接地材料对阴保影响..docx

站场接地系统优化措施研究——接地系统与区域阴保相互影响规律研究进展报告北京科技大学2013年11月目录1站场接地系统优化措施研究背景与意义11.1立项意义11.2接地系统对阴极保护系统影响国内外研究现状21.3阴极保护电位分布数值计算技术的研究现状61.3.1阴极保护体系的数学模型61.3.2阴极保护体系数学模型的数值处理方法91.3.3阴极保护数值计算边界问题的处理121.3.4阴极保护电位分布数值计算的研究难点与发展方向141.4站场接地系统优化措施研究目前已完成情况152站场接地系统及区域阴极保护现场调研172.1现场检测内容及方法172.2测试结果182.2.1精河站测量结果192.2.2西靖站测量结果222.2.3古浪一站测量结果242.2.4古浪二站测量结果262.2.5阿拉山口站测量结果292.2.6玛纳斯站测量结果312.2.7西一线57#阀室测量结果332.2.8西一线58#阀室测量结果342.2.9西二线67#阀室测量结果343输油气站场区域阴保系统基础信息数据库建立363.1站场区域阴保系统基础信息数据库设计363.2西靖站区域阴保系统基础信息数据库建立453.3精河站区域阴保系统基础信息数据库554站场区域阴极保护电位分布数学模型研究664.1站场区域阴极保护技术的特点及存在问题664.2站场阴极保护电位分布描述方程研究684.3站场区域阴极保护电位分布数学模型边界条件研究705站场阴极保护系统电位场的数值计算方法研究745.1阴极保护电位分布数值计算方法比选745.2界元方法理论基础755.2.1边界元法积分方程755.2.2边界积分方程的离散与计算805.3阴极保护电位的边界元计算方法研究855.3.1腐蚀介质电场平面问题855.3.2腐蚀电场平面问题边界元基本方程885.3.3非线性边界腐蚀电场的迭代解法895.4站场接地系统与阴极保护相互影响模拟软件开发916站场接地材料极化边界条件测试研究966.1极化曲线测量简介966.2测量方法介绍976.2.1仪器设备介绍976.2.2测量方法介绍996.3测量结果1017实际站场接地系统对区域阴极保护影响规律研究1227.1西靖站接地系统对区域阴极保护的影响规律研究1227.1.1西靖站区域阴极保护系统模型建立1227.1.2西靖站接地系统整改1277.2精河站接地系统对区域阴极保护的影响规律研究1297.2.1精河站区域阴极保护系统模型建立1307.2.2精河站接地系统整改1508接地材料对阴极保护系统影响规律实验研究1528.1实验内容1528.1.1实验站场的搭建1528.1.2实验方法1568.2实验结果1578.2.1恒电位实验1578.2.2恒电流实验1609项目已完成情况及下一步工作计划1629.1项目已完成情况1629.2下一步工作计划163站场接地系统优化措施研究背景与意义立项意义油气站场管道、设备、通信、自控系统的接地对减轻雷电、静电、电气误操作、感应电流等造成的危害发挥着重要作用。随着管道自动化控制程度的不断提高，各系统联合接地网的应用已经成为国内、国际长输管道站场接地系统的常规、普及做法。相对于单体接地系统而言，联合接地可为电力系统故障电流、雷电等引起的强入地电流提供一个相对更低的电阻回路，从而进一步减小了地电位梯度和管地电位差，避免了高接触电压和跨步电压、管地电位差对人身安全、管道本体、管道涂层、管道阴极保护设施等产生危害。此外，当接地系统的某一部分发生故障（如：接地极断裂）时，联合接地的多回路特性可确保接地系统的正常运行。总而言之，联合接地是一种经济有效的防护措施，在国内外得到了广泛的应用。随着西部管道公司油气输送系统的规模和自动化水平的不断提高，站场高低压配电及控制系统不断向网络化、智能化、集成化方向发展，使得站场接地系统规模庞大，结构错综复杂。根据公司各输油气站场提供的资料发现，各输油气站场接地系统存在的突出问题有：接地网所用热镀锌扁钢、角钢腐蚀速率远超设计预期，接地网整体腐蚀问题严重、平均寿命约在5-8年；站场接地系统与站场区域阴极保护系统、工艺管网阴极保护系统、各储罐阴极保护系统存在相互干扰的现象；各站场接地系统所用接地极和降阻方式差别较大，缺少各种防雷接地技术的全面比对分析研究工作。阴极保护技术是保护埋地管道和设备免遭腐蚀的一项有效技术，在我国油田、管线、罐区、站场、炼厂和燃气管网干线已广泛应用。对于标准和规范相对明确、保护对象结构相对简单的长输管线，阴极保护的设计与应用已相对成熟，并在我国取得了明显的经济和社会效益。但对于输油泵站、输气站、油库罐区和油气集输联合站等油气输送站场，由于受技术、安全和经济等多方面因素的影响，站区内的阴极保护技术远远落后于干线，最初大多数站场内埋地管线及金属设施没有采用阴极保护技术，仅