ISO 15589-12026 包括低碳能源在内的石油和天然气工业 管道运输系统的阴极保护 第1部分陆上管道标准立项发展报告

石油和天然气工业管道运输系统的阴极保护第1部分：陆上管道标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:OilandGasIndustriesIncludingLowerCarbonEnergy—CathodicProtectionofPipelineTransportationSystems—Part1:On-landPipelines摘要随着全球能源结构加速向低碳转型，石油和天然气管道运输系统作为能源输送的关键基础设施，其完整性管理与安全运行面临前所未有的挑战。阴极保护技术作为控制管道外壁电化学腐蚀的核心手段，直接关系到管道系统的服役寿命与运行安全。本报告聚焦国际标准化组织发布的ISO15589-1:2026《包括低碳能源在内的石油和天然气工业管道运输系统的阴极保护第1部分：陆上管道》标准，系统梳理了该标准的修订背景、技术演进历程与核心修订要点。报告指出，新版本首次将低碳能源输送场景纳入适用范围，在原有阴极保护设计、施工、测试与维护要求基础上，创新性地引入了基于风险的智能监测技术框架、动态直流干扰评估准则及数字化管理平台接口规范。该标准的发布对推动我国陆上管道阴极保护技术升级、完善管道完整性管理体系、支撑油气行业绿色低碳转型具有重要的指导意义和参考价值。报告建议国内相关企事业单位加快对标转化工作，适时推动国家标准与行业标准的协同修订，并积极开展新技术验证与工程示范应用。关键词：阴极保护；陆上管道；低碳能源；管道完整性；腐蚀控制；国际标准Keywords:CathodicProtection;On-landPipelines;LowerCarbonEnergy;PipelineIntegrity;CorrosionControl;InternationalStandard1引言1.1研究背景管道运输作为石油、天然气及新兴低碳能源（如氢能、氨能）最经济、最安全的大规模输送方式，在全球能源供应链中占据不可替代的地位。然而，埋地钢质管道长期服役于复杂的地下环境中，外壁腐蚀是导致管道失效的主要因素之一。统计数据表明，因外腐蚀引发的管道事故约占全部事故总量的30%至40%。阴极保护技术通过将管道金属极化至热力学稳定电位，与防腐涂层形成"涂层为主、阴保为辅"的双重防护体系，是国际公认的管道外腐蚀控制核心技术手段。自20世纪90年代以来，ISO15589-1标准作为陆上管道阴极保护的权威技术文件，为全球范围内管道阴极保护系统的设计、施工和运行维护提供了统一的技术准则。随着能源转型进程加速，管道输送介质从传统油气向氢能、氨能、生物质燃料等低碳能源拓展，管道运行工况与失效机制发生显著变化，对阴极保护系统提出了新的更高要求。1.2标准修订的必要性面对上述技术与行业变革，ISO/TC67（石油、石化和天然气工业标准化技术委员会）下属SC2分委会组织全球数十个国家的专家学者，历经四年多的研讨与论证，于2026年7月正式发布了ISO15589-1:2026修订版。相较于上一版本，新版标准在技术内容与适用范围上实现了重大突破，亟需对其核心变化与实施要点进行系统解读和分析。2标准概况2.1基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|ISO15589-1:2026||标准名称|包括低碳能源在内的石油和天然气工业管道运输系统的阴极保护第1部分：陆上管道||英文名称|Oilandgasindustriesincludinglowercarbonenergy—Cathodicprotectionofpipelinetransportationsystems—Part1:On-landpipelines||标准状态|现行||发布机构|国际标准化组织（ISO）||发布国别|国际组织||发布日期|2026年7月13日||分类号|石油、石油产品和天然气储运设备||语言版本|英语||ICS分类|75.200（石油产品和天然气储运设备）；25.220.99（其他表面处理和涂层）|2.2适用范围ISO15589-1:2026规定了陆上管道阴极保护系统的设计、施工、调试、运行及维护的技术要求，适用于钢质埋地管道及其附属设施（包括站场工艺管道、穿越段管道、阀室等）。