(统稿)管道外腐蚀评价标准

.标准管道外腐蚀直接评价方法本 NACE 标准代表了所有审阅本标准条款及其适用范围的成员的一致性意见。本标准的确立并不阻止任何人（无论其是否接受本标准）在制造、销售、购买或使用产品、工艺和流程时背离本标准。NACE 标准中没有任何采用暗示性或其他方法表述的语句，赋予运营商生产、销售或使用受专利保护的方法、器具和产品的权利，也不保护任何人免于承担侵权责任。本标准仅规定最低需求，故决不可作为限制更好方法或材料应用的解释理由。同时，本标准也并不旨在适用于相关的所有情况。本标准可能不适用于具有不可预知条件的特例。NACE 不承担由其他单位对本标准进行解释或使用而造成的责任，只对 NACE 官方发布的解释条例负责，该解释条例的发布符合标准流程并遵守不允许个人解释本标准的规定。为了确定本标准的适用范围，NACE 标准的使用者在使用之前有责任查阅与本标准相关的健康，安全，环保的规范性文件。本NACE 标准没必要标注出所有涉及到的材料、仪器和操作相关的健康安全隐患及环境危害。本标准的使用者在使用之前，有责任制定健康、安全和环保的保护措施，若有必要还可与监管部门共同商议制定以符合现有规章制度的要求。提请注意：NACE标准是需要进行定期审查的，它可能根据NACE 技术委员会程序，在任何时间进行修改或撤销。NACE 要求对本标准的修订及撤销应在标准的初始印发日后五年之内，若标准经修订，则以修订发布日为准。使用者需注意采用标准的最新版本。通过联系NACE第一国际服务部购买 NACE标准，可获得NACE所有标准的当前信息和其他NACE出版物信息。NACE第一国际服务部联系地址： 1440 South Creek Dr., Houston, Texas 77084-4906 (telephone +1 281-228-6200)。.前言外腐蚀直接评价（ECDA）是旨在通过评价，提高管道安全性或减少外腐蚀对管道完整性影响的复杂过程。通过识别和确定腐蚀活性强度，修复腐蚀缺陷，消除腐蚀原因，ECDA 积极设法阻止外部腐蚀缺陷增长，避免缺陷扩展至足以影响结构完整性的程度本标准所描述的 ECDA 方法专用于处理陆上埋地黑色金属管道。其他可用于该类管道的评价方法，如压力试验，管道内检测法（ILI）并不包含于本标准内，但在其他行业标准中进行了说明。为保证管辖范围内的管道能正常运行，本标准的使用者必须熟知全部的管道安全相关规程，其中包含了所有规定具体管道实施完整性评价实践和项目的规程。本标准是为管道运营商和管道完整性的管理者所准备的。ECDA是一个持续改进的过程。通过连续开展 ECDA，管道运营商能够确定腐蚀活动已经发生，正在发生或可能发生的区域。ECDA 的优点之一是能找出腐蚀缺陷将要形成的位置，而不仅仅是腐蚀缺陷已经发生地区。历史上，一些管道运营商在管理外腐蚀时就使用了一些ECDA工具和技术。通常情况下，从地面检测工具中所获得的数据就可以用来定位正在发生外腐蚀的区域。ECDA需要若干步骤来实现这一过程，它集成了管道的物理特性和运行历史（预评价）等信息，这些信息的数据来自多方面的测试（间接检测）和管道表面评价（直接检测） ，最终目的是给管道的外部腐蚀提供更全面完整的评价（后评价） 。本标准最初是由Task Group (TG)041于2002年编写，定名为管道直接评价方法；2008年，Specific Technology Group (STG)35对其进行了修订，涉及到管道、油罐和套管三方面的内容。本标准是在STG的支持下由NACE签发的。在NACE标准中，术语“应” ， “必须” ， “宜”和“可”的使用同NACE 出版物用语指南所述标准相一致。术语“应”和“必须”用于陈述规定，并带有强制性。术语“宜”用于陈述推荐采用的良好建议，但并不具有强制性。术语“可”用于陈述可选择性考虑的内容。.目录1 总则 42 术语 83 预评价 113.1 简介 113.2 数据收集 .113.3 ECDA 可行性评估 153.4 间接检测工具的选择 .163.5 ECDA 管段的划分 184 间接检测 194.1 简介 .194.2 间接检测计量 .194.3 校正和比较 .195 直接检测 225.1 简介 .225.2 开挖顺序 .225.3 开挖和收集数据 .245.4 防腐层破坏和腐蚀深度测量 .245.5 剩余强度评价 .255.6 原因分析 .255.7 缓解措施 .255.8 过程评价 .255.9 重分类和重排优先次序 .265.10 开挖数量的确定 .266 后评价 286.1 简介 .286.2 剩余寿命计算 .296.3 再评价时间间隔 .296.4 ECDA 有效性评价 296.5 反馈和持续改进 .307 ECDA 记录 .317.1 简介 317.2 预评价报告 .317.3 间接检测 317.4 直接检测 .317.5 后评价 31参考文献 33文献书目 34附录 A：间接检测方法 .35附录 B：直接检测 清除防腐层前的数据收集方法（非强制性） 50附录 C：直接检测法 防腐层损坏和腐蚀深度测量（非强制性） 56附录 D：后评价 腐蚀速率估算（非强制性） 58.1 总则1.1 简介1.1.1 本标准适用于埋地黑色金属管道系统的外腐蚀直接评价。该标准旨在为实施于常规管道系统的ECDA过程提供指导。1.1.2 本标准在编写时，为适应具体管道情况给运营商提供了调整的灵活性。1.1.3 ECDA 是一个持续改进的过程。通过连续开展 ECDA，能够确定腐蚀活动已经发生，正在发生或可能发生的地点。1.1.3.1 ECDA的优点是可以确定腐蚀将要发生地区，而不仅仅是腐蚀已发生的地区。1.1.3.2 通过对比连续开展的ECDA 的结果，可以评价ECDA的有效性，并证明对管道完整性的信心在持续增长。1.1.4 ECDA 制定了提高管道安全性的评价过程。其主要目的是预防将要发生的外部腐蚀破坏。