彭基華 劉 忠 柳 江

（1.中國(guó)石油西南油氣田公司輸氣管理處，四川 成都 600021；2.中國(guó)石油西南油氣田公司綜合服務(wù)中心，四川 成都 600051）

0 引言

隨著中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的逐步深入和開(kāi)發(fā)規(guī)模的不斷加大，氣田地面集輸管道紛至沓來(lái)。平臺(tái)—集氣站間的集氣管線布置以集氣站為中心，成放射狀分布。集氣管線長(zhǎng)度較短、數(shù)量較多。陰極保護(hù)難以滿足要求，主要原因在于外防腐層破損點(diǎn)多、陰極保護(hù)電絕緣性能差、陽(yáng)極地床接地電阻高、陽(yáng)極地床干擾嚴(yán)重、陰極保護(hù)管道之間交錯(cuò)跨接和陰極保護(hù)電流分配不均一等。在頁(yè)巖氣集輸管道中，防腐層漏損點(diǎn)較多，直接影響管道陰極保護(hù)。通過(guò)對(duì)某油氣集輸管道測(cè)試樁進(jìn)行通／斷電位測(cè)試，在-520～-780 mV，相對(duì)于Cu／CuSO4電極（CSE）（以下同），不能滿足陰極保護(hù)準(zhǔn)則要求，管道處于未保護(hù)或欠保護(hù)狀態(tài)；陰極保護(hù)電絕緣中，12條管道中的8處埋地絕緣接頭，存在不同程度漏電現(xiàn)象、其漏電率最低在4%，最高為92%；一座陰極保護(hù)站，保護(hù)多段管道，每段管道的規(guī)格和長(zhǎng)度不統(tǒng)一；考慮到當(dāng)?shù)卣鞯貑?wèn)題，陰極保護(hù)站的陽(yáng)極地床的選擇位置，以“就近選擇”為主導(dǎo)，其陽(yáng)極地床距離管道較近，僅僅為2～3 m。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試并確認(rèn)，陽(yáng)極地床對(duì)集輸管道存在較大的陽(yáng)極干擾影響。

通過(guò)該集輸管道陰極保護(hù)現(xiàn)狀研究，提出切實(shí)可行的處理建議，以期為集輸管道外腐蝕控制提供指導(dǎo)方法，確保管道陰極保護(hù)有效運(yùn)行。

1 集輸管道外防腐層現(xiàn)狀

1.1 埋地管道防腐層地面檢測(cè)情況

12條集輸管道（長(zhǎng)度為41.68 km），通過(guò)交流地電位梯度法（ACVG）非開(kāi)挖檢測(cè)方式，進(jìn)行管線防腐層漏損點(diǎn)檢測(cè)。防腐層破損級(jí)別判定遵循的標(biāo)準(zhǔn)為《管道防腐層缺陷分級(jí)及修復(fù)要求：QS／Y XN0366—2012》。集輸管道漏損點(diǎn)共計(jì)596處。其中，三級(jí)（中等）及以上漏損點(diǎn)共463處，占比77.7%，該數(shù)據(jù)表明外防腐層出現(xiàn)了大量破損（表1）。

表1 防腐層漏損點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表

1.2 防腐層大量破損的原因分析

防腐層大量破損的典型原因如下。

1）防腐管在運(yùn)輸、裝卸過(guò)程中，損傷管道外防腐層，未按照要求采取專(zhuān)用吊具和專(zhuān)用工具。

2）在布管時(shí)，防腐管道直接置于堅(jiān)硬地面或石塊上，未按照要求采取軟質(zhì)墊層。

3）管道下溝前，石方區(qū)段的管溝，未墊規(guī)定厚度（至少200 mm）的細(xì)土，回填細(xì)土的粒徑遠(yuǎn)超過(guò)了10 mm。

防腐層破損典型圖見(jiàn)圖1。

圖1 防腐層損傷典型圖

2 陰極保護(hù)存在問(wèn)題及分析

2.1 陰極保護(hù)的總體現(xiàn)狀

針對(duì)上述12條集輸管線，運(yùn)行單位進(jìn)行陰極保護(hù)系統(tǒng)有效性評(píng)價(jià)。其結(jié)果為：管道斷電電位在-520～-780 mV（CSE）之間。評(píng)價(jià)為管道陰極保護(hù)不能滿足《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范：GB／T 21448—2017》關(guān)于“在一般土壤和水環(huán)境下，最小保護(hù)電位（在無(wú)IR降）為-0.85 V（CSE）”陰極保護(hù)準(zhǔn)則［1］的要求，所有集輸管道處于未保護(hù)或欠保護(hù)狀態(tài)，不能滿足管道陰極保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)率的要求。

