1、ICS 25.220.99 A 29 量言 中华人民共和国国家标准 GB/T 37576-2019 金属埋地储气装置阴极保护技术 Cathodic protection of buried metallic gas storage device 2019-06-04发布 国家市场监督管理总局申+ 中国国家标准化管理委员会战叩 2020-05-01实施 目。吕 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国防腐蚀标准化技术委员会(SAC/TC381)归口。 GB/T 37576-2019 本标准起草单位:沈阳中科腐蚀控制工程技术中心、中国
2、科学院金属研究所、中蚀国际腐蚀控制工 程技术研究院(北京)有限公司、沈阳中科腐蚀控制工程技术有限公司、浙江钮烯腐蚀控制股份有限公 司、西安泰金工业电化学技术有限公司、中国工业防腐蚀技术协会。 本标准主要起草人:赵健、胡家秀、韩恩厚、柯伟、王贵明、喊晗宇、欧如杰、刘严强、张玉萍、陈博、 方援。 I GB/T 37576-2019 金属埋地储气装置阴极保护技术 1 范围 本标准规定了金属埋地储气装置外表面阴极保护的确定、准则、系统的设计、安装、杂感电流的控 制、运行测试和维护、记录要求。 本标准适用于新建和已建的金属埋地储气装置外表面阴极保护系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必
3、不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 21448 埋地钢质管道阴极保护技术规范 GB/T 33373防腐蚀电化学保护术语 GB 50058 爆炸危险环境电力装置设计规范 GB/T 50393 钢制石油储罐防腐蚀工程技术规范 GB/T 50698 埋地钢质管道交流干扰防护技术标准 SY/T 0017 埋地钢质管道直流排流保护技术标准 ISO 15589.1 石油、石化和天然气工业管线系统的阴极保护第1部分:陆地管线CPetroleum, petrochemical and natural ga
4、s industries-Cathodic protection of pipeline systems-Part 1: On-land pipelines) NACE RP0572 外加电流深地床的设计、安装、操作与维护CDesign，installation, operation, and maintenance of impressed current deep groundbeds) 3 术语和定义 3.1 3.2 GB/T 33373界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 金属埋地储气装置buried metallic gas storage device 埋设在地下用于储存气体的罐
5、、筒、箱等金属容器。 阴极极化电位cathodically polarized potential 无IR(即流经阴极保护回路的电流I与该回路中被保护体至参比电极间电解质电阻R的乘积)降 的阴极保护电位。 4 符号和缩略i吾 下列符号和缩略语适用于本文件。 E:不包含IR降的保护电位门槛值(ProtectionPotential Threshold Value)，相当于ISO15589.1 中的Ep GB/T 37576-2019 CSE:铜饱和硫酸铜参比电极CCopper-Saturated Copper Sulphate Reference Electrode) PREN:耐点蚀当量CPi
6、ttingResista盯eEqL盯alentN umbers) SRB:硫酸盐还原菌CSulphateReducing Bacteria) 5 阴极保护必要性的确定 5.1 基础资料的收集 在确定金属埋地储气装置阴极保护必要性之前，应收集下列资料: a) 储气装置的结构和材料以及工作条件; b) 储气装置布设的方式和区域; c) 储存的产品的性质或成分; d) 储气装置相对于其他设备的位置; e) 储气装置表面有无涂覆层及其类型; f) 11臼近设施已有的阴极保护状况; g) 储气装置周围杂散电流的影响; h) 已建储气装置的维护、检修记录。 5.2 腐蚀性的评估 在准备实施阴极保护前，评估
7、金属埋地储气装置的腐蚀可能性，通常包括以下内容: a) 调查金属埋地储气装置或同种材料在类似环境中的腐蚀情况，评估可能的腐蚀性; b) 测量金属埋地储气装置周围土壤的电阻率等多种理化性质; c) 埋设与金属埋地储气装置相同材料的试片，进行电化学等测试，评估储气装置材料的腐蚀性; d) 对于已建金属埋地储气装置，进行外观、声学等检测，记录下储气装置的状况，取得有关腐蚀的 数据; e) 分析已建金属埋地储气装置已有的腐蚀检查记录。 5.3 经济因素的考虑 5.3.1 金属埋地储气装置在其预期寿命期中服役时的维护费，应包括因腐蚀维修、检修或者更换部分 或全部系统的费用。 5.3.2 腐蚀除了产生直接
