位梯度IR%较小，CP在通/断电时处于阴极状态电位梯度IR%中等，CP在断电时处于中性状态电位梯度IR%较大，CP在通/断电时处于阳极状态音频信号检漏法或交流电位梯度法（ACVG）低电压降中等电压降高电压降密间隔电位法（CIS）通/断电电位轻微负于阴极保护电位准则通/断电电位中等偏离并正于阴极保护电位准则通/断电电位大幅偏离并正于阴极保护电位准则交流电流衰减法（PCM）单位长度衰减量小单位长度衰减量中等单位长度衰减量较大4.3.2防腐层绝缘性能评价应符合下列规定：1石油沥青防腐层绝缘性能检测评价应符合国家现行标准《埋地钢质管道外防腐层修复技术规范》SY/T5918的规定，按照表4.3.2对防腐层绝缘性能进行评价。6表4.3.2防腐层绝缘性能评价防腐层等级检测方法及表现一级（优）二级（良）三级（可）四级（差）五级（劣）电流-电位法测电阻率/Ω·m2≥50002500≤Rg50001500≤Rg2500500≤Rg1500500选频-变频法测电阻率/Ω·m2≥100006000≤Rg100003000≤Rg60001000≤Rg30001000老化程度及表现基本无老化老化轻微，无剥离和损伤老化较轻，基本完整，沥青发脆老化较严重，有剥离和较严重的吸水现象老化和剥离严重，轻剥即掉2对环氧类、聚乙烯等高性能防腐层的绝缘性能可采用电流-电位法或交流电流衰减法进行定性评价。4.4阴极保护效果评价4.4.1阴极保护系统的保护效果应达到下列指标之一：1施加阴极保护后，使用铜—饱和硫酸铜参比电极（以下简称CSE参比电极）测得的管/地界面极化电位至少应达到-850mV或更负。测量电位时，必须考虑IR降的影响。2采用断电法测得管道相对于CSE参比电极的极化电位应达到-850mV或更负。3在阴极保护极化形成或衰减时，测得被保护管道表面与接触土壤的、稳定的CSE参比电极之间的阴极极化电位值不应小于100mV。4.4.2存在细菌腐蚀时，管道通电保护电位值应小于或等于-950mV（相对于CSE参比电极）。4.4.3沙漠地区，管道通电保护电位值应小于或等于-750mV（相对于CSE参比电极）。4.4.4阴极保护的管地最负电位不应超过管道钢的防腐层剥离电位。4.5管体腐蚀损伤评价4.5.1管体腐蚀损伤评价应符合国家现行标准《钢质管道管体腐蚀损伤评价方法》SY/T6151的规定，采用腐蚀坑相对深度、腐蚀纵向长度和最大安全工作压力指标进行评价。管体腐蚀损伤评价应符合表4.5.1的规定。表4.5.1管体腐蚀损伤评价指标级别一级二级三级腐蚀坑相对深度AA80%--A≤10%腐蚀纵向长度Lm、L----Lm≤L7最大安全工