2.2 管道外防腐層完整性太差對(duì)陰極保護(hù)的影響

2.2.1 外防腐層完整性存在的問(wèn)題

由于管道的外防腐層破損點(diǎn)太多，防腐層的整體質(zhì)量太差，不能滿足“應(yīng)根據(jù)管道外防腐層檢測(cè)結(jié)果，結(jié)合陰極保護(hù)情況，對(duì)管道的防腐層缺陷點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)。對(duì)于位于陰極保護(hù)不足以及其他易發(fā)生腐蝕區(qū)域的防腐層缺陷點(diǎn)，應(yīng)及時(shí)修復(fù)”的管道運(yùn)行管理規(guī)定［2］。

2.2.2 外防腐層完整性的影響分析

地面集輸管道均采取三層PE防腐層，根據(jù)《鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層：GB／T 23257—2017》，防腐層體積電阻率要求不小于1×1013Ω·m［3］，防腐層面電阻率不小于1×106Ω·m2，防腐層質(zhì)量與陰極保護(hù)的對(duì)應(yīng)參數(shù)關(guān)系見(jiàn)表2。

表2 線路管道防腐質(zhì)量與陰極保護(hù)參數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系表

外防腐層的整體完整性的核心參數(shù)就是防腐層面電阻。外防腐層完整性越好，防腐層面電阻越大，陰極保護(hù)電流密度就越小，管道的陰極保護(hù)長(zhǎng)度就越長(zhǎng)，反之亦然。若防腐層缺陷沒(méi)有及時(shí)修復(fù)，管道的實(shí)際陰極保護(hù)電流密度，大于計(jì)算的保護(hù)電流密度，管道陰極保護(hù)實(shí)際長(zhǎng)度小于管道理論計(jì)算保護(hù)長(zhǎng)度。以D219×6.3管道為例，一座陰極保護(hù)站，能為周邊該保護(hù)半徑70 km的范圍內(nèi)的所有管道提供保護(hù)，但是，實(shí)際保護(hù)長(zhǎng)度不到該計(jì)算值的一半，是因?yàn)榧敼艿赖姆栏瘜訝顟B(tài)由“優(yōu)質(zhì)”變?yōu)椤耙话恪被颉昂懿睢?，管道所需要的保護(hù)電流密度從3×10-3mA／m2增加至1×10-2mA／m2，甚至更大。

保護(hù)構(gòu)筑物與非保護(hù)構(gòu)筑物之間的電絕緣，為了降低保護(hù)電流密度，要采用覆蓋層和絕緣裝置進(jìn)行絕緣?！肮艿罌](méi)有電絕緣，就沒(méi)有陰極保護(hù)”［4］。集輸管道的外防腐層的良好電絕緣性，是管道陰極保護(hù)重要基本條件，管道一般以絕緣電阻率作為其中一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。因此，管道外防腐層的整體質(zhì)量提高，是陰極保護(hù)有效的前提。

2.3 絕緣接頭漏電影響

2.3.1 絕緣接頭漏電率測(cè)量

根據(jù)《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)量方法：GB／T 21246—2020》的第8.4條“采用交流電流測(cè)量在役管道絕緣接頭（絕緣法蘭）的漏電率，判斷絕緣性能”［5］。采用PCM測(cè)量在役管道絕緣接頭（法蘭）的漏電率，判斷其絕緣性能。測(cè)試結(jié)果表明：12條管道中的8條管道的埋地絕緣接頭，存在不同程度漏電現(xiàn)象、其漏電率最低在4%，最高為92%。測(cè)試結(jié)論為進(jìn)氣端（單井站）管道絕緣接頭漏電率高于出氣端管道（中心站）絕緣接頭漏電率。

2.3.2 絕緣接頭漏電分析及腐蝕的產(chǎn)生

1）管道輸送頁(yè)巖氣介質(zhì)含水積液的產(chǎn)生。頁(yè)巖氣排采和投產(chǎn)初期，集氣管線大量積液為腐蝕的誘發(fā)和發(fā)展提供了有利的環(huán)境。平臺(tái)分離效率不佳、排采階段時(shí)間長(zhǎng)、管線內(nèi)氣體流速低，清管頻率低（或無(wú)法清管）等因素導(dǎo)致了排采階段集氣管線嚴(yán)重積液,導(dǎo)致絕緣接頭漏電［6］。

