張若斯

摘要：陰極保護(hù)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，日趨成熟，如今已廣泛應(yīng)用于管道、設(shè)備、儲(chǔ)罐等的防護(hù)工程。長(zhǎng)輸管道工程普遍采用此種技術(shù)，目的在于延長(zhǎng)管道使用壽命和保障管道建設(shè)安全。本文以T國(guó)長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目為例，通過(guò)分析該項(xiàng)目陰極保護(hù)的設(shè)計(jì)理念，嘗試找出影響其工程費(fèi)用水平的因素，并通過(guò)將該項(xiàng)目陰極保護(hù)費(fèi)用與國(guó)內(nèi)外一般長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目陰極保護(hù)費(fèi)用對(duì)比，綜合反映出T國(guó)長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)工程費(fèi)用的造價(jià)水平和特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：陰極保護(hù)；造價(jià)；長(zhǎng)輸管道

1 概述

陰極保護(hù)是一種消除或減輕金屬管道、設(shè)備等腐蝕現(xiàn)象的防護(hù)方法，常用于埋地管道的防腐工程。其原理是通過(guò)外部電路向埋地管線表面施加一個(gè)外加電流，使被保護(hù)管道成為陰極，從而免遭環(huán)境介質(zhì)（如土壤）的腐蝕[1]。陰極保護(hù)常用的方法分為兩種：犧牲陽(yáng)極保護(hù)法和強(qiáng)制電流保護(hù)法。強(qiáng)制電流法主要用于保護(hù)范圍大的埋地管線，因此長(zhǎng)輸管道工程常采用這種方法[2]。

目前，我國(guó)石油、天然氣能源的輸送主要依靠長(zhǎng)輸管道來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于這些管道長(zhǎng)年敷設(shè)在地下，管體常會(huì)出現(xiàn)不同程度的腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致項(xiàng)目后期檢修維護(hù)工作量增加，嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致停產(chǎn)，給工程造成直接或間接的經(jīng)濟(jì)損失[3]。因此，埋地管道的防腐和保護(hù)引起人們?cè)絹?lái)越多的重視。本文以T國(guó)長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目為例（以下簡(jiǎn)稱T國(guó)項(xiàng)目），嘗試通過(guò)研究其陰極保護(hù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，找出影響其工程費(fèi)用的幾個(gè)因素，并就該項(xiàng)目陰極保護(hù)費(fèi)用與國(guó)內(nèi)外其他長(zhǎng)輸管道工程陰極保護(hù)費(fèi)用進(jìn)行比較，綜合分析、反映出T國(guó)項(xiàng)目陰極保護(hù)的造價(jià)水平特點(diǎn)。

2 影響造價(jià)的設(shè)計(jì)因素

T國(guó)項(xiàng)目與以往項(xiàng)目有所不同的陰極保護(hù)設(shè)計(jì)理念，成為影響該項(xiàng)目陰保工程費(fèi)用的直接因素，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

2.1 設(shè)計(jì)思路不同

以往國(guó)內(nèi)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路基本是遵照設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)置陰極保護(hù)及排流設(shè)施的位置，已經(jīng)成為一種定式。而T國(guó)項(xiàng)目，由于特殊的環(huán)境氣候，且有一條高壓輸電線路與管道并行（詳見圖1）等因素，在設(shè)計(jì)上需要考慮解決由于這些特殊因素所帶來(lái)的問(wèn)題，故前期需要派專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，并在設(shè)計(jì)初期先采用專業(yè)的軟件分析搜集交流干擾資料，建立交流干擾模型，針對(duì)整條管道沿線進(jìn)行模擬，計(jì)算出可能造成的干擾，再進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.2 安全保護(hù)等級(jí)不同

T國(guó)項(xiàng)目中，與線路并行的電力線為110kV，屬國(guó)內(nèi)常見的電力線等級(jí)。特殊在于，T國(guó)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方在設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮了電力線與管道并行可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，包括電力線正常運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)和電力線失效的風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)電力線正常運(yùn)行時(shí)，會(huì)在電線周圍產(chǎn)生磁感線，管道則處于該磁感線區(qū)域內(nèi)。管道輸送介質(zhì)時(shí)，流動(dòng)介質(zhì)切割磁感線，產(chǎn)生交流電，進(jìn)而對(duì)管道本身的陰極保護(hù)產(chǎn)生干擾，容易造成管道腐蝕。因此，設(shè)計(jì)時(shí)使用了固態(tài)去耦合器（詳見圖3），利用智能整流裝置，對(duì)交直流電干擾進(jìn)行電流泄放和電壓限制[5]。

