一種埋地鋼質(zhì)管道過(guò)保護(hù)下強(qiáng)度損傷測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種埋地鋼質(zhì)管道過(guò)保護(hù)下強(qiáng)度損傷測(cè)試方法，涉及一種埋地鋼質(zhì)管道過(guò)保護(hù)情況下的強(qiáng)度損傷的測(cè)試方法，屬于石油化工領(lǐng)域，特別涉及一種能更精確的測(cè)定埋地鋼質(zhì)管道在“過(guò)保護(hù)”狀態(tài)下，材質(zhì)腐蝕變質(zhì)后，管道埋地時(shí)間和管材強(qiáng)度變化對(duì)應(yīng)關(guān)系的埋地鋼質(zhì)管道強(qiáng)度損傷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB/T21448-2008)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2008年頒布實(shí)施，明確規(guī)定陰極保護(hù)電位標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在-0.85V?-1.20V，即要求陰極保護(hù)的保護(hù)電位不能比-1.20V更負(fù)，否則稱(chēng)為“過(guò)保護(hù)”。
[0003]犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)對(duì)埋地鋼質(zhì)管道進(jìn)行保護(hù)的基本原理是:把埋地鋼質(zhì)管材作為陰極，把比埋地鋼質(zhì)管材更加活潑的金屬作為陽(yáng)極，大地作為電路構(gòu)成回路后，通過(guò)陽(yáng)極腐蝕犧牲而來(lái)保護(hù)陰極。
[0004]犧牲陽(yáng)極法在實(shí)際管道埋設(shè)施工作業(yè)的時(shí)候，傳統(tǒng)犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)施工工藝往往是在管道上采取焊接陽(yáng)極材料的方式，且陽(yáng)極材料多焊接的相對(duì)密集，使的管道陰極保護(hù)系統(tǒng)在投用時(shí)，就已經(jīng)處于過(guò)保護(hù)狀態(tài)，而“過(guò)保護(hù)”又會(huì)加速埋地鋼質(zhì)管道腐蝕破壞。過(guò)保護(hù)后，由于“析氫”導(dǎo)致埋地鋼質(zhì)管道發(fā)生“氫脆”，“氫脆”會(huì)造成埋地鋼質(zhì)管道外防腐層脫落、管材變質(zhì)，使得埋設(shè)鋼質(zhì)管道的強(qiáng)度在過(guò)保護(hù)的情況下大幅下降，進(jìn)而導(dǎo)致管道壽命大幅縮短。目前，國(guó)內(nèi)外尚未有測(cè)定過(guò)保護(hù)情況下管材強(qiáng)度與埋地時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法。埋地鋼質(zhì)管道過(guò)保護(hù)，維護(hù)人員無(wú)法得知埋地鋼質(zhì)管道的強(qiáng)度損傷情況，過(guò)保護(hù)一旦導(dǎo)致埋地鋼質(zhì)管材變質(zhì)，輕則埋地管道腐蝕爆裂，重則發(fā)生爆炸，將給人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大損失，現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有過(guò)保護(hù)情況下埋地鋼質(zhì)管道強(qiáng)度的檢測(cè)方法，只能等到管道強(qiáng)度降低出現(xiàn)事故，才能知道埋地鋼質(zhì)管道強(qiáng)度受到破壞。