新版标准的适用范围显著扩大，首次将输送氢能、氨气、合成天然气等低碳能源的管道系统纳入规范对象，同时对既有油气管道系统也保持了完整的适用性。3技术内容分析3.1阴极保护准则ISO15589-1:2026对阴极保护准则的界定进行了系统性优化。在传统-850mV（相对铜/饱和硫酸铜参比电极）极化电位判据的基础上，新版标准针对低碳能源输送的特殊场景引入了差异化准则：对于输送高纯氢或含氢混合气体的管道，考虑到氢脆敏感性的增加，规定更严格的电位上限控制要求，以防止析氢反应导致的管道脆化风险；对于高电阻率环境中的管道，补充了基于断电电位的评价方法，以减少IR降对测量结果的干扰。同时，标准明确了采用100mV极化衰减准则时的具体测试步骤与数据处理方法。3.2设计技术要求在阴极保护系统设计方面，新版标准充分体现了大数据与智能化技术的融合发展。标准引入基于动态数字孪生的保护电位分布预测方法，推荐采用有限元数值模拟技术对复杂管段（如穿越段、并行管道区段）的电位分布进行精细化计算。保护电流密度的选取由经验值向"数据驱动+经验校核"的模式转变，设计阶段即需考虑管道服役期间涂层老化规律、介质温度变化及土壤电阻率季节性波动等因素。标准同步提供了相应设计输入参数的推荐取值范围，并对牺牲阳极和强制电流两种保护方式的技术经济比较方法进行了规范。3.3施工与调试在施工与调试阶段，标准强化了质量过程控制要求。新增了对阴极保护系统智能监测终端的安装与调试规定，明确了数据采集频率、精度等级与通信协议的技术指标。对绝缘接头、测试桩、阳极地床等关键部件的安装质量验收标准进行了修订，增加了基于振动声学方法的接地系统连接完整性检测手段。调试阶段的数据管理要求得到加强，规定调试报告应包含完整的极化曲线测试数据、保护电位分布图和系统联调参数记录。3.4运行与维护运行维护是保障阴极保护系统长期有效性的关键环节。ISO15589-1:2026重构了运行维护的技术框架，将传统的定期巡检模式提升为"在线监测+定期校验+智能预警"的预防性维护体系。标准提出采用远程电位监测终端（REM）配合数据集中管理平台，实现管道沿线保护电位的连续采集与实时传输分析。维护周期的确定方式由固定周期调整为基于可靠性评估的动态周期。对于与高压交流输电线路、电气化铁路等干扰源的交叉并行区段，标准完善了动态直流杂散电流干扰的评价与缓解技术指南。4标准修订的主要创新点4.1低碳能源适用性的突破本版本最显著的修订亮点在于将低碳能源管道纳入标准的适用范围，并在技术条款中针对其特殊性作出专门规定。氢能管道的阴极保护面临着氢脆和涂层剥离的交互作用，标准在保护电位准则、涂层选型及密闭隔氧措施等方面提出了针对性技术要求。针对氨、合成天然气等介质的管道系统，标准也补充了相适应的保护电流密度参考值及电位监测要求。这一修订填补了该领域国际标准的空白，为低碳能源管道工程建设提供了顶层技术规范依据。4.2数字化与智能化技术的融合新版标准充分吸收了管道行业数字化转型的技术成果，将智能监测、数字孪生、大数据分析等先进技术方法系统性地纳入标准条款。标准首次以规范性附录形式给出了阴极保护智能化管理平台的功能架构和数据交互协议框架，为不同开发商设备之间的互联互通提供了统一的接口标准。同时，标准对数据记录格式、存储期限及质量追溯要求作了明确规定，为管道全生命周期数字资产管理奠定了数据基础。4.3风险管理理念的深化ISO15589-1:2026进一步强化了基于风险的管理理念。标准将管道分段风险评估结果作为阴极保护系统设计参数选择、维护频率确定和监测密度优化的重要输入条件，实现了阴极保护资源的差异化配置。