DB61-T 1858-2024 二氧化碳驅(qū)埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕控制技術(shù)規(guī)范

ICS75.020CCSE11陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)二氧化碳驅(qū)埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕控制技術(shù)規(guī)范TechnicalspecificationforBuriedsteelpipelinesExternalcorrosioncontrolofcarbonDioxideDrive2024-07-02發(fā)布2024-08-02實(shí)施陜西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布IDB61/T1858—2024前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14總體要求 2 36陰極保護(hù) 47健康安全環(huán)保 5DB61/T1858—2024本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由陜西省能源局提出并歸口。本文件起草單位：陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院、西安石油大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)、西安科技大學(xué)。本文件主要起草人：方曉君、卜曉陽(yáng)、杜貴超、楊志剛、呂爍、劉雅瑞、王飛、邊會(huì)媛、李陽(yáng)、李輝。本文件由陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院負(fù)責(zé)解釋。本文件首次發(fā)布。聯(lián)系信息如下：?jiǎn)挝唬宏兾餮娱L(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院電話址：陜西省西安市雁塔區(qū)唐延路61號(hào)郵編：710065DB61/T1858—2024二氧化碳驅(qū)油是指以二氧化碳為驅(qū)油介質(zhì)提高石油采收率的技術(shù)，該技術(shù)首先要解決的是二氧化碳運(yùn)輸問(wèn)題。由于液態(tài)二氧化碳易于壓縮、便于運(yùn)輸，通常是將氣態(tài)二氧化碳進(jìn)行增壓并降溫至-20℃轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)二氧化碳，再通過(guò)埋地鋼質(zhì)管線運(yùn)輸至井場(chǎng)后注入地層。然而液態(tài)二氧化碳溫度較低，和常規(guī)油氣輸送管線介質(zhì)條件截然不同，為埋地鋼質(zhì)管線安全運(yùn)行帶來(lái)了新的安全隱患。本文件基于二氧化碳驅(qū)輸送介質(zhì)的低溫特性，明確了適用于二氧化碳驅(qū)埋地鋼質(zhì)管線的外腐蝕控制技術(shù)，并制定統(tǒng)一規(guī)范，有效減少二氧化碳泄露，進(jìn)一步保護(hù)自然資源和生態(tài)環(huán)境，為早日實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)奠定重要基礎(chǔ)1DB61/T1858—2024二氧化碳驅(qū)埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕控制技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了二氧化碳驅(qū)埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕控制的總體要求、防護(hù)層、陰極保護(hù)及健康安全環(huán)保要求。本文件適用于二氧化碳驅(qū)埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕控制。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成了本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB50126工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工規(guī)范GB50264工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T8923.1-2011涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評(píng)定第1部分：未涂覆過(guò)的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級(jí)和處理等級(jí)GB/T10123-2022金屬和合金的腐蝕術(shù)語(yǔ)GB/T18570.3-2005涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