目前尚未有一種方法能夠?qū)β裨O(shè)管道過(guò)保護(hù)情況下強(qiáng)度的變化做出研判，對(duì)管道強(qiáng)度的變化只能通過(guò)施工人員現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖肉眼經(jīng)驗(yàn)判斷，將整個(gè)管道進(jìn)行挖出測(cè)量，施工難度大，施工成本高，影響范圍也大，大大影響管道的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了改善上述情況，本發(fā)明一種埋地鋼質(zhì)管道過(guò)保護(hù)下強(qiáng)度損傷測(cè)試方法提供了一種埋地鋼質(zhì)管道在過(guò)保護(hù)狀態(tài)下強(qiáng)度損傷的測(cè)試方法，能夠更精確的測(cè)定過(guò)保護(hù)情況下，鋼質(zhì)管道強(qiáng)度變化情況，更好的為埋地鋼質(zhì)管道維護(hù)提供決策。
[0006]本發(fā)明一種埋地鋼質(zhì)管道過(guò)保護(hù)下強(qiáng)度損傷測(cè)試方法是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明包括以下步驟:
[0008](I)將鋼質(zhì)管道原出廠鋼材強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行記錄；
[0009](2)埋地鋼質(zhì)管道標(biāo)準(zhǔn)試件和標(biāo)準(zhǔn)管材的制作:
[0010]從施工件中，選取標(biāo)準(zhǔn)管材，優(yōu)選的為1000cm，所述標(biāo)準(zhǔn)試件的材質(zhì)選取和標(biāo)準(zhǔn)管材同樣的材質(zhì)，所述標(biāo)準(zhǔn)試件由施工件上截割一段管道，通過(guò)車(chē)床加工成型，所述標(biāo)準(zhǔn)試件長(zhǎng)度優(yōu)選的為10cm，優(yōu)選的為啞鈴狀，兩端優(yōu)選的為直徑9_，中間部分優(yōu)選的為6_，所述標(biāo)準(zhǔn)試件一端中部置有接線孔，所述標(biāo)準(zhǔn)試件上的接線孔通過(guò)銅鼻和電纜線連接，然后將標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行防腐處理，置有和施工件同等級(jí)的防腐層，所使用的防腐材料和埋地鋼質(zhì)管道所使用的防腐材料以及防腐處理層數(shù)保持一致，標(biāo)準(zhǔn)管材兩端利用鋼板進(jìn)行焊接封堵密封處理，預(yù)留進(jìn)氣孔，然后對(duì)標(biāo)準(zhǔn)管材內(nèi)部充氣加壓，模擬管道實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，所述氣體為惰性氣體，優(yōu)選的為氮?dú)?，之后封堵進(jìn)氣孔。最后對(duì)標(biāo)準(zhǔn)管材兩端做防腐處理，所使用的防腐材料和埋地鋼質(zhì)管道所使用的防腐材料以及防腐處理層數(shù)保持一致；
[0011](3)標(biāo)準(zhǔn)管材測(cè)量圓點(diǎn)的制備:
[0012]在標(biāo)準(zhǔn)管材上每隔相同的距離尋找一測(cè)量圓點(diǎn)，然后將測(cè)量圓點(diǎn)處的防腐層清除，測(cè)量圓點(diǎn)優(yōu)選的為直徑3cm，將標(biāo)準(zhǔn)試件與陰極焊接，選取三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試件為一組，分別通過(guò)其上連接的電纜線焊接在同一個(gè)測(cè)量圓點(diǎn)上，然后分別在標(biāo)準(zhǔn)管材上的測(cè)量圓點(diǎn)處進(jìn)行防腐處理，所使用的防腐材料和埋地鋼質(zhì)管道所使用的防腐材料以及防腐處理層數(shù)保持一致。在標(biāo)準(zhǔn)管材管道上方設(shè)置陰極點(diǎn)，清除陰極點(diǎn)處的防腐層，然后使用速熔焊劑將電纜接頭焊接到陰極點(diǎn)處，陰極電纜與測(cè)試粧連接，使施工件與標(biāo)準(zhǔn)試件連接，使用防腐護(hù)套重新對(duì)陰極點(diǎn)進(jìn)行防腐處理；
[0013](5)選取參比電極:
[0014]所選參比電極為兩支，分別為硫酸銅參比電極和固體永久參比電極；
[0015](6)測(cè)試地點(diǎn)的選取:
[0016]對(duì)測(cè)試地點(diǎn)的土壤自然電位進(jìn)行測(cè)量，選取自然電位在-0.5V?-0.56V的土壤作為測(cè)試地點(diǎn)，然后對(duì)所選測(cè)試地點(diǎn)周?chē)碾s散電流源進(jìn)行排查，存在雜散電流源則進(jìn)行排流處理；
[0017](7)埋地鋼質(zhì)管道測(cè)試坑的挖掘:
[0018]所述鋼質(zhì)管道測(cè)試坑的長(zhǎng)度和寬度根據(jù)所選標(biāo)準(zhǔn)管材的長(zhǎng)度和寬度挖掘，以能夠填埋整個(gè)鋼質(zhì)管道為宜，所述測(cè)試坑挖深到100cm-200cm之間，優(yōu)選的為150cm;
[0019](8)安裝地面的測(cè)試粧:
[0020]在坑距20cm之外，安裝測(cè)試粧，所述測(cè)試粧主體為砼，防護(hù)套管置于測(cè)試粧主體中部，參比電極接線柱置于測(cè)試粧主體上，兩個(gè)搭片置于參比電極接線柱上，陽(yáng)極接線柱和陰極接線柱分別置于測(cè)試粧主體上，且位于參比電極接線柱兩側(cè)，利用萬(wàn)用表直測(cè)保護(hù)電位保護(hù)電流；
[0021](9)回填和系統(tǒng)調(diào)試:
[0022]首先將標(biāo)準(zhǔn)管材埋設(shè)置于坑中，然后將參比電極放置于坑中，優(yōu)選的為位于標(biāo)準(zhǔn)管材下方50cm處，將硫酸銅參比電極和永久參比電極分別通過(guò)電纜接引出地面，然后穿過(guò)于測(cè)試粧主體上的防護(hù)套和參比電極接線柱相連接，測(cè)試粧主體上陰極接線柱通過(guò)電纜線和標(biāo)準(zhǔn)管材管道上方的陰極點(diǎn)相連接。使用公開(kāi)號(hào)CN201148467Y專(zhuān)利中的鎂陽(yáng)極塊，選用多塊，且分別通過(guò)電纜和陽(yáng)極接線柱相連接，所述鎂陽(yáng)極塊之間平行放置，且置于標(biāo)準(zhǔn)管材兩側(cè)，所述鎂陽(yáng)極塊優(yōu)選的為兩塊。所述鎂陽(yáng)極塊和標(biāo)準(zhǔn)管材之間留有空隙。所述標(biāo)準(zhǔn)試件三個(gè)為一組，均勻分散放置置于標(biāo)準(zhǔn)管材下方。所述標(biāo)準(zhǔn)試件之間不能捆綁或者疊放，安裝完之后對(duì)保護(hù)電位進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)保護(hù)電位不在-1.4V的時(shí)候，即可通過(guò)調(diào)節(jié)鎂陽(yáng)極塊的多少來(lái)進(jìn)行保護(hù)電位調(diào)節(jié)；
[0023](10)陰極保護(hù)電位測(cè)量:
[0024]在測(cè)量期內(nèi)，每隔相同時(shí)間對(duì)測(cè)試點(diǎn)的陰極保護(hù)電位進(jìn)行測(cè)量一次，并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，時(shí)間間隔為不超過(guò)60天；
[0025](11)數(shù)據(jù)采集方法:
[0026]將標(biāo)準(zhǔn)管材上的每組標(biāo)準(zhǔn)試件，在相同的時(shí)間段內(nèi)挖出，然后只需將標(biāo)準(zhǔn)試件的接線孔和銅鼻分開(kāi)，即可取下標(biāo)準(zhǔn)管材上的一組標(biāo)準(zhǔn)試件，然后回填，之后將標(biāo)準(zhǔn)試件放置于密封箱中送檢，送檢時(shí)間不超過(guò)10天；
[0027](12)數(shù)據(jù)的計(jì)算:
[0028]通過(guò)對(duì)每組標(biāo)準(zhǔn)試件的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的測(cè)量，進(jìn)行算數(shù)平均，即可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試件強(qiáng)度的變化，預(yù)測(cè)施工件強(qiáng)度的變化，更好的為埋地鋼質(zhì)管道維護(hù)提供決策。