2）絕緣接頭兩側(cè)管道的內(nèi)外腐蝕狀況。頁(yè)巖氣地面集輸系統(tǒng)，在絕緣接頭處的主要腐蝕是電化學(xué)腐蝕，主要集中在頁(yè)巖氣站外集氣管線為積液環(huán)境中二氧化碳與硫酸鹽還原菌共同作用腐蝕。

2.3.3 絕緣接頭漏電對(duì)陰極保護(hù)的影響

絕緣接頭的漏電，對(duì)陰極保護(hù)管線和陰極保護(hù)運(yùn)行體統(tǒng)均產(chǎn)生不利影響，具體表現(xiàn)如下。

1）管道保護(hù)距離減少。絕緣接頭的漏電，將導(dǎo)致陰極保護(hù)電流流失，即陰極保護(hù)電流通過(guò)陰極輸出端達(dá)到管道，無(wú)法達(dá)到較遠(yuǎn)需要保護(hù)的管道，而通過(guò)站內(nèi)接地系統(tǒng)回到陽(yáng)極地床，降低了管道的保護(hù)長(zhǎng)度。

2）無(wú)法正常陰極保護(hù)電源運(yùn)行。絕緣接頭漏電會(huì)直接導(dǎo)致陰極保護(hù)電源的輸出電流和輸出電壓均增加，直到超過(guò)陰極保護(hù)電源額定輸出電流或輸出電壓，其無(wú)法輸出而停止工作。

綜上，管道外防腐層整體質(zhì)量的降低和絕緣接頭漏電，即管道的陰極保護(hù)電絕緣性能差，是管道的陰極保護(hù)長(zhǎng)度無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期長(zhǎng)度的核心原因。

2.4 集輸管道電流分配不均問(wèn)題

局部區(qū)域呈放射狀的集輸管網(wǎng)，同一座站需要通過(guò)多條跨接電纜獲得陰極保護(hù)電流。管道之間相互搭接，存在如下問(wèn)題。

1）電流分配不均。地面集輸管道建設(shè)周期長(zhǎng)，存在各段管道的管徑、長(zhǎng)度等均不一致、防腐層情況不同等情況，這些因素均會(huì)影響管道的陰極保護(hù)電流。部分管段管道的管徑較大、且距離較長(zhǎng)等原因，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)需要的電流就更大；部分管段管道的管徑較小、且距離較也較短，實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)需要的電流也就較小。

2）有效的陰極保護(hù)難以實(shí)現(xiàn)。由于陰極保護(hù)電流差異性，在陰極保護(hù)調(diào)試過(guò)程中，管道的局部地段出現(xiàn)過(guò)保護(hù)或欠保護(hù)現(xiàn)象，難使各管道均達(dá)到準(zhǔn)則要求的保護(hù)電位；另外，其中一陰極回路出現(xiàn)故障，該回路被保護(hù)的管道和下游跨接的管道均不能實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)；一旦一條管道受干擾影響，相連管道均受影響，這勢(shì)必增加干擾的范圍，且增加了干擾排查的難度和工作量，同時(shí)，也是管道陰極保護(hù)實(shí)際長(zhǎng)度與計(jì)算長(zhǎng)度存在差距的原因之一。

2.5 陽(yáng)極地床的接地電阻過(guò)大

2.5.1 陽(yáng)極地床現(xiàn)場(chǎng)情況

陽(yáng)極地床位于某站進(jìn)站道路大門(mén)右側(cè)，距離站場(chǎng)圍墻為20 m，地床為深井陽(yáng)極地床，地處于當(dāng)?shù)匕肷狡拢▓D2）。頁(yè)巖氣田的典型地質(zhì)條件為：第四系全新統(tǒng)植物層（Q4pd）耕作土、人工填土（Q4ml）素填土、坡積（Q4dl）粉質(zhì)黏土、坡積（Q4dl）塊石、沖洪積（Q4al+pl）塊石、殘坡積（Q4el+dl）粉質(zhì)黏土、殘坡積（Q4el+dl）紅黏土。在0～60 m的土壤電阻率在190～390Ω·m，地表層和深層土壤電阻率較大，陽(yáng)極地床分層土壤電阻率如表3所示。

圖2 陽(yáng)極地床現(xiàn)場(chǎng)位置圖

2.5.2 陽(yáng)極地床接地電阻太大

投運(yùn)初期，陽(yáng)極地床附近土壤電阻率高，導(dǎo)致其接地電阻達(dá)16.2Ω，陰極保護(hù)系統(tǒng)的回路電阻電壓很大。恒電位儀的給定電位為-1.0 V，顯示的一路陰極輸出電流僅為0.5 A，輸出電壓為39.6 V，就接近到額定輸出電壓40 V。在增大恒電位儀的其中一路的給定電位時(shí)，恒電位儀電源設(shè)備輸出電壓超高，報(bào)警后停止輸出，具體原因分析如下。