的評(píng)定試驗(yàn)第3部分：涂覆涂料前鋼材表面的灰塵評(píng)定(壓敏粘帶法)GB/T21246埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)量方法GB/T21447鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范GB/T21448埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范GB/T24001環(huán)境管理體系要求及使用指南GB/T45001職業(yè)健康安全管理體系要求及使用指南GB/T50698-2011埋地鋼質(zhì)管道交流干擾防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50991-2014埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)SH/T3022-2019石油化工設(shè)備和管道涂料防腐蝕設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)SY/T0086陰極保護(hù)管道的電絕緣標(biāo)準(zhǔn)SY/T0087.1鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)第1部分：埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕直接評(píng)價(jià)SY/T0407涂裝前鋼材表面處理規(guī)范SY/T0414鋼質(zhì)管道聚烯烴膠粘帶防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)SY/T0447埋地鋼質(zhì)管道環(huán)氧煤瀝青防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5918埋地鋼質(zhì)管道外防腐層保溫層修復(fù)技術(shù)規(guī)范SY/T6276石油天然氣工業(yè)健康、安全與環(huán)境管理體系SY/T6854埋地鋼質(zhì)管道液體環(huán)氧外防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)SY/T6964石油天然氣站場(chǎng)陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范3術(shù)語(yǔ)和定義2DB61/T1858—2024下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1二氧化碳驅(qū)carbondioxidedrive為了保持油層壓力，提高采收率而將二氧化碳注入油層驅(qū)油的工藝。3.2防護(hù)層protectivecoating為了減緩二氧化碳驅(qū)埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕而設(shè)置的外部結(jié)構(gòu)，由內(nèi)到外依次包括防腐層、保溫層、防潮層及保護(hù)層。3.3陰極保護(hù)cathodicprotection通過(guò)降低腐蝕電位使金屬的腐蝕速率顯著降低的電化學(xué)保護(hù)。[來(lái)源：GB/T10123-2022，7.4.3]3.4交流干擾acinterference由交流輸電系統(tǒng)和交流牽引系統(tǒng)在管道上耦合產(chǎn)生交流電壓和電流的現(xiàn)象。[來(lái)源：GB/T50698-2011，2.0.1]3.5直流干擾Dcinterference因直流雜散電流導(dǎo)致的構(gòu)筑物內(nèi)的直流電擾動(dòng)。[來(lái)源：GB/T50991-2014，2.0.2]4總體要求4.1埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕控制的方法主要有防護(hù)層及陰極保護(hù)兩種方法。不同方法的選擇應(yīng)根據(jù)土壤腐蝕性程度及腐蝕失重來(lái)選擇。4.2土壤腐蝕性程度等級(jí)劃分按照SH/T3022標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，防腐措施選擇宜符合表1中的規(guī)定。3DB61/T1858—2024表1土壤腐蝕性程度及防腐蝕措施選擇微pH＞5.5E＞400R＞100J＜0.02rcorr＜1弱中2≤rcorr＜3強(qiáng)pH≤3.5E≤100R≤20J≥0.20rcorr≥3級(jí)注：土壤對(duì)鋼材表面的腐蝕性評(píng)價(jià)，取各項(xiàng)5防護(hù)層5.1埋地鋼質(zhì)管線表面處理5.1.1基材外表面的磨料噴（拋）射處理應(yīng)執(zhí)行SY/T0407規(guī)定，除銹等級(jí)應(yīng)按照GB/T8923.1-2011的規(guī)定達(dá)到Sa2.5級(jí)；在噴射處理無(wú)法達(dá)到的區(qū)域可采用手工或動(dòng)力工具進(jìn)行處理，除銹等級(jí)應(yīng)達(dá)到5.1.2灰塵數(shù)量和尺寸應(yīng)不低于GB/T18570.3-2005規(guī)定的3級(jí)。