冲击电流阴极保护（ICCP）是一种腐蚀缓解策略，它利用电力抑制造成金属腐蚀的电化学反应。这种方法广泛应用于建筑、海洋、石油和天然气行业。石油和天然气行业依靠冲击电流阴极保护来保护埋藏在地下的输送重要资源的管道，因为这些管道极易受到土壤和水长期接触的外部腐蚀。
在之前的文章中，我们概述了阴极保护及其在保护金属免受腐蚀方面的重要性。现在，我们将带您深入了解冲击电流阴极保护的世界。我们将解释 ICCP 的工作原理，并探讨监测其在埋地管道上性能的勘测方法。
了解冲击电流腐蚀防护 (ICCP)
腐蚀是影响金属的一个自然过程。腐蚀程度取决于金属类型和周围环境。金属原子具有松散的电子，它们容易失去电子。当金属置于海水等电解质中时，这种倾向会导致金属表面的阳极区域和阴极区域之间形成电位差。当金属从阳极区域失去电子时，就会发生腐蚀。
冲击电流阴极保护（ICCP）将低压直流电施加到金属结构（如埋地管道或船体）上，以阻止腐蚀。这将迫使整个金属表面变成阴极，从而阻止电子的流失并防止腐蚀。
冲击电流阴极保护 (ICCP) 系统由以下部分组成：
- 整流器 - 将电网中的交流电转换为直流电的电气设备。
- 阳极 - 一种惰性导电材料（如混合金属氧化物或石墨），埋在土壤中，与管道保持一定距离。
- 参比电极 - 埋设在管道附近的专用电极，用于测量管道与周围土壤之间的电势。
整流器将电流从阳极送至金属，使其成为电化学反应中的阴极。这样，电流就会 "冲击 "到金属结构上，因此被称为 "冲击电流阴极保护"。这种冲击电流会在金属上产生负电位，从而抵消金属结构与周围环境之间的自然腐蚀电位差。参比电极监测电位差并向整流器提供反馈，使系统能够自动调节电流，以保持所需的阴极保护水平。
冲击电流阴极保护如何在埋地管道上发挥作用
由于管道与周围土壤或海水之间的电位差，如果没有任何防腐保护，埋在地下的金属管道很容易受到电化学腐蚀。随着时间的推移，这会导致管道逐渐老化并最终失效。ICCP 通过向埋设管道的外表面施加低压直流电，使其成为电化学反应中的阴极，从而保护管道免受腐蚀。该电流在管道周围形成一道保护屏障，防止导致腐蚀的化学反应发生。
冲击电流阴极保护 (ICCP) 的优势：
- 与牺牲阳极等被动方法不同，ICCP 提供主动、持续的防腐蚀保护。
- 即使在不同的土壤条件下，该系统也能为整个管道长度提供足够的保护。
- ICCP 可进行远程监控和调整，从而实现系统的高效维护和优化。
- ICCP 在防腐蚀方面非常有效，可以大大延长埋地管道的使用寿命。
通过了解印象电流阴极保护 (ICCP) 的原理并将其应用于管道，石油和天然气行业可以有效地防止腐蚀，最大限度地延长管道的使用寿命，并降低与维护和更换相关的成本。
评估 ICCP 有效性的调查技术
管道的任何腐蚀都可能导致泄漏、环境污染以及石油、天然气和水等重要资源的输送中断。因此，保持埋地管道的完整性至关重要，而印象电流阴极保护（ICCP）系统在此过程中发挥着举足轻重的作用。然而，仅仅安装 ICCP 系统是不够的，还必须进行定期监测和维护，以确保其长期有效地防止腐蚀。
行业最佳实践建议 ICCP 系统每年至少进行一次全面调查。这些年度评估可对系统性能进行全面评估。通过这些评估，您可以确定保护可能不足或受到影响的任何区域。通过认真开展这些调查，您可以避免潜在的问题，并就必要的维修或系统升级做出明智的决策。
1.阴极保护 (CP) 测试后电位测量
这项调查测量管道与周围土壤/水之间的电位，以评估 CP 系统的有效性。
有两种关键的潜在测量方法：
- CP 电流 "接通 "电位，表示保护级别。
- CP 电流中断时的 "瞬间关断 "电位，显示真正的极化电位。
如果出现以下情况之一，则可确认提供了充分的保护
- "瞬时关断 "电位为 -850 mV 或更负，相对于铜/硫酸铜基准电位
- "瞬间关断 "电位比原生（未受保护）电位至少负 100 mV
如果电位不符合这些有效阴极保护的标准，则需要对 CP 系统进行调整。阴极保护电位调查提供了有关阴极保护系统可用性和有效性的关键数据，使管道运营商能够验证是否提供了足够的腐蚀保护。
2.近间隔潜能调查（CIPS）
这项调查以很近的间隔（通常每隔 1-2 米）测量陆上管道沿线的电势。它可以评估整条管道的 CP 保护效果，并帮助确定保护不足的区域。
3.直流电压梯度（DCVG）测量
这种测量方法可以测量管道上方土壤或水表面的电压梯度。这是一种测量涂层有效性和检测涂层缺陷的便捷方法。电压梯度高的区域表示潜在的涂层损坏，如果不及时修复，可能会导致腐蚀。
4.湿绝缘检测调查
该调查旨在查明 ICCP 阳极或电缆绝缘层中的湿气入侵情况。测量方法是在阳极或电缆与管道之间施加电压。如果电流流动，说明绝缘层中存在水分。这有助于确定绝缘层老化或受损的区域，从而可能影响 ICCP 系统的有效性或导致系统故障。
5.整流站调查
整流站调查评估为 ICCP 系统供电的整流器的性能和状况。测量输入和输出电压和电流，以及整流器部件的状况。
目的是确保整流器在其设计参数范围内运行，并为 ICCP 系统提供必要的电流。发现任何问题，如高电阻连接或组件故障，都应立即解决，以保持系统的有效性。
集中 ICCP 数据，全面评估管道完整性
虽然 ICCP 系统对防止腐蚀至关重要，但通过 ICCP 勘察收集到的数据也非常宝贵，因为这些数据可用于做出明智的选择，以保护埋地管道的完整性。
了解 IMS PLSS：管道和海底系统
Cenosco 的 IMS PLSS（管道和海底系统）为管道运营商提供了一个综合平台，用于管理管道完整性的各个方面，包括 ICCP 勘测规划和数据分析。IMS PLSS 的主要功能之一是能够生成 ICCP 勘测计划，确保在适当的时间间隔内进行这些关键检查。一旦完成检查并将数据输入系统，还可根据检查结果触发维修计划。
IMS PLSS 的外部腐蚀模块是一个集中枢纽，运营商可在此整合和检查 ICCP 勘测数据以及其他管道完整性信息。该模块有一个专门的 ICCP 数据部分，可以轻松输入勘测结果、检测问题并跟踪历史趋势。通过该模块，您可以计算管道的外部腐蚀率，从而确保将 ICCP 数据无缝纳入外部腐蚀计算，促进管道完整性和外部腐蚀预防的整体方法。
