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NACE标准管道外部腐蚀的直接评价方法（ECDA）天津嘉信技术工程公司资料NACESP0502-20081目录1概述2定义3预评价4间接检测5直接检查6后评价7ECDA记录参考资料附录文献附录A间接检测方法附录B直接检查：防腐层除去前的数据收集方法附录C直接检查：防腐层损伤和腐蚀深度附录D后评价：腐蚀发展速度的估计天津嘉信技术工程公司资料NACESP0502-20082第一节概述1.1引言1.1.1本标准叙述国家腐蚀工程师协会(NACE)关于陆上埋地钢质管道系统外部腐蚀直接评价(ECDA)方法。本标准为典型管道系统应用ECDA方法提供指导和支持。1.1.2编写此标准是为操作员根据特定管道情况制定操作方法提供必要的灵活性。1.1.3ECDA是一个不断改进的方法。通过成功应用，ECDA可以识别并处理已经发生、正在发生、和将要发生腐蚀的部位。1.1.3.1ECDA方法的优越性在于，能够确定缺陷将在哪里形成，而不只是确定已存在缺陷的位置。1.1.3.2比较连续应用ECDA的结果是评价ECDA有效性和可信度的一种方法，这也为持续改善的管道完整性提供了可信度。1.1.4ECDA方法是开发成为一个改善管道安全性的过程，其主要目的是预防未来出现的外部腐蚀损伤。1.1.4.1本标准认为外部腐蚀是一种可评估的危险。用它来建立一个基准，并依此来评价那些目前外部腐蚀尚不构成明显危险的管道，其日后可能的腐蚀损伤。1.1.5本标准中描述的ECDA方法特别适用于处理陆上的、埋地钢质管道。1.1.6ECDA应用也可包括，但不局限于，评价管道附件的外部腐蚀，如：1.1.6.1用其它检测方法（如ILI或压力试验）不能检测的。1.1.6.2已用其它控制未来腐蚀的监测方法检测过的。1.1.6.3已用其它用来建立再次评价时间间隔的检测方法检测过的。1.1.6.4从未用以控制未来腐蚀为主要目的其它检测方法检测过的。1.1.7ECDA也可发现影响管道完整性的其它危险，如：机械破坏、应力腐蚀开裂(SCC)、微生物致腐蚀(MIC)等。一旦检出这些危险，还必需使用其它评价方法及检测手段来验证。管道操作员应使用合适方法，如：ASMEB31.41，ASMEB31.82,3和API11604等来确定除外部腐蚀因素外造成的其它风险。1.1.8ECDA存在局限性，不是所有管道都能成功用ECDA评价。像其它评价方法一样，应用这种评价方法时也必须采取相关的预防措施。1.1.8.1按这里叙述和附录A的方法及过程，本标准可应用于防腐层较差或裸露管道。如果获得阴极保护所需电流和裸管一样大，那么这些防腐层较差管道也被当成裸管来处理。1.1.9为正确运用并取得良好效果，本标准应作为整体使用。只使用或参考其中某一段落或部分可能产生误解或误用本文所介绍的推荐方法和准则。1.1.10由于埋地管道系统外部环境的复杂性，本标准不对每种具体环境规定出具体天津嘉信技术工程公司资料NACESP0502-20083做法。1.1.11正如只有通过教育和相关实践才能获得自然科学、工程准则和数学原理等知识一样，本标准条款要在专业人员指导下应用，这些人员能胜任埋地钢质管道系统的腐蚀控制和风险评价等工作。他们可以是专业工程师、NACE等组织认证的腐蚀专家、阴极保护专家、或在埋地钢质管道外部腐蚀控制有实际经验和一定水平的工程师或科技人员。1.2评价过程四步骤1.2.1ECDA需要数据的完整性，它们来自：大量的外业调查、管道基本物性及操作历史等方面的数据和信息。1.2.2ECDA包括以下四个步骤，如图1a和图1b所示：1.2.2.1预评价。预评价步骤要收集历史数据及当前数据以确定ECDA是否可行，划分ECDA评价区段及选择间接检测工具。数据以容易取得的类型为主，包括：施工建设记录、运行和维修历史、调试记录、腐蚀测量记录、其它地面检测记录和过去完整性评价或维修工作的检测报告等。1.2.2.2间接检测。