5.1.3涂裝前，鋼材表面應(yīng)保持干燥、潔凈，防止涂敷底漆前鋼材表面返銹或二次污染。當(dāng)鋼材表面出現(xiàn)返銹或表面污染時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行表面預(yù)處理。5.2防腐層原材料選擇5.2.1埋地鋼質(zhì)鋼質(zhì)管道防腐層材料有三層聚乙烯、熔結(jié)環(huán)氧粉末、無(wú)溶劑環(huán)氧、無(wú)溶劑環(huán)氧煤瀝青、聚乙烯膠粘帶、無(wú)溶劑環(huán)氧+聚烯烴膠粘帶等。5.2.2防腐層原材料應(yīng)具有完整的商品標(biāo)識(shí)，包含檢驗(yàn)合格證、產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品規(guī)格、制造廠名稱及廠址、生產(chǎn)日期及保質(zhì)期、保存條件及警示說(shuō)明等；并提供使用說(shuō)明書(shū)及具有資質(zhì)的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的產(chǎn)品檢測(cè)合格報(bào)告。5.2.3防腐層原材料應(yīng)按照保存條件及警示說(shuō)明進(jìn)行分類存放，并在保質(zhì)期內(nèi)使用。5.3防護(hù)層的選擇5.3.1鋼質(zhì)管道防護(hù)層選擇時(shí)考慮的因素應(yīng)符合GB/T21447中的規(guī)定。5.3.2二氧化碳驅(qū)埋地鋼質(zhì)管道防護(hù)層應(yīng)包括防腐層及保冷結(jié)構(gòu)。5.3.3防腐層宜采用環(huán)氧煤瀝青或無(wú)溶劑環(huán)氧。5.3.4保冷結(jié)構(gòu)由保冷層、防潮層及保護(hù)層組成。a)保冷層宜選用聚氨酯，管道保冷設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50264的規(guī)定。b)防潮層宜選用瀝青馬蹄脂防潮層，共包含三層。第一層為阻燃型石油瀝青馬蹄脂，第二層為有堿粗格平紋玻璃布，第三層為阻燃型石油瀝青馬蹄脂。c)保護(hù)層宜選用聚乙烯膠黏帶。4DB61/T1858—20245.3.5根據(jù)涂層相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，防護(hù)層應(yīng)具備優(yōu)良的耐土壤應(yīng)力性能、耐氣候性能、耐化學(xué)性能、抗水滲透性、機(jī)械強(qiáng)度、粘結(jié)性能、可實(shí)施性、電絕緣性、耐陰極剝離性、抗彎曲性，并且防護(hù)層損傷后易于修補(bǔ)。5.4防護(hù)層施工、檢驗(yàn)、儲(chǔ)運(yùn)及修復(fù)5.4.1防護(hù)層涂敷施工時(shí)，凡遇下列情況之一者，若不采取有效措施，不應(yīng)進(jìn)行涂敷作業(yè)：a)雨、雪、霧天氣或風(fēng)力超過(guò)5級(jí)；b)環(huán)境溫度及相對(duì)濕度超出施工所執(zhí)行防腐施工技術(shù)規(guī)范允許范圍時(shí)；c)鋼管表面結(jié)露。5.4.2防護(hù)層的施工、質(zhì)量檢驗(yàn)、儲(chǔ)運(yùn)、修復(fù)應(yīng)按照以下規(guī)定執(zhí)行：a)環(huán)氧煤瀝青防腐層按照SY/T0447的規(guī)定執(zhí)行；b)無(wú)溶劑環(huán)氧防腐層按照SY/T6854的規(guī)定執(zhí)行；c)保冷層和防潮層按照GB50126的規(guī)定執(zhí)行；d)聚乙烯膠黏帶按照SY/T0414的規(guī)定執(zhí)行。5.5防護(hù)層檢測(cè)與維護(hù)5.5.1防護(hù)層應(yīng)定期檢查，一般每五年為一個(gè)檢查周期。對(duì)于土壤腐蝕性等級(jí)為強(qiáng)的地區(qū)，每三年為一個(gè)檢查周期。當(dāng)埋地管道暴露時(shí)，應(yīng)進(jìn)行防護(hù)層性能檢測(cè)?？筛鶕?jù)防護(hù)層檢查結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整檢查周5.5.2防護(hù)層性能評(píng)價(jià)應(yīng)按照SY/T0087.1的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。防護(hù)層的修復(fù)應(yīng)按照SY/T5918的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。5.5.3防護(hù)層運(yùn)行維護(hù)資料應(yīng)收集、整理并存檔，至少包括以下內(nèi)容：a)防護(hù)層設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收規(guī)范以及設(shè)計(jì)文件、竣工資料；b)防護(hù)層的檢測(cè)、修復(fù)記錄。