1.1.4.1本标准将待评价的外腐蚀假定为一种威胁，以此为基准，可评价腐蚀尚不显著的管道未来的腐蚀情况。1.1.5 本标准中所描述的ECDA 方法专用于处理陆上埋地黑色金属管道。1.1.6 ECDA的开展包括但不局限于管道片段外腐蚀部分的评价，它包括：1.1.6.1 不能通过其它检测方法进行检查的情况（例如ILI或压力测试）。1.1.6.2 已采用其他方法进行检测，可作为管理未来腐蚀情况的方法。1.1.6.3 已采用其他方法进行检测，可作确定重新评价时间间隔的方法。1.1.6.4 未采用其他方法进行检测，且未来腐蚀管理为首要需求的情况。1.1.7 ECDA也可以用于检测其它对管道完整性构成威胁的因素。例如机械损伤，应力腐蚀开裂（SCC），微生物影响腐蚀（ MIC）等。当检测到这些威胁后，还须执行部分附加评价和/或检测程序。管道运营商需要采用适当的方法（例如ASME (1) B31.41， ASME B31.82,3，和API (2) 11604）来处理风险和其它的外腐蚀。1.1.8 ECDA也具有局限性，并非所有管道都可成功应用 ECDA进行评价。当应用这些技术和其它评价方法时需要采用一些预防措施。1.1.8.1 按照附录A（非强制）中所给出的方法和步骤，本标准也适用于防腐层很差或裸露管线的发热评价。若防腐层很差的管道和裸露管线在得到充分保护时所要求的阴极保护电流基本一致，则防腐层很差的管道通常在本质上当作裸露管线来处理。1.1.9 为达到准确使用的目的，在使用本标准时应执行其中的全部内容。若仅采用或提及本标准的某些具体段落或部分，会导致对标准含义的误解和建议的滥用。1.1.10 由于埋地管道系统裸露的情况较为复杂，本标准不为任何具体情况指定方案。1.1.11 本标准中的规定需要在有能力胜任的专业人员指导下实施，这些专业人员需通过教育或相关培训获得物理学，工程和数学知识，有资格从事腐蚀控制或埋地管道系统风险管理方面的工作。他们包括注册专业工程师，由某些组织（如 NACE）认定的腐蚀专家或阴极保护专家，及具有足够经验的从事埋地金属管道系统外腐蚀控制的工程师或技术员。1.2 ECDA 的四步评价过程.1.2.1 ECDA 需要整合的数据来自多方面的检测和与管道的物理特性，运行历史相联系的管道表面评价。1.2.2 ECDA 包括以下四个步骤，如图 1a 和 1b 所示：1.2.2.1 预评价。预评价收集管道的历史和当前数据，从而确定 ECDA 是否适用，划分 ECDA 管段，选择间接检测设备。 该类数据通常可在施工记录，操作和维护历史，路线介绍，腐蚀调查记录，其它地面检查记录，和以前的完整性评价或维护活动的检查报告中收集到。1.2.2.2 间接检测。间接检测步骤包括地上检测，以识别和确定腐层缺陷的严重性，其它异常现象和腐蚀活动可能已发生或正在发生的地区。管道路由内可能包含多种环境条件，为提高检测的可靠性，所有管道片段的检测可使用两种或两种以上的间接检测工具。1.2.2.3 直接检测。直接检测步骤包括间接检测数据的分析和选取管道开挖点及表面评估点。直接检测所获得的数据同之前得到的数据相结合，可用于确认和评价外腐蚀对管道的影响。此外，这一步骤的内容还包括管道防腐层性能评价，腐蚀缺陷的修复和缓解防腐层缺陷。1.2.2.4 后评价。后评价包括对前三个步骤所获得的数据的分析，对ECDA过程有效性的评价和确定再评价时间间隔。1.2.3 当ECDA首次开展于无良好腐蚀防护历史的管道上时，包括定期间接检测在内的活动都需要遵守更为严格的要求。这些要求包括但不局限于收集额外的数据，进行附加的直接检测和后评价。1.2.3.1 初次开展 ECDA 时，需要采用更多严格的措施来提高对涉及外腐蚀的管道完整性的理解。.外腐蚀威胁数据采集3 . 2数据足够否3 . 2 . 1 . 1否是E C D A 可行性3 . 3是选择间接检测工具3 . 4E C D A 管段划分3 . 5执行间接检测4 . 2确认并修正指示4 . 3 . 1定义 / 分类相对指标严重程度 4 . 3 . 2评价结果分析4 . 3 . 3接受和预评价及历史数据比较4 . 3 . 4接受E C D A 不适用其它完整性评价3 . 3 . 2否是否排除解决差异4 . 3 . 3 . 1否是排除至直接调查重分类及重排优先次序5 . 9从根原因减缓5 . 7评估剩余强度5 . 5反馈输入重要参数表 1输入工具选择表 2预评价步骤间接检查步骤图 1a 外腐蚀直接检测流程图（一）（图中数字指代本标准中的具体章节）.至 E C D A 管段划分 3 . 5间接检测 4 . 2至再分级来自间接检测第 4 章应用其它完整性评价 反馈开挖顺序5 . 2开挖和数据收集5 . 3防腐层破坏测量和腐蚀深度测量5 . 4剩余强度评估5 . 5根原因分析5 . 6过程评价5 . 8次要原因开挖数量修正5 . 1 0剩余寿命计算6 . 2确定再评价时间间隔6 . 3工艺有效性的直接检测6 . 4 . 2确定测量方法的效果6 . 4 . 3持续改进6 . 5继续应用 E C D A不通过否分类和优先次序保守吗 5 . 9重新评价或重排开挖顺序4 . 3 . 2 ， 5 . 2否是确定主要根原因5 . 7重新评价 E C D A 的可行性3 . 3不通过通过确定腐蚀增长速率6 . 2 . 3反馈直接检测步骤后评价步骤图 1b 外腐蚀直接检测流程图（二）（图中数字指代本标准中的具体章节）.2 术语活泼 Active（1）逆向电极电位（2）金属的一种正在腐蚀却没有显著被腐蚀反应产物影响的状态。交流电压梯度 Alternating Current Voltage Gradient（ACVG ）一种通过沿管道或环绕管道的、由防腐层破损点泄漏的、交流电流所产生的土壤中交流电压梯度变化，来确定防腐层缺陷位置的地表测量方法。阳极 Anode电化学电池中发生氧化反应的电极。在外电路中电子由阳极流出。