1）土壤分層電阻率影響。陽(yáng)極地床選址為地勢(shì)較高處，地表淺層土壤電阻率較高，深層土壤電阻率更高（表3）；且深處地質(zhì)狀況差，無(wú)深層地下水，這都導(dǎo)致陽(yáng)極地床的接地電阻很大。

表3 陽(yáng)極地床土壤電阻率分布情況表

2）施工質(zhì)量分析。施工單位在施工陽(yáng)極地床過(guò)程中，未回填足夠的降阻劑，未讓陽(yáng)極與導(dǎo)電介質(zhì)充分接觸，甚至部分陽(yáng)極懸空于陽(yáng)極套管內(nèi)；陽(yáng)極電纜接線質(zhì)量差，接線不牢固、不可靠，陽(yáng)極接觸電阻達(dá)1Ω及以上，遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家規(guī)范規(guī)定的“陽(yáng)極與電纜接頭的接觸電阻應(yīng)小于0.01Ω”的規(guī)定。

2.6 陽(yáng)極地床干擾問(wèn)題

在某站的陽(yáng)極地床20～30 m范圍內(nèi)站內(nèi)管道，運(yùn)行單位進(jìn)行埋地管道的自然電位測(cè)試，管道的自然電位為-0.872～-0.987 V（CSE）；在某站的進(jìn)出站管道（距離陽(yáng)極地床僅2～3 m），管道的通電電位高達(dá)-1.456 V（CSE），距離1 km以外的管道上，通電電位僅僅為0.782 V（CSE）。以上數(shù)據(jù)表明，管道因受陽(yáng)極地床地電場(chǎng)的干擾影響，靠近陽(yáng)極地床處的管道較正常電位明顯負(fù)移300～950 mV；另外，在以上兩座陽(yáng)極地床周邊的管道附近1 m范圍內(nèi)，運(yùn)行單位對(duì)地電位梯度進(jìn)行測(cè)試，地電位梯度高達(dá)10～15 mV／m；根據(jù)《埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：GB／T 50991—2014》關(guān)于“管道的管地電位相對(duì)自然電位正向或負(fù)向偏移100 mV，應(yīng)及時(shí)采取干擾防護(hù)措施”和“當(dāng)?shù)仉娢惶荻却笥诨虻扔?.5 mV／m時(shí)，應(yīng)評(píng)估管道敷設(shè)后可能受到直流干擾影響，并應(yīng)根據(jù)評(píng)估結(jié)果預(yù)設(shè)干擾防護(hù)措施”的規(guī)定［7］，確認(rèn)管道受陽(yáng)極地床干擾嚴(yán)重，應(yīng)采取防護(hù)措施。

3 陰極保護(hù)系統(tǒng)問(wèn)題的解決方案

3.1 提高線路管道防腐質(zhì)量

在施工過(guò)程中，管道管理單位應(yīng)加強(qiáng)防腐層施工質(zhì)量管理、驗(yàn)收管理，并嚴(yán)格按照規(guī)范要求，進(jìn)行下溝前及下溝后防腐層缺陷檢測(cè)，確保投產(chǎn)移交時(shí)的管道防腐層質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。投產(chǎn)后，運(yùn)管單位應(yīng)按照管道外防腐層的運(yùn)行管理規(guī)定，對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷點(diǎn)應(yīng)立即修復(fù)，即采用管道PCM檢測(cè)查找管道外防腐層破損點(diǎn)，按管道逐條梳理并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，同時(shí)將破損點(diǎn)列入修復(fù)整改計(jì)劃［8］。根據(jù)防腐層損傷的尺寸和深度，采用與管體防腐層配套的粘彈體防腐材料+聚丙烯膠帶保護(hù)層；現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)防腐層漏損點(diǎn)存在較大面積剝離、夾層進(jìn)水和環(huán)焊縫補(bǔ)口處的防腐層損傷情況，則應(yīng)對(duì)管段、補(bǔ)口進(jìn)行整體剝離防腐層后修復(fù)的方案及修復(fù)中新發(fā)現(xiàn)的防腐層缺陷一并修復(fù)。

