馬英亮 謝濤 秦超 張婷 郄彥芹

摘要：陰極保護技術是目前一種非常常見的電化學保護技術，該技術在油氣長輸管道中的應用非常廣泛，其主要的應用原理是在金屬表面施加外加電流，使金屬成為陰極，防止管道金屬中失去電子，避免腐蝕的發(fā)生，通過分析長輸管道腐蝕后所產(chǎn)生的危害，了解長輸管道的腐蝕原因，提出相應的改進措施，從而有效提高陰極保護的防腐效率。

關鍵詞：長輸管道;陰極保護;防腐技術

隨著我國大力發(fā)展油氣行業(yè)，對長輸管道的運用會處于上升階段，但是在利用長輸管道輸送油氣時往往會發(fā)生很多安全事故，其中最為常見的事故為管道因受腐蝕而造成泄漏，進而引起火災和爆炸事件，給社會經(jīng)濟和人身安全帶來損失。所以為了避免這種情況的發(fā)生，應該采用內(nèi)外防腐層和陰極保護來減少管道腐蝕的情況，只有這樣才能保證油氣長輸管道的安全運行，本文主要分析陰極保護對管道的維護和提升。

1長輸管道陰極保護的原理及危害

1.1長輸管道陰極保護的原理

通過從電化學的角度進行分析和研究可以發(fā)現(xiàn)，電池的陰極不會受到腐蝕的影響，而陽極則會受腐蝕，所以對長輸管道就是利用強制電流為主，犧牲電流中的陽極來保護管道不會受到腐蝕，通過對管道進行陰極保護可以讓管道上布滿電子，并且都會呈現(xiàn)出相同的負電位，這樣就會保證管道不會受到腐蝕。還有一種方法就是利用恒電位儀增加長輸管道金屬表面的陰極保護。不同的陰極保護方法會給油氣長輸管道帶來不一樣的防護，只有加強對管道進行陰極防護才能讓管道的使用壽命增長，這樣不僅可以減少事故的發(fā)生，還可以減少管道公司的經(jīng)濟成本。

1.2長輸管道陰極保護的危害

隨著我國長輸管道建設規(guī)模的不斷擴大，常熟管道在運行過程中本身的安全性不足，防腐工作不到位，很有可能造成油氣資源浪費，如果遇到明火情況，很有可能導致爆炸事故的發(fā)生。由于我國石油資源和天然氣資源屬于不可再生資源，如果在運輸過程中發(fā)生泄漏，則有可能危害到周圍的環(huán)境，并且油氣資源攜帶著大量的腐蝕分子，如果流入土壤中，可能會造成土地污染和水源污染，造成環(huán)境污染和各類安全事故的發(fā)生，嚴重危害人體健康。因此加強油氣長輸管道的防腐工作尤為重要。

2長輸管道陰極保護電位準則

2.1最小保護電位準則

消除管道腐蝕所需的最小電位值為最小保護電位，根據(jù)我國的相關規(guī)定，埋地管道陰極保護電位值不應大于-850mV。對于管道防腐層性能較弱的部位，或者是管道露出部位的位置通常情況下很難達到-850mV，可以根據(jù)實際情況與土壤自然電位進行對比，確保土壤自然電位要低于100mV。保持這種情況的主要原因是由于埋地管道裸露部位與土壤接觸，電極之間的陰極電位差距應當小于100mV。土壤中含有的金屬物質(zhì)以及腐蝕性物質(zhì)會對裸露部位的管道形成雜散電流腐蝕，因此不應該采取最小保護電位原則。

2.2最大保護電位準則

最大保護電位準則應該結(jié)合管道的防腐層性能以及管道所處的環(huán)境進行確定，可以有效防止管道與土壤之間發(fā)生化學反應，并且不應損害管道的防腐層。根據(jù)我國相關的技術規(guī)范可以看出，埋地管道的陰極保護電位不應該低于-1200mV，對于鋼制管道應該根據(jù)所發(fā)生的氫電位進行確定最大保護電位。同時，如果埋地管道的電位具有一定高度，所設定的最大保護電位準則過低容易發(fā)生管道防腐層掉落問題，容易損害管道的使用壽命。

3陰極保護防腐技術管理

3.1恒電位儀的使用

恒電位儀在陰極保護系統(tǒng)中的地位非常重要，也是一個非常重要的設備。如果恒電位儀在日常工作中沒有得到很好的維護，那么就會嚴重應該其工作效率，進而影響長輸管道的陰極保護，所以管道公司應該每天對恒電位儀進行巡檢，對電流，電壓和電位比進行核對和檢測，以免出現(xiàn)意外。另外應該保證其有一個良好的工作環(huán)境，保證恒電位儀的工作環(huán)境必須干燥，溫度、濕度保持恒定。也可以設定兩個儀器，每15天進行一次更換，對更換下來的設備進行維護，管道公司應該注重對管道進行電位測試，以便恒電位儀可以正常工作。

3.2保護管道安全

管道使用鋼套管后，會嚴重影響管道的陰極保護，在施工的過程中一旦出現(xiàn)漏點就會造成管道腐蝕的加重，這樣會減少管道的使用壽命。如果是在穿越段管道時可以選擇使用混凝土結(jié)構(gòu)來進行維護管道，如果必須使用鋼套管就必須要采用絕緣材料來進行兩者之間的隔離，這樣才能保證陰極保護系統(tǒng)的正常運行，提高管道的使用時間，增加其防腐功能，減少事故發(fā)生和經(jīng)濟成本。

3.3加強陰極保護檢測

不管是選擇外加電流還是選擇犧牲陽極的陰極保護方法，在使用一段時間之后，都有可能造成陰極保護失效現(xiàn)象。因此工作人員需要加強應急保護檢測工作，定期對陰極保護材料進行檢查，防止因為陰極保護失效而造成的管道腐蝕現(xiàn)象。同時，工作人員需要制定合理的檢測周期，如果發(fā)現(xiàn)應急保護措施失效以后，應當采取相應的解決對策進行修復，全面保證陰極保護系統(tǒng)能夠正常運行。

3.4優(yōu)選合理的防腐層材料

天然氣管道的防腐層在使用過程中容易發(fā)生損壞問題，因此在建設天然氣管道時，工作人員需要對防腐層的材料進行篩選，應當充分考慮天然氣管道周圍的土壤環(huán)境以及輸送介質(zhì)，盡量選擇質(zhì)量較好、粘結(jié)力強、使用壽命長、成本較低，不會對工作人員的身體健康造成影響的防腐材料。同時需要合理選擇施工工藝，對相關參數(shù)進行嚴格控制，防止施工工藝對防腐層的影響。

4結(jié)束語

在油氣長輸管道的運行中，應該注意管道的防腐工作，在眾多管道防腐措施中陰極保護是一個非常重要的防腐工藝，管道公司應該重視陰極保護措施的實施，在長輸管道正式運行后應該注重各種工作的防護，尤其是在鋼套管和電流干擾階段應該非常重視，一旦發(fā)現(xiàn)問題應該及時進行維修，保護管道的正常運行，以免造成更為嚴重的后果。

參考文獻

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