在阳极经常发生腐蚀，金属离子由阳极进入溶液。异常现象 Anomaly管道外壁腐蚀中任何偏离正常情况的形式，比如管道的防腐层异常或管道处于电磁环境中。B31G5一种计算被腐蚀管道的承压输送能力的方法（来源于ASME标准）。阴极 Cathode在电化学电池中发生还原反应的电极。在外电路中电子流向的电极。阴极剥离 Cathodic Disbondment由阴极反应产物而导致管道防腐层与被保护材料表面之间的粘附损坏。阴极保护 Cathodic Protection (CP)一种通过使被保护金属表面成为电化学电池的阴极来减少金属表面腐蚀的技术。 分级方法 Classification以通常情况年份下的间接检查所显示的结果为基础，估计腐蚀发生的可能性的过程。密距电位测量法 Close-Interval Survey (CIS)一种沿着管顶地表，以密间隔移动参比电极测量管地电位的方法。腐蚀 Corrosion材料（通常指金属材料）性能的退化，由材料与周围环境的反应所导致。腐蚀活性点 Corrosion Activity腐蚀正在进行，并以一定速率发展的部位，该发展速率足以导致管道在设计寿命内的承压能力降低。电流衰减测量 Current Attenuation Survey基于电磁场传播理论对管道的防腐层总体情况进行检测的方法。在检测的同时收集深度，防腐层电阻和电导系数，异常区域和异常类型等数据。缺陷 Defect管壁中的异常点，通常会降低管道的承压能力。直流电压梯度 Direct Current Voltage Gradient (DCVG)一种通过沿管道或环绕管道的、由防腐层破损点泄漏的、直流电流所产生的土壤中直流电压梯度变化，来确定防腐层缺陷位置、大小以及表征腐蚀活性的的地表测量方法。直接检测 Direct Examination在ECDA的开挖点对管道表面进行直接检测和测量。.防腐层剥离 Disbonded Coating由于粘合剂失效，化学侵蚀，机械损伤，氢鼓泡等作用而导致的防腐层与管道表面之间的粘附损失。防腐层剥离可能与防腐层的漏点有关，可参见阴极剥离。ECDA见外腐蚀直接评价。ECDA管段 ECDA Region有相似物理性质，相同运行历史，并可以采用同种间接检测方法检测的一个或几个管道部分。电解液 Electrolyte一种包含有能够在电场中迁移的电子的化学物质。针对本标准的具体情况，电解液是指与埋地或淹没在水中的的金属管道系统相邻的液体或土壤，包括水分和其它化学物质。电磁检测技术 Electromagnetic Inspection Technique通过对腐蚀所导致的磁场变化的检测而对埋地管道中的防腐层缺陷进行定位的地面检测技术。外壁腐蚀直接评价 External Corrosion Direct Assessment (ECDA)评价外壁腐蚀对管道完整性影响的方法，由预评价，间接检测和评价，直接检测和评价，后评价四个步骤组成。远地点电势 Far-Ground (FG) Potential在管道上直接测量的结构电解质电位，测量点远离管道与保护系统的连接点。防腐层缺陷 Fault防腐层上所有的异常，包括剥离区域和漏点等。黑色金属材料 Ferrous Material主要成分为铁的金属。在本标准中，黑色金属材料包括钢，铸铁和锻铁。漏点 Holiday防腐层不连续处（孔），使管体暴露于环境中。静水力学测试 Hydrostatic Testing部分管段的论证性测试。通过向管道中注入水，然后加压直到管道中的名义环向应力达到了给定值。紧急指示 Immediate Indication一个要求在相对短的时期内对管道进行补救或修复的缺陷指示。指示 Indication通过间接检测工具测量获得的对任何正常情况的偏离。间接检测 Indirect Inspection利用设备和具体方法在管道上方附近或地面进行测量，以定位或识别防腐层的漏点，腐蚀活性点或其它异常点的方法。管道内检测 In-Line Inspection (ILI)使用管道内壁检测工具对管道内部进行检测的方法。通常用来进行管道内检测的工具有清管器和智能清管器。短路电压 Instant “Off” Potential在阴极保护电流中断后发生的半电池电极极化电位。它与在有电流却没有IR降（例如极化电位）时的电位很接近。IR降 IR Drop根据欧姆定律，通过电阻的电压。长线电流 Long-Line Current.在阳极和阴极之间通过大地然后又沿埋地金属管线返回的电流。最大允许操作压力 Maximum Allowable Operating Pressure (MAOP)在管道运行期间，管道内部的最大允许压力。机械损伤 Mechanical Damage若干类型的管道异常现象，包括由外力所造成的凹陷，夹泥和金属损失。微生物影响腐蚀 Microbiologically Influenced Corrosion (MIC)由于微生物的出现和活动导致的局部腐蚀，包括细菌和真菌。监视指示 Monitored Indication出现在管道片段中的没有预定指示重要，在预定的下次重新评价之前不需要进行处理，补救或修复的指示。近地（NG）点电位 Near-Ground (NG) Potential在阴极保护系统和管道的连接点处直接测得的结构电解质电位。NACE ECDA本标准中定义的外腐蚀直接评价过程。管道电解质电位 Pipe-to-Electrolyte Potential见结构电解质电位。管地电位 Pipe-to-Soil Potential见结构电解质电位。极化 Polarization由于电流穿过电极或电解液界面而导致的开路电位的改变。直接检查次序划分 Prioritization基于获得的当前腐蚀程度，结合之前的严重腐蚀事件，评价每个进行间接检测的部分是否有必要进行直接检测的过程。管段 Region见ECDA管段缺陷补救 Remediation在本标准中，缺陷补救是指在腐蚀防护系统中用来缓解缺陷的行为。