一种埋地钢质管道过保护下强度损伤测试方法技术

本发明专利技术一种埋地钢质管道过保护下强度损伤测试方法公开了一种埋地钢质管道在过保护状态下强度损伤的测试方法，能够更精确的测定过保护情况下，钢质管道强度变化情况，更好的为埋地钢质管道维护提供决策，其特征在于包括以下步骤，将钢质管道原出厂钢材强度参数进行记录、埋地钢质管道标准试件和标准管材的制作、标准管材测量点的制备、选取参比电极、测试地点的选取、埋地钢质管道测试坑的挖掘、安装地面的测试桩、回填和系统调试、阴极保护电位测量、数据采集方法和数据的计算。

【技术实现步骤摘要】
一种埋地钢质管道过保护下强度损伤测试方法
本专利技术一种埋地钢质管道过保护下强度损伤测试方法，涉及一种埋地钢质管道过保护情况下的强度损伤的测试方法，属于石油化工领域，特别涉及一种能更精确的测定埋地钢质管道在“过保护”状态下，材质腐蚀变质后，管道埋地时间和管材强度变化对应关系的埋地钢质管道强度损伤的方法。
技术介绍
《埋地钢质管道阴极保护技术规范》(GB/T21448-2008)国家标准2008年颁布实施，明确规定阴极保护电位标准应在-0.85V～-1.20V，即要求阴极保护的保护电位不能比-1.20V更负，否则称为“过保护”。牺牲阳极法阴极保护对埋地钢质管道进行保护的基本原理是：把埋地钢质管材作为阴极，把比埋地钢质管材更加活泼的金属作为阳极，大地作为电路构成回路后，通过阳极腐蚀牺牲而来保护阴极。牺牲阳极法在实际管道埋设施工作业的时候，传统牺牲阳极法阴极保护施工工艺往往是在管道上采取焊接阳极材料的方式，且阳极材料多焊接的相对密集，使的管道阴极保护系统在投用时，就已经处于过保护状态，而“过保护”又会加速埋地钢质管道腐蚀破坏。过保护后，由于“析氢”导致埋地钢质管道发生“氢脆”，“氢脆”会造成埋地钢质管道外防腐层脱落、管材变质，使得埋设钢质管道的强度在过保护的情况下大幅下降，进而导致管道寿命大幅缩短。目前，国内外尚未有测定过保护情况下管材强度与埋地时间的对应关系的方法。埋地钢质管道过保护，维护人员无法得知埋地钢质管道的强度损伤情况，过保护一旦导致埋地钢质管材变质，轻则埋地管道腐蚀爆裂，重则发生爆炸，将给人们的生命财产带来巨大损失，现有技术中没有过保护情况下埋地钢质管道强度的检测方法，只能等到管道强度降低出现事故，才能知道埋地钢质管道强度受到破坏。目前尚未有一种方法能够对埋设管道过保护情况下强度的变化做出研判，对管道强度的变化只能通过施工人员现场开挖肉眼经验判断，将整个管道进行挖出测量，施工难度大，施工成本高，影响范围也大，大大影响管道的使用寿命。
技术实现思路
为了改善上述情况，本专利技术一种埋地钢质管道过保护下强度损伤测试方法提供了一种埋地钢质管道在过保护状态下强度损伤的测试方法，能够更精确的测定过保护情况下，钢质管道强度变化情况，更好的为埋地钢质管道维护提供决策。本专利技术一种埋地钢质管道过保护下强度损伤测试方法是这样实现的：本专利技术包括以下步骤：(1)将钢质管道原出厂钢材强度参数进行记录；(2)埋地钢质管道标准试件和标准管材的制作：从施工件中，选取标准管材，优选的为1000cm，所述标准试件的材质选取和标准管材同样的材质，所述标准试件由施工件上截割一段管道，通过车床加工成型，所述标准试件长度优选的为10cm，优选的为哑铃状，两端优选的为直径9mm，中间部分优选的为6mm，所述标准试件一端中部置有接线孔，所述标准试件上的接线孔通过铜鼻和电缆线连接，然后将标准试件进行防腐处理，置有和施工件同等级的防腐层，所使用的防腐材料和埋地钢质管道所使用的防腐材料以及防腐处理层数保持一致，标准管材两端利用钢板进行焊接封堵密封处理，预留进气孔，然后对标准管材内部充气加压，模拟管道实际生产环境，所述气体为惰性气体，优选的为氮气，之后封堵进气孔。最后对标准管材两端做防腐处理，所使用的防腐材料和埋地钢质管道所使用的防腐材料以及防腐处理层数保持一致；(3)标准管材测量圆点的制备：在标准管材上每隔相同的距离寻找一测量圆点，然后将测量圆点处的防腐层清除，测量圆点优选的为直径3cm，将标准试件与阴极焊接，选取三个标准试件为一组，分别通过其上连接的电缆线焊接在同一个测量圆点上，然后分别在标准管材上的测量圆点处进行防腐处理，所使用的防腐材料和埋地钢质管道所使用的防腐材料以及防腐处理层数保持一致。