间接检测步骤包括地面检测，和/或，为确定防腐层缺陷严重程度、其它异常及管道上已发生或可能发生腐蚀区段的地表检测。管道沿线环境有较大变化时，为提高检测可靠性，需在整个管道使用两种或更多种间接检测工具。1.2.2.3直接检查。直接检查步骤包括分析间接检测数据，以选择开挖和管道表面评价的位置。直接检查得到的数据与以前所得数据结合可用来确定评价外部腐蚀对管道的影响。此外，对管道防腐层性能、腐蚀缺陷修复和防腐蚀措施的评价也包含在这一步骤内。1.2.2.4后评价。后评价步骤是分析以上三步所得数据来评估ECDA方法的有效性，并确定再次评价的时间间隔。1.2.3对没有较好控制腐蚀的管道，包括没有正规的间接检测，第一次使用ECDA时，必须有更严格要求。这些要求至少应包括附加数据的收集、直接调查和后评价。1.2.3.1初次使用ECDA，需更严格要求以加深对外腐蚀方面的管道完整性认识。天津嘉信技术工程公司资料NACESP0502-2008图1a外腐蚀直接评价方法流程图第1部分4天津嘉信技术工程公司资料NACESP0502-2008图1b外腐蚀直接评价方法流程图第2部分5天津嘉信技术工程公司资料NACESP0502-20086第二节名词定义活性：（1）电极电位的负向。（2）金属处于腐蚀的状态，并不受腐蚀产物的明显影响。交流电位梯度（ACVG）：测量沿管道或管道周围土壤中漏电流变化来确定防腐层漏电和腐蚀热点位置的方法。阳极：电化学电池中发生氧化反应的电极。电子从该电极经外电路流出。金属离子从该电极进入溶液，在阳极通常发生腐蚀。异常：指管道外壁、防腐层或管道周围电磁场等方面和正常状态的偏离。B31G：ASME标准之一，用于计算腐蚀管道的承压能力。阴极：电化学电池中发生还原反应的电极。电子经外电路流向阴极。阴极剥离：由阴极反应的产物引起的管道表面和防腐层之间粘着性破坏。阴极保护(CP)：把表面变成电化学的阴极来减少金属表面腐蚀的一种方法。分类：间接检测中估计在一般年平均状态下腐蚀热点出现概率的方法。密间距测量(CIS)：沿管道每隔固定长度测量管道和大地间电位的方法。腐蚀：通常指由于和环境反应引起的材料（通常是金属）破坏。腐蚀热点(活性点)：腐蚀处于活性，以一定速率发展的状态，它使在管道设计寿命内管道承压能力显著降低。电流衰减检测：应用电磁场传播理论，测量管道防腐层完好状况的方法。所收集数据可能包括：管道埋深、防腐层电阻和电导、异常区位置和类型。缺陷：降低管道承压能力的管壁异常。直流电位梯度（DCVG）：测量沿管道或管道周围土壤中电压梯度改变来确定防腐层漏点和腐蚀热点位置的方法。直接检查：作为ECDA一部分，对开挖处管道表面进行的检查和测量。剥落防腐层：由于粘着性差、化学侵蚀、机械破坏、氢聚集等原因使保护性防腐层和管道表面间失去附着力。剥落防腐层可能与漏涂有关，也可能无关。另参见阴极剥离。ECDA：见外部腐蚀直接评价（ECDA）。ECDA区段：有相似物理性质和操作历史的管段。这部分可使用相同的间接检测工具。电解质：含有在电场中可自由移动离子的化学物质。本标准考虑的电解质是指，埋地或水下金属管道系统周围相邻的或与之接触的土壤及液体，包括湿气和其它化学物质。电磁检测技术：通过测量由防腐层缺陷引起的磁场变化来确定埋地管道防腐层缺陷位置的一种地面检测技术。外部腐蚀直接评价（ECDA）：评价外部腐蚀对管道完整性影响的方法，由预评价，间接检测，直接检查和后评价四个步骤组成。漏点(Holiday)：防腐层上所有的异常，包括剥落区和漏涂。天津嘉信技术工程公司资料NACESP0502-20087铁基材料：主要由铁元素构成的金属。本标准指：钢、铸铁和锻钢。漏点：保护性防腐层的不连续性（孔），它使未保护表面暴露到外部环境中。水压试验：用水充满管段并加压达到管道名义环向压力的给定值进行的验证试验。指示（症状）：表示根据间接检测测量发现的和正常状态偏离的症状。“立即”指示：需要在很短时间内进行修复或维修的症状。“计划”指示：表明该管段在再次评价之前应当进行处理的症状。