RESTERENG6一个用来计算腐蚀管道承压能力的计算机程序。预定指示 Scheduled Indication比紧迫迹象要轻的迹象。但是在对这部分管道进行预定的下次评价之前需要对这些迹象进行处理。管道片段 Segment管道中用于ECDA评价的一部分。一个片段由一个或多个ECDA 管段组成。保护层 Shielding（1）保护；保护管道免受机械损伤。（2）阻止或转移阴极保护电流通过它的自然路径。杂散电流 Stray Current没有通过预定回路的电流。结构电解质电位 Structure-to-Electrolyte Potential通过参考电极与电解质接触而测得的，埋地或水下金属构筑物与电解质之间的电位差。大地电流 Telluric Current由于地磁波动而在大地上形成的电流。.电压 Voltage电动势或电极电位差，通常被表示为伏特数。.3 预评价3.1 简介3.1.1 预评价的目的在于确定 ECDA 在被评价管道上是否适用；选择间接检测工具；确定 ECDA 管段。3.1.2 预评价步骤要求收集足够多的数据，并对数据进行整合和分析。预评价步骤必须得到全面且彻底的执行。3.1.3 预评价包括以下步骤，如图 2 所示。3.1.3.1 数据收集；3.1.3.2 ECDA 适用性评价；3.1.3.3 选择间接检测工具；3.1.3.4 ECDA.管段的划分。外腐蚀威胁收集数据3 . 2数据足够否 ？3 . 2 . 1 . 1选择间接检测工具3 . 4划分 E C D A 管段3 . 5至间接检测已确定可行 ？3 . 3是其它完整性评价3 . 3 . 2否是否否来自剩余强度评价5 . 5反馈输入重要参数表 1输入工具选择表 2间接检测差异4 . . 3 . 1来自根原因缓解E C D A 不适用图 2 预评价步骤（图中数字指代本标准中的具体章节）3.2 数据收集3.2.1 管道运营商应收集被测管段的历史及当前物理信息数据。3.2.1.1 管道运营商应基于管段的历史及现状，确定所需的最少数据量。另外，运营商还需确定数据元，这对 ECDA 成功与否至关重要。3.2.1.2 所有影响间接检测工具的选择（ 3.4 节）和 ECDA 管段划分（3.5 节）的参数，都应在管段初次开展 ECDA 时被考虑到。3.2.2 管道运营商至少需要收集表 1 所示的 5 种数据，所选择的数据元将为 ECDA 收集的数据分类提供指导。对整条管线而言，并不需要表 1 所列的所有项目。此外，运营商.可确定部分表 1 未包含的项目为必须项目。3.2.2.1 管线相关；3.2.2.2 建设相关；3.2.2.3 土质/环境；3.2.2.4 腐蚀控制；3.2.2.5 运行数据。表 1： ECDA 数据元 （A）数据元 间接检测工具的选择 ECDA 管段划分 结果使用与说明管道相关材料（钢、铸铁等）和规格ECDA 不适用于有色金属材料应特别注意不同金属相连接的位置。当暴露于环境中时会产生局部腐蚀电池。直径 可能降低间接检测工具的检测能力。影响阴极保护电流量与结果解释。壁厚 影响临界缺陷尺寸与剩余寿命预测。生产年限 旧的管道材料通常韧性更低，从而降低了临界缺陷尺寸与剩余寿命。焊缝类型 1970 年之前的低频电阻焊（ERW）或电弧焊管道，对选择性焊缝腐蚀具有更高的敏感性，含此类管道的管段需要设置独立的 ECDA 管段。旧管道材料的低韧性会降低临界缺陷尺寸。1970 年之前的 ERW或电弧焊管道，其腐蚀速率可能会高于金属本身的腐蚀速率。无缝管道 限制了 ECDA 的应用，仅少量工具适用见附录 A。有防腐层的无缝管道管段应设置独立的ECDA 管段附录 A 所提供的特殊 ECDA 方法。建设相关建设年限 影响防腐层老化发生的时间，缺陷数量估计与腐蚀速率估计。路由更改/变动 可能需要更改 ECDA管段。路由地图/航拍图 提供所需的基本信息，为 ECDA 管段选择提供指导。通常包含了有助于ECDA 的管道数据施工类型 施工类型不同的管段需要设置独立的ECDA 管段。表征可能发生施工问题的位置，例如回填作业会影响防腐层破坏发生的可能性。.续表 1数据元 间接检测工具的选择 ECDA 管段划分 结果使用与说明阀门、夹具、支座、分接头、机械耦合、伸缩接头、铸铁原件、固定接头和绝缘接头的位置阴极保护电流量的显著流失或改变，应分别考虑；也需要特别考虑到不同金属相接的位置。可能影响局部电流量与结果解释；不同金属的接触点可能产生局部腐蚀电池；防腐层老化速率可能会不同于相邻管段。防腐层位置与防腐层施工方法可能禁止使用部分间接检测工具。需要独立的 ECDA管段。对检测工具无法达到的区域，可能需要运营商来推断其结果。有必要运用和采取其它的检测工具和评价方法。弯头位置，包括45弯头与直角弯头出现 45弯头与直角弯头会影响 ECDA管段的划分。防腐层老化速率可能与相邻区域不同；在45弯头与直角弯头处可能发生局部腐蚀，从而影响局部电流和结果解释。埋深 限制部分间接检测工具的使用。对不同埋深的管段需要设置不同的 ECDA管段。可能影响阴保电流和结果解释。水下管段；河流穿越 显著限制多种间接检测工具的使用。要求独立的 ECDA管段。改变阴保电流和结果解释。航运河段 减少可用的间接检测工具种类。可能要求独立的ECDA 管段。影响阴保电流和结果解释；航运河段附近的管道可能发生局部腐蚀，从而影响局部电流和结果解释。临近其它管线、构筑物、高压输电线路以及铁路穿越可能禁止部分间接检测工具的使用。阴极保护电流受外部环境显著干扰的管段应按独立的 ECDA管段处理。影响阴保电流和结果解释。土质/环境按附录 B 和 D 划分的土壤特性/类型（非强制）部分土壤的特性降低了多种间接检测工具的精确度。影响腐蚀最有可能发生的位置；显著的土壤变化通常要求独立的 ECDA 管段。在结果解释中非常实用。影响腐蚀速率与剩余寿命评价。