在标准管材管道上方设置阴极点，清除阴极点处的防腐层，然后使用速熔焊剂将电缆接头焊接到阴极点处，阴极电缆与测试桩连接，使施工件与标准试件连接，使用防腐护套重新对阴极点进行防腐处理；(5)选取参比电极：所选参比电极为两支，分别为硫酸铜参比电极和固体永久参比电极；(6)测试地点的选取：对测试地点的土壤自然电位进行测量，选取自然电位在-0.5V～-0.56V的土壤作为测试地点，然后对所选测试地点周围的杂散电流源进行排查，存在杂散电流源则进行排流处理；(7)埋地钢质管道测试坑的挖掘：所述钢质管道测试坑的长度和宽度根据所选标准管材的长度和宽度挖掘，以能够填埋整个钢质管道为宜，所述测试坑挖深到100cm-200cm之间，优选的为150cm；(8)安装地面的测试桩：在坑距20cm之外，安装测试桩，所述测试桩主体为砼，防护套管置于测试桩主体中部，参比电极接线柱置于测试桩主体上，两个搭片置于参比电极接线柱上，阳极接线柱和阴极接线柱分别置于测试桩主体上，且位于参比电极接线柱两侧，利用万用表直测保护电位保护电流；(9)回填和系统调试：首先将标准管材埋设置于坑中，然后将参比电极放置于坑中，优选的为位于标准管材下方50cm处，将硫酸铜参比电极和永久参比电极分别通过电缆接引出地面，然后穿过于测试桩主体上的防护套和参比电极接线柱相连接，测试桩主体上阴极接线柱通过电缆线和标准管材管道上方的阴极点相连接。使用公开号CN201148467Y专利中的镁阳极块，选用多块，且分别通过电缆和阳极接线柱相连接，所述镁阳极块之间平行放置，且置于标准管材两侧，所述镁阳极块优选的为两块。所述镁阳极块和标准管材之间留有空隙。所述标准试件三个为一组，均匀分散放置置于标准管材下方。所述标准试件之间不能捆绑或者叠放，安装完之后对保护电位进行测量，当保护电位不在-1.4V的时候，即可通过调节镁阳极块的多少来进行保护电位调节；(10)阴极保护电位测量：在测量期内，每隔相同时间对测试点的阴极保护电位进行测量一次，并进行数据记录，时间间隔为不超过60天；(11)数据采集方法：将标准管材上的每组标准试件，在相同的时间段内挖出，然后只需将标准试件的接线孔和铜鼻分开，即可取下标准管材上的一组标准试件，然后回填，之后将标准试件放置于密封箱中送检，送检时间不超过10天；(12)数据的计算：通过对每组标准试件的抗拉强度和伸长率的测量，进行算数平均，即可通过标准试件强度的变化，预测施工件强度的变化，更好的为埋地钢质管道维护提供决策。有益效果一、本测试方法简单易行，成本较低，实用性强。二、能够更好的为埋地钢质管道维护提供决策。三、本测试方法能够更准确的为钢质管道过保护情况下的抗拉强度变化提供数据依据。附图说明附图1为本专利技术一种埋地钢质管道过保护下强度损伤测试方法的安装结构示意图附图2为本专利技术一种埋地钢质管道过保护下强度损伤测试方法的标准试件的结构示意图附图3为本专利技术一种埋地钢质管道过保护下强度损伤测试方法的测试桩的结构示意图附图中其中零件为：测量圆点(1)，电缆(2)，标准试件(3)，标准管材(4)，测试桩主体(5)，镁阳极块(6)，硫酸铜参比电极(7)，固体永久参比电极(8)，接线孔(9)，铜鼻(10)，搭片(11)，阳极接线柱(12)，防护套管(13)，阴极接线柱(14)，参比电极接线柱(15)具体实施方式：下面结合实例对本专利技术做进一步说明：(1)山东淄博进行管道施工，采用的是淄博绿博燃气有限公司的钢质管道，其中管材等级为L290NB本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种埋地钢质管道过保护下强度损伤测试方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将钢质管道原出厂钢材强度参数进行记录；(2)埋地钢质管道标准试件和标准管材的制作：从施工件中，选取标准管材，优选的为1000cm，所述标准试件的材质选取和标准管材同样的材质，所述标准试件由施工件上截割一段管道，通过车床加工成型，所述标准试件一端中部置有接线孔，所述标准试件上的接线孔通过铜鼻和电缆线连接，然后将标准试件进行防腐处理，置有和施工件同等级的防腐层，所使用的防腐材料和埋地钢质管道所使用的防腐材料以及防腐处理层数保持一致，标准管材两端利用钢板进行焊接封堵密封处理，预留进气孔，然后对标准管材内部充气加压，之后封堵进气孔，最后对标准管材两端做防腐处理，所使用的防腐材料和埋地钢质管道所使用的防腐材料以及防腐处理层数保持一致；(3)标准管材测量圆点的制备：在标准管材上每隔相同的距离寻找一测量圆点，然后将测量圆点处的防腐层清除，测量圆点优选的为直径3cm，将标准试件与阴极焊接，选取三个标准试件为一组，分别通过其上连接的电缆线焊接在同一个测量圆点上，然后分别在标准管材上的测量圆点处进行防腐处理，所使用的防腐材料和埋地钢