8、费用外，还可造成间接费用。常见间接费用种类有: a) 环境污染等公共责任索赔; b) 人身伤害、财产损坏索赔; c) 产品损失的费用; d) 由于运行中断导致的合同或信誉损失。 5.4 其他 当对环境腐蚀性、已建储气装置腐蚀状况的调查分析证明腐蚀会危及到储气装置的安全运行，加之 经济因素等方面的综合考虑，确认需要阴极保护时，应设计采用阴极保护对新建、已建的金属埋地储气 装置进行腐蚀控制。 6 阴极保护准则 6.1 金属埋地储气装置的阴极保护电位(即相对于周围电解质的阴极极化电位，下同)应达到表1的 2 GB/T 37576-2019 Ept(CSE)或更负。 表1常见金属材料在土壤和水(非海水
9、)中的E川CSE) 金属或合金环境条件Ept/V T:o:三40c 0.85 40 CT60 c a T二60c 0.95 碳钢、低合金钢和铸铁 有氧情况下 0.75 T豆豆 40c且1001000n. m 0.65 之氧环境情况且具有SRB腐蚀风险 的土壤和水 0.95 PREN40的奥氏体不锈钢环境温度下中性和碱性士壤与水0.30 马氏体或双相不锈钢0.50 所有不锈钢环境温度下酸性士壤和水 t 铜0.20 环境温度下的士壤和水 镀钵钢1.20 , 40 CT60 c时的Ept，通过40c时的E(-0.65V，一0.75V,-0.85 V)与60c时的Ept(-0.95V)的线 性插值确定
10、。 b由实验确定或文件说明。 6.2 当6.1的准则不易实现，可以采用金属埋地储气装置相对于周围电解质的电位在实施阴极保护后 的阴极偏移不少于100mV的判据。应注意，在运行温度高于40oC时或土壤中含有SRB时或可能存 在干扰电流时或存在应力腐蚀开裂风险时以及在金属埋地储气装置包含或连接到不同金属材料构件的 情况下，应避免使用阴极偏移100mV的判据。 6.3 金属埋地储气装置阴极保护最负电位(或称极限电位)依据ISO15589.1应由实验进行确定或由 文件加以说明。 6.4 为了防止外防腐层剥离或鼓泡，金属埋地储气装置的阴极保护电位不应比1.20 VCCSE)或防腐 层阴极剥离电位更负。
11、7 阴极保护系统的设计 7.1 一般原则 7.1.1 金属埋地储气装置阴极保护系统的设计应满足第6章，并确保在系统的预期寿命期限内可靠 z行。 7.1.2 金属埋地储气装置的阴极保护设计应由具有相关工程经验的专业技术人员或防腐专家进行。 7.2 阴极保护系统设计的目的 7.2.1 应向金属埋地储气装置施加足够的阴极保护电流以使其满足阴极保护准则。 7.2.2 应将外部地下结构产生的杂散电流影响减至最小。 3 GB/T 37576-2019 7.2.3 地床的设计寿命应与金属埋地储气装置所需寿命相匹配。 7.2.4 可为地床提供定期维护。 7.2.5 能使地床有足够容量，为需要保护的金属埋地储气
12、装置提供电流。 7.3 阴极保护系统设计需考虑因素 7.3.1 阴极保护电流的确定 阴极保护电流的确定方法: a) 为达到第6章的准则，接地体阴极保护所需要的电流，可通过现场实验确定; b) 接地体阴极保护所需要的电流还可依据有关标准如ISO15589.1、GB/T50393中要求的阴极 保护电流密度计算方法得到。 7.3.2 阴极保护系统设计内容 系统设计应考虑以下内容: a) 确定交流电源的可靠性; b) 调查设备安装位置是否安全; c) 整流器等用的交流电源与金属埋地储气装置要留有一定的距离; d) 对材料和安装要有规定，符合相应规范及标准; e) 在阴极保护系统的安装、维修和运行方面应
13、考虑优化设计; f) 系统应选择最佳阴极保护电流; g) 外部的电干扰。 7.4 影响阳极位置的考虑因素 阳极位置的设置应考虑以下因素: a) 阳极安装距离应通过试验或经过验证的方法来决定; b) 与接地体相连的电缆位置; c) 汇流点的位置和绝缘; d) 土壤电阻率; e) 浅层地床或深层垂直型地床的使用; f) 外部结构的位置; g) 干扰或损坏可能性较小的位置。 7.5 金属埋地储气装置阴极保护系统的类型 金属埋地储气装置阴极保护系统分为以下几种类型: a) 外加电流系统; b) 牺牲阳极系统; c) 外加电流系统和牺牲阳极系统的联合使用。 7.6 选择阴极保护系统类型的考虑因素 选择阴极保护系统类型应考虑以下因素: a) 阴极保护的金属埋地储气装置总表面积; b) 土壤电阻率; c) 与金属埋地储气装置相连的埋地管道系统，尽可能纳入同一保护系统中; 4 d) 安装、运行和维护费用; e) 应有可用的自然空间，地面状况要便