排水 影响腐蚀最有可能发生的位置；排水能力的显著变化要求独立的 ECDA 管段。在结果解释中非常实用。影响腐蚀速率与剩余寿命评价。.续表 1数据元 间接检测工具的选择 ECDA 管段划分 结果使用与说明地形 岩石地域等情况会使间接检测发生困难甚至不能检测。土地使用（现在/过去）铺砌过的路面等会影响间接检测工具的选择会影响 ECDA 的开展及 ECDA 管段的划分。冻土 可能影响部分 ECDA方法的适应性和有效性。冻土地区应作为独立的 ECDA 管段予以考虑。影响阴保电流和结果解释。腐蚀控制阴极保护（CP）系统类型（阳极、整流器和位置）可能影响 ECDA 工具的选择。在外加电流系统中局部采用牺牲阳极法可能影响间接检测。影响阴保电流和结果解释。杂散电流源/位置 影响阴保电流和结果解释。测试点位置（或管道接入点）可在划分 ECDA 管段时提供输入值。CP 评价标准 用于后评价分析。CP 维护历史 防腐层状况指标。 在结果解释时实用。无 CP 年限 使得 ECDA 更加难以开展。对腐蚀速率预测和剩余寿命预测有消极影响。防腐层类型（管道） 由于有高介电常数的防腐层剥离会导致屏蔽，故 ECDA 可能并不适用。防腐层种类可能会影响腐蚀发生的时间以及基于壁厚损失检测的腐蚀速率预测。防腐层类型（接口） ECDA 可能并不适用于会导致屏蔽的防腐层。由某些接头处防腐层所引起的屏蔽需要采用其它的评价方法。防腐层状况 当防腐层严重老化时，ECDA 可能难以开展。电流需求量 电流需求量的增大可表征在一定区域范围内，防腐层的老化导致了更多管道外表面裸露。CP 检测数据 /历史 在结果解释时实用。.续表 1数据元 间接检测工具的选择 ECDA 管段划分 结果使用与说明运行数据管道运行温度 显著的温度差异通常需要独立的 ECDA管段。会局部影响防腐层的老化速率。运行压力及其波动 影响关键缺陷尺寸及剩余寿命预测。监测方案（取样片、巡逻、泄露检查等）可在划分 ECDA 管段时提供输入值。可能会影响修理、修复和更换计划。管道检测报告（开挖） 可在确定 ECDA 管段时提供输入值。修复历史/记录，如钢材/复合材料修复，修复位置等可能影响 ECDA 工具的选择。最优修复方法，如补充阳极，可能导致影响 ECDA 管段划分的局部差异。为后评价分析提供实用的数据。如解释修复管段附近的数据。 泄露/断裂历史（外腐蚀）现有管线状况指标。管外微生物影响腐蚀（MIC）迹象MIC 可能增加外腐蚀速率。类型/频率（第三方破坏）在第三方破坏的高危区域应加强防腐层失效的间接检测。从之前的地面及管道表面检测中所得到的数据对预评价和 ECDA管段选择较为重要。水试压日期/压力 影响检测时间间隔。其它之前进行的与完整性相关的活动密间距检测（CIS） 、管线内部检测等等可能影响 ECDA 工具的选择独立的腐蚀区域 VS 大面积腐蚀区域。有价值的后评价数据。（A） 阴影区内的项目对检测工具的选择最为重要。3.2.3 预评价阶段所收集的数据，通常与管道总体风险（威胁）评价所考虑的数据相同。根据管道的完整性管理计划及其执行情况，管道运营商可将预评价阶段同一般的风险评价结合起来。3.2.4 若管道运营商确定的预评价所需数据，无法在组成一条管道片段的 ECDA 管段中收集到，则 ECDA 不应在这些管段中使用。3.3 ECDA 可行性评估3.3.1 管道运营商应整合并分析以上收集到的数据，以确定是否有间接检测工具不能使用或不能开展 ECDA 的情况存在。以下状况可能使 ECDA 难以开展：3.3.1.1 防腐层导致屏蔽的区域；3.3.1.2 回填土中含有显著的岩石量或岩礁；.3.3.1.3 某些地表状况如公路、冻土和钢筋混凝土；3.3.1.4 在合理的时间内无法进行地面测量的情况；3.3.1.5 临近埋有金属构筑物的位置；3.3.1.6 无法进入的区域。3.3.2 若管段中的某些位置不能实现间接检测，例如某些公路穿越段，管道运营商可采用其它管道完整性评价方法使 ECDA 得以开展。3.3.2.1 必须对选取的备用方法进行调整，使其适用于这些位置的具体情况，在选择时还应确保备用方法具有足够的可信度。3.3.3 若一条管段既不能实现间接检测也无法采用其他的完整性评价方法，则该标准中的 ECDA 不适用于该管段。3.4 间接检测工具的选择3.4.1 管道运营商应为所有要开展 ECDA 的管段区域，选择至少两种间接检测工具（ECDA 管段的确定见 3.5 节） 。3.4.1.1 管道运营商应根据间接检测工具的能力来进行选择，其能力主要体现在具体管道条件下测定腐蚀活性点及防腐层漏点的可靠性。3.4.1.2 管道运营商应尽量选择互补的间接检测工具，即其中一种工具的优势可弥补另一种工具的局限性。3.4.1.3 管道运营商可根据附录 B 和 C 将 100%的直接检测大部分替换成间接检测，只在拥有钟形空洞处选择直接检测。在此情况下，预评价和后评价的步骤也必须遵循相同的方案。3.4.2 表 1 中“间接检测工具的选择”一栏，包含了选择工具时所应考虑的项目，其中，阴影区内的项目对检测工具的选择最为重要。3.4.3 表2为间接检测工具的选择及检测工具的失效，特别是失效的具体情况提供了额外的参考信息。参阅附录A， A2至A2.1.8节，可获得更多在使用电气测量时，应遵守的适当安全防范措施。表 2： ECDA 检测工具选择矩阵 （A ）管道条件密间隔检测法（CIS）电流电压梯度检测（ACVG 或DCVG） 皮尔逊法 7电磁场检测法交流电流衰减检测带防腐层漏点的管段2 1，2 2 2 1，2裸管的阳极区管段2 3 3 3 3接近河流或水下穿越管段2 3 3 2 2冻土区管段 3 3 3 2 1，2杂散电流区管段2 1，2 3 2 1，2屏蔽腐蚀活动区管段3 3 3 3 3.