當(dāng)電力線失效時(shí)，例如，電力線斷落，考慮電力線對(duì)管道的干擾，設(shè)計(jì)人員在每個(gè)測(cè)試樁處都設(shè)計(jì)了鋅帶屏蔽線（詳見圖2、圖3），以屏蔽電力線產(chǎn)生的干擾。同時(shí)，考慮到電力線失效對(duì)人身可能造成的傷害，在每個(gè)測(cè)試樁四周設(shè)立了保護(hù)隔離警示帶。

2.3 施工方式不同

T國(guó)地區(qū)雨季時(shí)間較長(zhǎng)，經(jīng)常出現(xiàn)雷雨天氣。當(dāng)?shù)貜S家在陰極保護(hù)測(cè)試樁外都包覆了玻璃纖維層（詳見圖3）。另外，考慮到雷電對(duì)管道的干擾，設(shè)計(jì)人員在管道兩端的絕緣接頭處和站場(chǎng)內(nèi)進(jìn)出地面的管段絕緣法蘭處分別安裝了去耦合器，以便及時(shí)進(jìn)行電流泄放，確保了管線的安全。

3 T國(guó)項(xiàng)目陰極保護(hù)的造價(jià)特點(diǎn)分析

3.1 造價(jià)費(fèi)用分析

通過(guò)分析上述影響T國(guó)管道陰極保護(hù)設(shè)計(jì)的諸多因素，不難看出，設(shè)計(jì)在前期加大了勘察力度，因此在造價(jià)時(shí)，與陰極保護(hù)相關(guān)的前期勘察費(fèi)用是需要考慮的，計(jì)入詳勘費(fèi)一項(xiàng)中。

下面重點(diǎn)分析陰保的工程費(fèi)用。由于施工方面增加了專門的設(shè)備材料，設(shè)立了保護(hù)措施，安全方面也有更高等級(jí)的要求，故工程費(fèi)用中增加了設(shè)備材料費(fèi)用及相應(yīng)的施工費(fèi)用。本次T國(guó)項(xiàng)目的陰保工程費(fèi)用約為436萬(wàn)美元，其中自購(gòu)設(shè)備材料費(fèi)為231萬(wàn)美元，EPC施工費(fèi)為205萬(wàn)美元，詳細(xì)費(fèi)用分解見表1

下面結(jié)合該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的特殊性，通過(guò)對(duì)上表中數(shù)據(jù)和預(yù)算投資進(jìn)行詳細(xì)分析，分別從施工費(fèi)和設(shè)備材料費(fèi)兩個(gè)方面分析其造價(jià)水平，從而說(shuō)明設(shè)計(jì)變化是影響投資的最主要原因。

3.1.1 施工費(fèi)用

陰極保護(hù)部分和交叉測(cè)試樁部分，都需要設(shè)置智能測(cè)試樁。為減小雷雨天氣對(duì)測(cè)試樁的影響，測(cè)試樁外都包覆了玻璃纖維層，制作工藝上比普通金屬測(cè)試樁要復(fù)雜，因此施工費(fèi)也比普通測(cè)試樁高。根據(jù)《石油建設(shè)安裝工程預(yù)算定額》測(cè)算，普通金屬測(cè)試樁的施工費(fèi)單價(jià)約為220元人民幣/個(gè)，而T國(guó)項(xiàng)目預(yù)算中測(cè)試樁的施工費(fèi)單價(jià)，達(dá)到2600美元/個(gè)，導(dǎo)致測(cè)試樁費(fèi)用在兩部分費(fèi)用中的占比均達(dá)50%以上，成為影響投資的主要因素。

交流干擾部分和高壓電力線部分，需采用鋅帶屏蔽線，解決高壓電力線失效對(duì)管道的影響問(wèn)題。從預(yù)算投資中可以看出，鋅帶屏蔽線的施工費(fèi)單價(jià)約為12美元/10米，總價(jià)在兩部分施工費(fèi)中的占比均為50%，說(shuō)明交流干擾和高壓電力線的施工工序中，主要工序是對(duì)鋅帶屏蔽線的敷設(shè)。

此外，由于業(yè)主方要求提供一系列報(bào)告文件，故與報(bào)告相關(guān)的費(fèi)用均需計(jì)入施工費(fèi)用里。業(yè)主要求的報(bào)告共8種，費(fèi)用共計(jì)94萬(wàn)美元，占整個(gè)施工費(fèi)的21.6%，比例最大。報(bào)告費(fèi)用的形成，也成為工程費(fèi)用增加的另一個(gè)主要原因。

3.1.2 設(shè)備材料費(fèi)