它比“立即”指示次要。“监控”指示：表示在该管段再次评价周期前可以不必处理或不需要维护、修理的症状。其重要性不如“计划”指示。间接检测：在管道上方地面或附近地面用来确定防腐层漏点、腐蚀热点、或其它异常点位置的装置和测量方法。线内检测（ILI）：利用线内检测（ILI）工具从管道内部对管道进行检测。常用的ILI检测工具是清管器或智能猪。瞬间断电电位：停止阴极保护电流后瞬间得到的电极极化半电池电位，它近似等于有电流时的电位减去IR降电位。IR降：电流流过电阻产生的电压降，符合欧姆定律。昀大允许操作压力（MAOP）：管道操作过程中允许达到的昀大内压力。机械破损：由外力引起管道上的各种异常，包括凹坑，凿沟和金属损失。微生物作用腐蚀（MIC）：因微生物，包括细菌和真菌，存在和活动所导致的局部腐蚀。NACEECDA：本标准中定义为外部腐蚀直接评价方法。管道对电解质的电位：参见结构对电解质的电位。管-地电位：参见结构对电解质的电位。极化：由于电流流过电极/电解质界面引起的开路电位改变。优先次序：基于每次间接检测获得的当前腐蚀及前期腐蚀程度和严重性，来确定需求直接检查紧迫性（次序）的方法。区域：参见ECDA区段。补救措施：本标准中指的是为减少防腐系统中缺陷而采取修正及预防措施。RSTRENG:计算腐蚀管道承压能力的计算机程序。管段（segment）：需要用ECDA进行评价的管段。段由一个或更多个ECDA区段组成。屏蔽：（1）防止机械破损的保护性覆盖物。（2）使阴极保护电流从其自然路径被阻隔或被分流的现象。合理的工程实践：合理显示或总结全部知识和经验，在逻辑上合理，并被科学或科学应用证实为正确的技术假设。杂散电流：管道铺设环境中不按预定回路流动的电流。对结构电解电位：地下或水下金属结构和电解质间的电位差，以电解质接触的电极电位为参照值。电压：是一种电动势或电极两端电位差，通常用伏特表示。天津嘉信技术工程公司资料NACESP0502-2008第三节预评价3.1引言3.1.1预评价步骤目的是确定ECDA方法对所评价管道是否可行，选择间接检测工具以及划分ECDA区段。3.1.2预评价步骤需要收集大量的充足数据、并进行综合和分析，预评价的步骤必须系统、完整地进行。3.1.3预评价的步骤如图2所示：3.1.3.1数据收集；3.1.3.2评价ECDA的可行性；3.1.3.3选择间接检测工具；3.1.3.4确定ECDA区段。图2预评价步骤3.2数据收集3.2.1管道操作员需要收集被评价部分管道的历史数据、当前数据和基本物性。3.2.1.1操作员应根据管段历史和环境确定昀少数据需求。另外，应确定出成功进行ECDA的关键数据。3.2.1.2对首次应用ECDA的区段，所有影响间接检测工具选择（见3.4）和ECDA区段划分定义（见3.5）的因素都应予以考虑。3.2.2操作人员至少应从以下五方面（见表1）收集数据。数据根据ECDA提供的8天津嘉信技术工程公司资料NACESP0502-20089收集数据类型来收集。表1中并非所有项目对整个管道是必需的。另外，操作员也可确定收集表1中没有列出的项目。3.2.2.1有关管道的；3.2.2.2关于施工的；3.2.2.3土壤/环境；3.2.2.4腐蚀控制；3.2.2.5操作数据。表1：ECDA数据要素（A）数据间接检测工具选择ECDA区段的划分结果的使用和解释有关管道材料（钢，铸铁等）和等级ECDA不适用于非铁材料不同金属连接处要特别考虑暴露在外部环境中会形成局部腐蚀电池直径可能削弱间接检测工具的检测能力影响阴极保护电流的流动和对结果的解释壁厚影响临界缺陷大小和剩余寿命预测生产日期老管道材料强度水平普遍较低，它降低了临界缺陷大小和剩余寿命预测焊缝类型低频电阻焊（ERW）区或者火花电弧焊增强焊缝区的管道需单独划分ECDA区段焊缝强度较低的老管道会降低临界缺陷尺寸。ERW或火花电弧焊缝比金属的腐蚀速度更高裸管限制ECDA应用。无可用工具——见附录A管道上的裸管部分应为划分单独ECDA区段附录A中给出了特定的ECDA方法有关