续表 2管道条件密间隔检测法（CIS）电流电压梯度检测（ACVG 或DCVG） 皮尔逊法 7电磁场检测法交流电流衰减检测靠近金属构筑物的管段2 1，2 3 2 1，2相邻平行管段2 1，2 2 3 3高压交流输电线(HAVC)下管道2 2 2 2 2短套管 2 2 2 2 2铺砌路面下的管段3 3 3 2 1，2无套管穿越的管段2 1，2 2 2 1，2带套管管段 3 3 3 3 3深埋区管段 2 2 2 2 2湿地（有限）管段2 1，2 2 2 1，2岩石带/岩礁/岩石回填区管段3 3 3 2 2（A） 局限性与检测能力：所有检测方法的敏感度都受限于土壤的种类和组成，岩石与岩礁的百分比，防腐层的种类比如高介电带材，施工类型，干扰电流，其它构筑物等等。要获得所需结果且达到可信度，至少需要两种或两种以上的检测方法。防腐层剥离的屏蔽作用：在土壤中没有电通路时，任何检测工具都无法探测到防腐层状况。而如果土壤中出现了电通路，比如防腐层漏点或孔洞，检测工具例如 DCVG 或者电磁法就能够探测到这些有缺陷的区域。本注释仅涉及防腐层剥离所带来的屏蔽作用。金属构筑物或地质环境同样可能产生电流屏蔽，表中所列的间接检测方法在电流屏蔽作用下通常无法检测。管道埋深：当管道超过正常埋深时，所有的检测工具对防腐层漏点依然敏感。野外条件及地形可能会影响埋深等级和检测灵敏度。赋值方法1=适用：防腐层小漏点（相互独立且通常600 mm2 1 in.2） ，在正常运行条件下不影响CP电位的情况；2=适用：防腐层大漏点（相互独立或连续） ，或是在正常运行条件下引起电压起伏的情况；3=不适用：不适用于该工具或需增加适用限制条件。3.4.3.1 表2既不是为了遴选出唯一适用的检测方法，也不是为了说明所有情况下检测工具的适用性。被罗列出的间接检测工具，仅为ECDA项目可选的代表性方法。其它间接检测方法能够并且应该应用于具体的管道中，或作为一项新技术得到开发。此外，任何方法在被ECDA项目实践之前，读者评价其检测能力时都应谨慎。3.4.3.2 管道运营商无需在所有管段上都选取同样的检测工具。图3所示即为一条管.段上间接检测方法的多样性。图3：间接检测工具的选择示例3.4.4 管道运营商必须考虑是否需要两种以上的间接检测工具来确保腐蚀活动检测的可靠性。3.5 ECDA 管段的划分3.5.1 管道运营商需要分析预评价阶段收集的数据以划分 ECDA 管段。3.5.1.1 管道运营商需要为ECDA 管段的划分建立标准。3.5.1.1.1 一个ECDA 管段是管道片段中拥有相同物理特性、腐蚀历史、预估腐蚀情况并选用相同间接检测工具的部分。3.5.1.1.2 当管道运营商为ECDA 管段的划分建立标准时，应考虑所有能显著影响管道外腐蚀的情况。表1和表2在建立ECDA管段时可起到指导作用。3.5.1.2 基于间接检测和直接检测两个阶段的成果，ECDA管段的划分可能发生改变。这时所做的划分只是初步的，它将会在ECDA 实施过程中得到调整。3.5.1.3 一个ECDA管段可以不连续，即某个 ECDA管段在管道中可能是断开的，例如具有相同状况的河流穿越管道的两端。3.5.1.4 整个管道片段都应被包含在ECDA 管段中。3.5.2 图 4 为给定管道的 ECDA 管段划分提供了示例。3.5.2.1 管道运营商设定了5套不同的物理特性及历史状况。3.5.2.2 基于间接检测工具的选择、土壤特性和历史状况，运营商划分了6个ECDA管段。应注意到，ECDA1区域是非连续的：管道中有两个位置具备相同的土壤特性、历史状况以及间接检测工具，因此被划分为同一区域（ECDA1） 。图4：ECDA管段的划分.4 间接检测4.1 简介4.1.1 间接检测的目的是查明和确定防腐层缺陷和其它异常点的严重程度，以及腐蚀活动已发生或将要发生的区域。4.1.2 间接检测需要在管道片段的每一个 ECDA 管段内，使用至少两种地下或地上间接检测工具，并完成图 5 所示的所有活动。4.1.2.1 每个 ECDA 管段内的间接检测在预评价阶段执行；4.1.2.2 该阶段还要校正和比对这些数据。4.1.3 任何 ECDA 管段内都可能需要两种以上的间接检测工具（见 4.3.3.1） 。4.2 间接检测计量4.2.1 在间接检测之前，宜对预评价阶段划分的 ECDA 管段边界进行确认并设置明显的标记。4.2.1.1 应采取措施确保间接检测连续覆盖了整条被评估管线。这些措施可能包含让某些检测方法重叠到邻近的 ECDA 管段上去。4.2.2 每种间接检测方法的检测范围都应超过每个 ECDA 管段的全长，每种方法的执行与分析都要按照普遍接受的行业惯例进行。4.2.2.1 附录A提供了表2中所含间接检测工具的常规操作规程。4.2.2.2 初次开展ECDA时，管道运营商应考虑采用抽查、重复间接检测或是其它验证手段以确保数据的一致性。4.2.3 在执行间接检测时，应选择足够小的测量间距以满足评价要求。所选间距应保证检测工具能检测并确定管段上可疑腐蚀活性点的位置。4.2.4 间接检测的时间应紧凑。4.2.4.1 若两次间接检测之间发生了诸如季节改变或管线设施增减等重大变化，则检测数据之间就难以进行比较或没有可比性。4.2.5 地上位置的测量应参照确切的地理位置和记录（如使用全球定位系统 GPS） ，以便对比检测结果及确定开挖位置。4.2.5.1 空间误差为间接检测结果的对比带来困难。可通过设立大量的地面参照物，比如管线的固定指示牌、附加的地上标识等减少误差。4.2.5.2 以图形叠加法为基础的商用软件及类似技术可帮助解决空间误差问题。4.3 校正和比较4.3.1 在获得间接检测数据后，检测指示应在确认和校正后方可进行比较。4.3.1.1 管道运营商应为检测指示的确认建立标准。4.3.1.1.1 针对有防腐层的管道，确认标准应侧重于防腐层缺陷的位置，而忽略该点的腐蚀活动。4.3.1.1.2 针对无防腐层或防腐层差的管道，标准则应侧重于确定阳极区的位置。4.3.1.2 在校正检测指示时，管道运营商应考虑到空间误差所带来的影响。