[0029]有益效果
[0030]一、本測(cè)試方法簡(jiǎn)單易行，成本較低，實(shí)用性強(qiáng)。
[0031]二、能夠更好的為埋地鋼質(zhì)管道維護(hù)提供決策。
[0032]三、本測(cè)試方法能夠更準(zhǔn)確的為鋼質(zhì)管道過(guò)保護(hù)情況下的抗拉強(qiáng)度變化提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0033]附圖1為本發(fā)明一種埋地鋼質(zhì)管道過(guò)保護(hù)下強(qiáng)度損傷測(cè)試方法的安裝結(jié)構(gòu)示意圖
[0034]附圖2為本發(fā)明一種埋地鋼質(zhì)管道過(guò)保護(hù)下強(qiáng)度損傷測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)試件的結(jié)構(gòu)示意圖
[0035]附圖3為本發(fā)明一種埋地鋼質(zhì)管道過(guò)保護(hù)下強(qiáng)度損傷測(cè)試方法的測(cè)試粧的結(jié)構(gòu)示意圖
[0036]附圖中
[0037]其中零件為:測(cè)量圓點(diǎn)(1)，電纜(2)，標(biāo)準(zhǔn)試件(3)，標(biāo)準(zhǔn)管材(4)，測(cè)試粧主體
(5)，鎂陽(yáng)極塊(6)，硫酸銅參比電極(7)，固體永久參比電極(8)，接線孔(9)，銅鼻(10)，搭片(11)，陽(yáng)極接線柱(12)，防護(hù)套管(13)，陰極接線柱(14)，參比電極接線柱(15)
【具體實(shí)施方式】
:
[0038]下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0039](I)山東淄博進(jìn)行管道施工，采用的是淄博綠博燃?xì)庥邢薰镜匿撡|(zhì)管道，其中管材等級(jí)為L(zhǎng)290NB鋼材，管道參數(shù)Φ 355 X 9mm ；
[0040](2)埋地鋼質(zhì)管道標(biāo)準(zhǔn)試件(3)和標(biāo)準(zhǔn)管材(4)的制作:
[0041]從L290NB鋼材施工件中，選用的是12米的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行切割，制作標(biāo)準(zhǔn)管材(4)長(zhǎng)度為10米，然后剩余的2米管材，通過(guò)車(chē)床將標(biāo)準(zhǔn)試件(3)加工成9個(gè)。加工成型的標(biāo)準(zhǔn)試件(3)成啞鈴狀，長(zhǎng)度為100mm，兩端直徑9mm，中間部分為6mm，在所述標(biāo)準(zhǔn)試件(3) —端中部開(kāi)接線孔，通過(guò)銅鼻(10)和電纜(2)線連接，然后將標(biāo)準(zhǔn)試件(3)進(jìn)行防腐處理，置有和施工件同等級(jí)的防腐層，所使用的防腐材料和埋地鋼質(zhì)管道所使用的防腐材料和以及防腐處理層數(shù)保持一致。然后對(duì)10米的標(biāo)準(zhǔn)管材(4)兩端進(jìn)行鋼板封堵焊接密封處理，預(yù)留進(jìn)氣孔，在標(biāo)準(zhǔn)管材(4)內(nèi)部充滿氮?dú)猓舛逻M(jìn)氣孔，最后對(duì)防腐材料標(biāo)準(zhǔn)管材(4)兩端做防腐處理，用電火花檢漏儀檢測(cè)漏點(diǎn)，所使用的防腐材料和埋地鋼質(zhì)管道所使用的防腐材料以及防腐處理層數(shù)保持一致；
[0042](3)標(biāo)準(zhǔn)管材(4)測(cè)量圓點(diǎn)(I)的制備:
[0043]在標(biāo)準(zhǔn)管材(4)上每隔相同的距離尋找一測(cè)量圓點(diǎn)(I)，將測(cè)量圓點(diǎn)處的防腐層清除，測(cè)量圓點(diǎn)(I)直徑3厘米，