质管道所使用的防腐材料以及防腐处理层数保持一致，在标准管材管道上方设置阴极点，清除阴极点处的防腐层，然后使用速熔焊剂将电缆接头焊接到阴极点处，阴极电缆与测试桩连接，使施工件与标准试件连接，使用防腐护套重新对阴极点进行防腐处理；(5)选取参比电极：所选参比电极为两支，分别为硫酸铜参比电极和固体永久参比电极；(6)测试地点的选取：对测试地点的土壤自然电位进行测量，选取自然电位在‑0.5V～‑0.56V的土壤作为测试地点，然后对所选测试地点周围的杂散电流源进行排查，存在杂散电流源则进行排流处理；(7)埋地钢质管道测试坑的挖掘：所述钢质管道测试坑的长度和宽度根据所选标准管材的长度和宽度挖掘，以能够填埋整个钢质管道为宜，所述测试坑挖深到100cm‑200cm之间，优选的为150cm；(8)安装地面的测试桩：在坑距20cm之外，安装测试桩，所述测试桩主体为砼，防护套管置于测试桩主体中部，参比电极接线柱置于测试桩主体上，两个搭片置于参比电极接线柱上，阳极接线柱和阴极接线柱分别置于测试桩主体上，且位于参比电极接线柱两侧；(9)回填和系统调试：首先将标准管材埋设置于坑中，然后将参比电极放置于坑中，优选的为位于标准管材下方50cm处，将硫酸铜参比电极和永久参比电极分别通过电缆接引出地面，然后穿过于测试桩主体上的防护套和参比电极接线柱相连接，测试桩主体上阴极接线柱通过电缆线和标准管材管道上方的阴极点相连接，所述镁阳极块之间平行放置，且置于标准管材两侧，所述镁阳极块优选的为两块，所述镁阳极块和标准管材之间留有空隙，所述标准试件三个为一组，均匀分散放置置于标准管材下方，所述标准试件之间不能捆绑或者叠放，安装完之后对保护电位进行测量；(10)阴极保护电位测量：在测量期内，每隔相同时间对测试点的阴极保护电位进行测量一次，并进行数据记录，时间间隔为不超过60天；(11)数据采集方法：将标准管材上的每组标准试件，在相同的时间段内挖出，然后只需将标准试件的接线孔和铜鼻分开，即可取下标准管材上的一组标准试件，然后回填，之后将标准试件放置于密封箱中送检，送检时间不超过10天；(12)数据的计算：通过对每组标准试件的抗拉强度和伸长率的测量，进行算数平均，即可通过标准试件强度的变化，预测施工件强度的变化。...

【技术特征摘要】
1.一种埋地钢质管道过保护下强度损伤测试方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将钢质管道原出厂钢材强度参数进行记录；(2)埋地钢质管道标准试件和标准管材的制作：从施工件中，选取标准管材，所述标准试件的材质选取和标准管材同样的材质，所述标准试件由施工件上截割一段管道，通过车床加工成型，所述标准试件一端中部置有接线孔，所述标准试件上的接线孔通过铜鼻和电缆线连接，然后将标准试件进行防腐处理，置有和施工件同等级的防腐层，所使用的防腐材料和埋地钢质管道所使用的防腐材料以及防腐处理层数保持一致，标准管材两端利用钢板进行焊接封堵密封处理，预留进气孔，然后对标准管材内部充气加压，之后封堵进气孔，最后对标准管材两端做防腐处理，所使用的防腐材料和埋地钢质管道所使用的防腐材料以及防腐处理层数保持一致；(3)标准管材测量圆点的制备：在标准管材上每隔相同的距离寻找一测量圆点，然后将测量圆点处的防腐层清除，将标准试件与阴极焊接，选取三个述标准试件为一组，分别通过其上连接的电缆线焊接在同一个测量圆点上，然后分别在标准管材上的测量圆点处进行防腐处理，所使用的防腐材料和埋地钢质管道所使用的防腐材料以及防腐处理层数保持一致，在标准管材管道上方设置阴极点，清除阴极点处的防腐层，然后使用速熔焊剂将电缆接头焊接到阴极点处，阴极电缆与测试桩连接，使施工件与标准试件连接，使用防腐护套重新对阴极点进行防腐处理；(5)选取参比电极：所选参比电极为两支，分别为硫酸铜参比电极和固体永久参比电极；(6)测试地点的选取：对测试地点的土壤自然电位进行测量，选取自然电位在-0.5V～-0.56V的土壤作为测试地点，然后对所选测试地点周围的杂散电流源进行排查，存在杂散电流源则进行排流处理；(7)埋地钢质管道测试坑的挖掘：所述钢质管道测试坑的长度和宽度根据所选标准管材的长度和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗旺，刘新领，李来成，姚秀程，张永正，孙慧洁，刘士女，张丽，
申请(专利权)人：淄博绿博燃气有限公司，榆林市全天候阴极保护有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37