应考虑由于空间误差，两处或两处以上有检测指示的位置，实际上是同一地点。4.3.2 在确认和校正完检测指示后，管道运营商应对每项指示的严重性进行分类。4.3.2.1 本标准中所阐述的“分类” ，是用于标示指示位置在通常情况下发生腐蚀活.动的可能性，有以下几种类别：4.3.2.1.1 严重表征管道运营商认为有极高的腐蚀可能性。4.3.2.1.2 中度表征管道运营商认为有腐蚀的可能性。4.3.2.1.3 轻度表征管道运营商认为无腐蚀或腐蚀可能性极低。为 E C D A 管段重新定界3 . 5 . 1选择完整性评价3 . 3 . 2来自预评价执行间接检测4 . 2确认并校正检测指示4 . 3 . 1确认 / 分类检测指示的严重性4 . 3 . 2对比检测指示4 . 3 . 3解决偏差4 . 3 . 3 . 1排除与预评价和历史数据比较4 . 3 . 4接受重新评价可行性3 . 3否是符合至间接检测不符合重分类及重排序5 . 9从根源缓解5 . 7剩余强度评估5 . 5反馈反馈图5：间接检测步骤（数字代表本标准中的章节）4.3.2.2 对指示的严重性进行分类时，还应该综合考虑间接检测工具的检测能力及其在ECDA管段中的应用情况。4.3.2.3 初次开展ECDA 评价时，管道运营商应力争使分类标准与实践过的一样严格。因此，对难以界定腐蚀是否发生的指示应定为“严重”等级。4.3.2.4 表3所示为间接检测指示的分类标准实例。该实例为通用性标准，并非绝对标准。在分类时，管道运营商必须考虑管路沿线的具体条件以及数据分析人员的专业知识水平。4.3.3 在指示被确认和分类后，管道运营商需要对间接检测结果进行比较以确定其是否可信。4.3.3.1 若两种或两种以上的间接检测工具指示的腐蚀活性点位置存在显著差异，并且这一差异不能由检测工具的固有性能、管道特性或环境因素所解释，那么就应考虑使用其它间接检测法或初步的直接检测。4.3.3.1.1 初步的直接检测可用于解决差异性，相比于其它的间接检测方法，直.接检测产生差异的原因更具有局部性和独立性。4.3.3.1.2 如果直接检测无法解决差异性，可参照3.4节选用其它间接检测法，其检测得到的数据必须如上所述进行校正和对比。4.3.3.1.3 如果其它的间接检测方法无法实施或不能解决差异性，则需重新评价ECDA的可行性。4.3.3.1.4 初次开展ECDA 时，任何无法消除差异性的指示点都应被定级为“严重” 。表3：指示的严重性分类标准工具/环境 轻度 中度 严重CIS，含气的潮湿土壤通/断电电位轻微高于阴保准则通/断电电位中度偏离并低于阴保准则通/断电电位高度偏离并低于阴保准则DCVG，相同的环境状况低电压降；在阴保通/断电时均处于阴极状态中等电压降或在阴保通/断电时均处于中性状态高电压降；在阴保通/断电时均处于阳极状态ACVG或皮尔逊法，相同的环境状况 低电压降 中等电压降 高电压降电磁检测 低信号损失 中等信号损失 高信号损失交流电流衰减检测 单位长度衰减量小 单位长度衰减量中等 单位长度衰减量大4.3.4 在消除差异性后，管道运营商应将每个 ECDA 管段的检测结果，同预评价结果及历史记录相比较。4.3.4.1 若管道运营商确定检测结果同预评价结果及历史记录不一致，则需重新评价ECDA的可行性，或重新划分 ECDA管段，也可以采用其它的完整性评价技术作为代替。.5 直接检测5.1 简介5.1.1 直接检测的目的在于确定间接检测结果中腐蚀最严重的位置，并为评价腐蚀活性收集数据。5.1.2 直接检测要求开挖至管道表面，使其裸露，以便检测活动能在就近的周边环境中进行。5.1.3 在不考虑间接检测及预评价结果的情况下，也至少需要开挖一处。章节5.10为开挖位置和数量的确定提供了指导方针。5.1.4 是否进行开挖和直接检测，由管道运营商自行裁定，但应考虑到安全及相关问题。5.1.5 在直接检测中，可能发现非外腐蚀原因造成的缺陷。一旦发现机械损伤或应力腐蚀开裂等缺陷，就应考虑一些其他的方法来评价该类缺陷的影响。可选的评价方法详见ASME B31.41，ASME B31.8 2,3，and API 11604。5.1.6如图5所示，直接检测包括以下步骤：5.1.6.1 排列间接检测指示的优先次序；5.1.6.2 在最可能发生腐蚀的位置开挖并收集数据；5.1.6.3 测量防腐层破坏清况与腐蚀缺陷；5.1.6.4 剩余强度评价（严重） ；5.1.6.5 根原因分析；5.1.6.6 过程评价。5.2 开挖顺序5.2.1 管道运营商应制定一项标准来为间接检测指示确定优先次序。5.2.1.1 本标准中的优先次序，是基于当前可能存在的腐蚀活性点及过去腐蚀点的尺寸和严重性，对直接检测的需求进行评价的过程。5.2.1.2 表 4 所示为排列指示优先次序的标准实例。与管道的状况、寿命及腐蚀防护历史相结合，不同的管段宜采用不同的标准。5.2.1.2.1 该标准没有为管道修复及其他宜采用的 ECDA 活动做出时间安排上的规定。5.2.2 最基础的优先次序类型如下所述：5.2.2.1 要求立即维修该类型应包含管道运营商结合原有腐蚀，认为有腐蚀活性点存在，且在管道正常运行条件下存在近期威胁的指示。5.2.2.1.1 多处密切相邻的严重等级指示点应归入该类型中。5.2.2.1.2 一种以上间接检测工具均检测为严重等级的孤立指示点，应归入该类型中。5.2.2.1.3 初次开展 ECDA 时，不同间接检测工具的检测指示不同且差异无法消除的点，应归入该类型中。5.2.2.1.4 若其他严重或中度等级指示点附近怀疑有严重的原有腐蚀，则该指示点应归入该类型中。5.2.2.1.5 管道运营商不能确定腐蚀活动严重性的点应归入该类型中。.至 E C D A 管段划分 3 . 5间接检测 4 . 2至再分级来自间接检测第 4 章应用其它完整性评价 反馈开挖顺序5 . 2开挖和数据收集5 . 3防腐层破坏测量和腐蚀深度测量5 . 4剩余强度评估5 . 