根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求，T國(guó)項(xiàng)目需采購(gòu)固態(tài)去耦合器、外部包覆玻璃纖維層的智能測(cè)試樁和鋅帶屏蔽線，單價(jià)分別為：固態(tài)去耦合器50000人民幣/臺(tái)（約8160美元/臺(tái)）、智能測(cè)試樁1500美元/個(gè)、鋅帶屏蔽線13美元/米。該項(xiàng)目自購(gòu)設(shè)備材料表中數(shù)據(jù)顯示，在陰極保護(hù)41萬(wàn)美元的設(shè)備費(fèi)中，測(cè)試樁費(fèi)用占到62%；交流干擾部分和高壓電力線兩部分均配有鋅帶屏蔽線和固態(tài)去耦合器，設(shè)備材料總費(fèi)用分占兩部分總費(fèi)用的90%和98%；交叉測(cè)試樁部分的固態(tài)去耦合器和測(cè)試樁，設(shè)備費(fèi)共占該部分總費(fèi)用的84%。由此看出，在陰極保護(hù)方面，T國(guó)項(xiàng)目與以往項(xiàng)目設(shè)計(jì)觀念的不同對(duì)于該項(xiàng)目造價(jià)水平的影響很大。

此外，T國(guó)項(xiàng)目的采辦途徑與以往國(guó)內(nèi)項(xiàng)目有所不同。業(yè)主方針對(duì)陰極保護(hù)主要設(shè)備的購(gòu)買廠家和設(shè)備牌號(hào)做出了詳細(xì)的要求，故無(wú)形中增加了設(shè)備詢價(jià)、購(gòu)買等方面的難度，對(duì)造價(jià)水平同樣產(chǎn)生了不小的影響。尤其是固態(tài)去耦合器，應(yīng)業(yè)主方要求，需從T國(guó)的IEC公司購(gòu)買，價(jià)格偏高，約為國(guó)內(nèi)價(jià)格一倍左右。

3.2 與國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目的對(duì)比

通過(guò)對(duì)工程費(fèi)用的分析，已找到影響T國(guó)項(xiàng)目陰極保護(hù)造價(jià)的幾個(gè)主要因素，但T國(guó)項(xiàng)目陰極保護(hù)造價(jià)究竟處在何種水平，目前尚不明確。因此，本文將從國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目中選取幾個(gè)典型項(xiàng)目，與T國(guó)項(xiàng)目進(jìn)行比較，分析該項(xiàng)目陰極保護(hù)的總體造價(jià)水平。

首先，將T國(guó)項(xiàng)目與m長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目進(jìn)行對(duì)比。由于兩項(xiàng)目均為國(guó)外項(xiàng)目，造價(jià)水平處于同一高度，因此，通過(guò)對(duì)比項(xiàng)目單公里指標(biāo)及陰保費(fèi)用在總費(fèi)用中的占比即可說(shuō)明問(wèn)題（詳見表2）。

表2中數(shù)據(jù)顯示，T國(guó)項(xiàng)目的陰極保護(hù)單公里指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于m項(xiàng)目，且每公里高出5000美元左右。通常情況下，管道陰極保護(hù)費(fèi)用應(yīng)占被保護(hù)金屬管道造價(jià)費(fèi)用的1%～3%[4]。由此得出，m項(xiàng)目的陰極保護(hù)費(fèi)用比例屬正常造價(jià)水平，而T國(guó)項(xiàng)目的陰極保護(hù)費(fèi)用比例則明顯高于一般水平，進(jìn)而證明T國(guó)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)上的特殊性的確是影響造價(jià)水平的主要因素。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，影響T國(guó)項(xiàng)目陰極保護(hù)設(shè)計(jì)獨(dú)特性的因素主要有：電力線與長(zhǎng)輸管道并行問(wèn)題、該區(qū)域多雷雨天氣問(wèn)題等。項(xiàng)目陰極保護(hù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)則直接表現(xiàn)為排除交流干擾、設(shè)置雷電防護(hù)，及在測(cè)試樁外部包覆玻璃纖維層。本文通過(guò)對(duì)T國(guó)長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目陰極保護(hù)部分進(jìn)行投資分解和造價(jià)過(guò)程分析，發(fā)現(xiàn)固態(tài)去耦合器、鋅帶屏蔽線以及智能測(cè)試樁的施工費(fèi)及設(shè)備材料費(fèi)占工程費(fèi)用的比重很大，證明該項(xiàng)目的陰極保護(hù)造價(jià)水平很大程度上受到了上述設(shè)計(jì)特點(diǎn)的影響。與國(guó)內(nèi)項(xiàng)目陰極保護(hù)工程費(fèi)用的對(duì)比進(jìn)一步顯示，電力線與管道并行因素對(duì)T國(guó)項(xiàng)目陰極保護(hù)造價(jià)水平的影響最大。同時(shí)，與國(guó)外項(xiàng)目陰保工程費(fèi)用的對(duì)比結(jié)果說(shuō)明，受環(huán)境氣候因素和電力線與管道并行因素的影響，T國(guó)項(xiàng)目的陰極保護(hù)造價(jià)水平高于一般國(guó)外項(xiàng)目的陰極保護(hù)造價(jià)水平。

參考文獻(xiàn)：

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