6陰極保護(hù)6.1基本規(guī)定6.1.1油氣田及管道站場(chǎng)埋地鋼質(zhì)管道宜施加外加電流陰極保護(hù)，對(duì)于長(zhǎng)度較短、地質(zhì)條件適宜的管線也可采用犧牲陽(yáng)極進(jìn)行熱點(diǎn)保護(hù)。6.1.2新建工程陰極保護(hù)應(yīng)在埋地3個(gè)月內(nèi)投運(yùn)。6.1.3對(duì)于已建工程，需增設(shè)陰極保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)先對(duì)剝離或老化嚴(yán)重的防護(hù)層進(jìn)行修補(bǔ)處理。6.1.4陰極保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)被保護(hù)結(jié)構(gòu)提供足夠的保護(hù)電流，并將其合理分布，使被保護(hù)結(jié)構(gòu)電位達(dá)到陰極保護(hù)準(zhǔn)則的要求。6.1.5陰極保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理選擇陽(yáng)極地床的位置，并使其對(duì)鄰近的地下金屬構(gòu)筑物產(chǎn)生的干擾影響降至最小。6.2保護(hù)準(zhǔn)則陰極保護(hù)準(zhǔn)則應(yīng)滿足如下要求:a)無(wú)IR降陰極保護(hù)電位EIRfree應(yīng)滿足公式(1)的要求:E1≤EIRfree≤Ep..........................................................................·(1)式中：5DB61/T1858—2024E1——限制臨界電位，即防護(hù)層不出現(xiàn)陰極剝離、起泡、管體氫脆時(shí)的電位，單位為伏(V)；EP——鋼金屬腐蝕速率小于0.01mm/a時(shí)的最小保護(hù)電位，單位為伏(V)；ElRfree——實(shí)施的陰極保護(hù)電位，該電位與腐蝕環(huán)境和金屬類型有關(guān)，單位為伏(V)。b)在管道壽命期內(nèi)，應(yīng)考慮管道周圍介質(zhì)電阻率變化對(duì)陰極保護(hù)電位的影響。c)陰極保護(hù)最小保護(hù)電位應(yīng)根據(jù)不同的土壤環(huán)境按照GB/T21447執(zhí)行，限制臨界電位E1不應(yīng)負(fù)于-1.2V(CSE)，并應(yīng)防止防護(hù)層出現(xiàn)陰極剝離、起泡、管體氫脆現(xiàn)象。d)當(dāng)陰極保護(hù)電位無(wú)法達(dá)到時(shí)，也可采用陰極電位負(fù)向偏移最少100mv的準(zhǔn)則。e)對(duì)于無(wú)法通過(guò)電位測(cè)試來(lái)評(píng)估陰極保護(hù)有效性時(shí)，可通過(guò)評(píng)估管道金屬的腐蝕狀況的腐蝕狀況來(lái)判斷陰極保護(hù)的有效性，當(dāng)腐蝕速率小于0.01mm/a時(shí)，認(rèn)為管道金屬得到有效保護(hù)。6.3保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.3.1站場(chǎng)內(nèi)、外埋地管道陰極保護(hù)的設(shè)計(jì)、施工及質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)分別符合SY/T6964的規(guī)定及GB/T21448的規(guī)定。6.3.2實(shí)施陰極保護(hù)的線路管道應(yīng)與其它非保護(hù)的管道和金屬結(jié)構(gòu)實(shí)施電絕緣，電絕緣裝置的設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)符合SY/T0086的規(guī)定。6.3.3管道交流干擾防護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB/T50698的規(guī)定，直流干擾防護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB/T50991的規(guī)6.4系統(tǒng)試運(yùn)行和調(diào)試6.4.1站場(chǎng)陰極保護(hù)工程安裝結(jié)束后，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和本文件進(jìn)行檢查，確保電路連接無(wú)誤、系統(tǒng)無(wú)機(jī)械損傷和漏裝配件，安裝完全符合要求后方可通電試運(yùn)行。6.4.2陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)試、所用測(cè)量?jī)x器及儀表精度應(yīng)符合GB/T21246的要求。6.5系統(tǒng)運(yùn)行管理及維護(hù)6.5.1站場(chǎng)及周邊地下有新建、擴(kuò)建或改造工程時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，必要時(shí)進(jìn)行全面調(diào)試，