5根原因分析5 . 6进程中评价5 . 8次要原因开挖数量修正5 . 1 0至后处理第 6 章不通过否分类和优先次序保守吗 5 . 9重新评价或重排开挖顺序4 . 3 . 2 ， 5 . 2否是确定主要根原因5 . 7图六：间接检测步骤（图中数字指代本标准中的具体章节）5.2.2.2 要求计划维修该类型应包含管道运营商结合原有腐蚀，认为可能存在腐蚀活性点，但在管道正常运行条件下不存在近期威胁的指示。5.2.2.2.1 孤立的且未列入“立即维修”类型中的严重等级指示点应归入该类型中。5.2.2.2.2 若中度等级指示点附近可能存在中度的原有腐蚀，则该指示点应归入该类型中5.2.2.3 监控该类型应包含管道运营商结合原有腐蚀，认为存在极少数甚至不存在腐蚀活性点的指示。表 4 指示的优先次序排列标准要求立即维修 要求计划维修 监控不考虑原有腐蚀，多处密切相邻的严重等级指示。在原有中度腐蚀的管段上孤立的严重等级指示或成片的中度等级指示。有严重的原有腐蚀的管段所有剩余的严重等级指示。所有含中度原有腐蚀的管段上，剩余的中度等级指示。有严重原有腐蚀的管段上所有剩余指示。.上出现的中度等级指示。 成片的轻微等级指示。5.2.3 设立指示优先次序排列标准时，管道运营商应该考虑每个 ECDA 管段在全年内的物理特性，原有腐蚀历史，选用的间接检测工具及用于指示确认和分类的标准。5.2.3.1 初次开展 ECDA 时，管道运营商应力争使优先次序排列标准与实践过的一样严格。因此，运营商不能评估的原有腐蚀破坏或不能确定腐蚀是否活跃的指示都应划分至“立即维修”或“计划维修”的类型中。5.3 开挖和收集数据5.3.1 管道运营商应基于以上排列的优先顺序进行开挖。章节 5.19 为确定开挖数量提供了指导方针。5.3.1.1 管道运营商应为开挖位置进行地理定位（如使用 GPS） ，以使间接检测和直接检测的结果能直接进行比较。5.3.2 在开挖前，管道运营商应对收集的数据提出最低要求以便于数据统一，且应在每个 ECDA 管段内贯彻该要求。最低要求应基于管道运营商的判断。5.3.2.1 收集数据的最低要求应包含收集状况下可能出现的数据类型，预期的腐蚀活性点类型及原有数据的有效性和质量。5.3.3 收集数据去除防腐层前5.3.3.1 管道运营商应在开挖前，开挖时和开挖后但去除防腐层前分别收集数据。5.3.3.2 常规的数据测量及相关活动如下所述。附录 A 和附录 B 含更多相关信息。5.3.3.2.1 管地电位的测量5.3.3.2.2 土壤电阻率的测量5.3.3.2.3 土壤样品的采集5.3.3.2.4 水样采集5.3.3.2.5 膜下液体 PH 值的测量5.3.3.2.6 图片文献5.3.3.2.7 其他完整性分析如 MIC，SCC 等所需的数据。5.3.3.3 若出现防腐层严重破坏，或腐蚀缺陷超出了开挖的任一边缘，则管道运营商应增加开挖的尺寸（长度） 。5.4 防腐层破坏和腐蚀深度测量5.4.1 管道运营商应对每个开挖点的防腐层和管壁的情况进行评价，其具体操作如下所述。5.4.2 在进行测量之前，管道运营商为保证测量的一致性应确定测量的最低要求，并将之贯彻于每一条管段中。5.4.2.1 最低要求应包括测量情况下可能用到的测量类型及其精度，预期的腐蚀活性点类型和原有测量数据的有效性和质量。5.4.2.2 针对腐蚀缺陷，该最低要求宜包括对所有显著缺陷的评价。该类缺陷的相关参数宜根据剩余强度进行定义。5.4.3 检测5.4.3.1 评价防腐层和管段条件的常规检测活动如下。附录 C（非强制）含更多相关信息。5.4.3.1.1 确认防腐层类型5.4.3.1.2 评价防腐层状况5.4.3.1.3 测量防腐层厚度.5.4.3.1.4 评价防腐层附着力5.4.3.1.5 绘制防腐层退化图（气泡、脱落等）5.4.3.1.6 收集腐蚀产物数据5.4.3.1.7 判定腐蚀缺陷5.4.3.1.8 测量与绘制腐蚀缺陷图5.4.3.1.9 建立图片化资料5.4.3.2 初次开展 ECDA 时，管道运营商应实施 5.4.3.1 中所列出的所有检测活动。5.4.3.3 在判定和绘制腐蚀缺陷图之前，管道运营商应去除防腐层并清理管道外表面。5.4.3.4 管道运营商应测量和记录所有的显著腐蚀缺陷。在进行深度测量与形态测量之前，应进行额外的管道表面清洁工作和准备工作。5.4.3.5 此时也可考虑采用其他与外腐蚀无关的评价方法，包括裂缝磁粉探伤、内腐蚀的超声波厚度检测等。5.5 剩余强度评价5.5.1 管道运营商应评价或计算腐蚀缺陷点的剩余强度，常用的计算剩余强度的方法有ASMEB31G， RSTRENG 和 Det Norske Veritas（DNV）标准 RPF101。5.5.2 若缺陷的剩余强度低于管段的正常承压水平（如最大允许操作压力乘以安全系数），就需要进行维修或更换（或将 MAOP 降低，使得 MAOP 乘以安全系数仍低于剩余强度） 。另外，除非发现的腐蚀缺陷是孤立的，其发生的根源也相对独立，否则发现腐蚀缺陷的整条 ECDA 管段都应准备备用的评价方法（见 5.6.1 节和 5.6.2 节） 。5.5.2.1 ECDA 过程有助于找到管段上典型的腐蚀缺陷，但可能无法找齐管段上所有的腐蚀缺陷。5.5.2.2 如果找到了超过许用极限的腐蚀缺陷，则应假设在 ECDA 管段的其它地方也可能存在类似的缺陷。5.6 原因分析5.6.1 管道运营商应确定所有显著的腐蚀活性点存在的根原因。根原因可能包括 CP 电流不足，之前未确认的干扰源或其他情况。5.6.2 若管道运营商找出了 ECDA 不能很好适用的根原因，如防腐层剥离和生物腐蚀，则应可虑采用备选的管道完整性评价方法来评价该管道片段。5.7 缓解措施5.7.1 为缓解或阻止根原因诱发新的腐蚀，管道运营商应确认和采取修补措施。5.7.1.1 管道运营商可在修补后再进行一次间接检测。5.7.1.2 如下所述，管道运