这一思路与《管道完整性管理规范》的核心理念高度一致，有助于推动管道安全管理的整体效率提升。4.4绿色低碳要求的嵌入响应全球碳中和发展趋势，新版标准引入了阴极保护系统全生命周期碳排放评价的推荐做法，对强制电流阴极保护站点的能耗效率提出分级评价指标，鼓励采用太阳能、风能等可再生能源供电方案。这些条款体现了标准化与可持续发展战略的深度融合。5主要参与制修订单位介绍5.1国际标准化组织石油、石化和天然气工业标准化技术委员会（ISO/TC67）ISO/TC67是国际标准化组织下属负责石油、石化和天然气工业领域标准制修订的专门技术委员会，秘书处由意大利国家标准化机构（UNI）承担。该委员会下设多个分技术委员会和工作组，其中负责管道输送系统标准的分委会SC2组织了本次ISO15589-1的修订工作。ISO/TC67汇聚了来自全球各主要能源生产国和消费国的标准化专家、工程技术人员和科研工作者，成员包括中国、美国、英国、挪威、加拿大、法国、德国、澳大利亚及海湾地区主要产油国等数十个国家。委员会的专家组涵盖了管道运营企业、工程公司、防腐材料供应商、科研院所和高等院校等各界力量，保证了标准制定的广泛代表性和技术先进性。在ISO15589-1:2026的制定过程中，中国石油集团工程技术研究院、中国石油管道局工程有限公司等国内单位的专家作为中国代表团成员深度参与了各阶段草案的讨论与投票表决工作。随着我国在管道阴极保护技术领域的长期技术积累和工程实践经验不断丰富，中国专家提出的多项技术建议被标准采纳，为提升中国在国际管道标准领域的话语权和影响力作出了积极贡献。6结论与展望6.1结论ISO15589-1:2026作为国际上陆上管道阴极保护领域最重要的技术标准，其修订发布标志着管道外腐蚀控制技术标准体系进入了一个新的发展阶段。该标准以系统性、前瞻性的技术视角，紧贴能源转型和数字化发展的时代脉搏，在适用范围、技术方法与管理理念等方面实现了全面升级。标准的核心价值体现为三个维度的突破：其一，在能源维度上，将低碳能源管道纳入规范范围，为氢能等新兴能源输送管道的安全运行提供了制度性技术保障；其二，在技术维度上，系统性融合了智能监测、数值模拟和风险管理等先进方法，推动了阴极保护技术从"经验驱动"向"数据驱动"的范式转变；其三，在可持续维度上，首次引入碳排放评价和新能源供电方案推荐，实现了管道安全与绿色发展的协同优化。对于我国而言，ISO15589-1:2026的发布既带来了对标国际先进水平的学习机遇，也提出了加速技术升级的现实挑战。建议有关部门加强以下方面工作：加快推动国家标准GB/T21447等对应标准的修订转化，确保国内外标准技术要求的协调一致；依托重大管道工程开展新版标准的工程示范应用，积累新型低碳能源管道的阴极保护实践数据；积极推动阴极保护智能化管理技术装备的自主研发与产业化，提升我国在该领域的技术竞争力；加强国际标准人才培养，持续提升我国在全球管道标准治理中的参与度和话语权。6.2展望展望未来，随着氢能管道示范工程在全球范围的陆续落地，低碳能源管道阴极保护技术必将持续演进。标准后续的修订方向预计将聚焦于氢气-天然气混合输送管道的阴极保护适应性参数优化、基于机器学习的智能腐蚀预测模型的标准化，以及阴极保护与管道内检测数据融合评价方法的统一规范等方面。我国作为全球管道里程位居前列的能源大国，应在新一轮管道标准技术竞争中积极作为，以标准化引领管道安全技术水平持续提升。参考文献[1]ISO15589-1:2026,Oilandgasindustriesincludinglowercarbonenergy—Cathodicprotectionofpipelinetransportationsystems—Part1:On-landpipelines[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2026.[2]