補(bǔ)口處成為管線安全的薄弱環(huán)節(jié)，補(bǔ)口失效將造成管線防腐層剝落點(diǎn)成為腐蝕加重區(qū)域，造成不可挽回的損失。通過(guò)施工中遇到的現(xiàn)實(shí)案例，分析了補(bǔ)口失效的原因，提出了補(bǔ)口質(zhì)量缺陷的解決辦法，控制加熱溫度、時(shí)間，最大限度地采取中頻加熱進(jìn)行預(yù)熱和回火處理［9］。

3.2 絕緣接頭漏電處理

由于管道輸送介質(zhì)含導(dǎo)電液體，是絕緣接頭漏電的主要原因，針對(duì)這一現(xiàn)象，提出如下處理辦法。

1）增加內(nèi)涂防腐層的厚度和長(zhǎng)度。絕緣接頭的內(nèi)、外表面涂層應(yīng)選用附著力牢固的無(wú)溶劑型液體環(huán)氧類(lèi)涂料，并具有一定的電氣強(qiáng)度和耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕能力；絕緣接頭內(nèi)、外涂層厚度不應(yīng)小于500 μm；在不影響焊接質(zhì)量的前提下，適當(dāng)增加內(nèi)涂防腐層的長(zhǎng)度。

2）絕緣接頭的安裝。絕緣接頭采取高點(diǎn)位安裝，宜地面露空安裝，絕緣接頭不應(yīng)安裝在低水位、易積液的埋地管道位置。針對(duì)絕緣接頭改為露空安裝，對(duì)工藝布管會(huì)產(chǎn)生不利影響，主要是在一定程度上增大站場(chǎng)的征地面積、且影響站場(chǎng)美觀。但是，運(yùn)行管理單位能保證絕緣接頭的使用年限，杜絕產(chǎn)生絕緣接頭漏電的不利影響。

3）定期開(kāi)展內(nèi)檢測(cè)。輸氣管道企業(yè)定期開(kāi)展內(nèi)檢測(cè)、交直流干擾調(diào)研等工作，實(shí)時(shí)掌握管道腐蝕狀況及形成原因。［10］

3.3 減少管道的陰極保護(hù)跨接，保證管道的陰極保護(hù)的獨(dú)立

基于放射狀各條集輸管道存在陰極保護(hù)電流差異，且充分考慮管道分期建設(shè)的時(shí)間差異性導(dǎo)致各管道防腐層的完整性不一致和整改后期防腐層質(zhì)量變化影響，每條集輸管道提供有針對(duì)性的強(qiáng)制電流的有效陰極保護(hù)方式就勢(shì)在必行。陰極保護(hù)電源設(shè)備盡可能地對(duì)管道“一對(duì)一”陰極輸出，達(dá)到管道的全面腐蝕控制。這同時(shí)滿足“同一個(gè)陰極保護(hù)站保護(hù)的多條管道，每條管道的保護(hù)電位和保護(hù)電流獨(dú)立可調(diào)”［11］。但在保證每段管道的陰極保護(hù)電流分配差距不大、且保證外防腐層質(zhì)量同樣優(yōu)異的前提下，同一時(shí)間建立的管道可以進(jìn)行一次跨接。同一個(gè)陰極保護(hù)系統(tǒng)，不允許出現(xiàn)二次及以上的陰極跨接。杜絕不同時(shí)間建立、管徑（含長(zhǎng)度）、防腐層質(zhì)量或種類(lèi)差距均較大的管道實(shí)施跨接保護(hù)。

陰極保護(hù)電源設(shè)備的選擇，建議適當(dāng)增加陰極保護(hù)電源設(shè)備的陰極輸出數(shù)量，并使用多路輸出陰極保護(hù)電源設(shè)備。

3.4 陽(yáng)極地床的設(shè)置

3.4.1 陽(yáng)極地床的選取

1）位置選取。土壤電阻率是陽(yáng)極地床設(shè)置的關(guān)鍵參數(shù)，土壤電阻率的高低決定了陽(yáng)極地床的最終接地電阻。土壤電阻率將決定陽(yáng)極的用量，陽(yáng)極截面大小、深度及電源設(shè)備的功率。一般將陽(yáng)極位置選在土壤電阻率較低、土質(zhì)均勻的地方［12］。陽(yáng)極地床設(shè)置盡可能遠(yuǎn)離站場(chǎng)、進(jìn)出站的管道和其他地下金屬構(gòu)筑物；陽(yáng)極地床設(shè)置在低洼潮濕、土壤電阻較低的位置。

2）陽(yáng)極地床的計(jì)算。陽(yáng)極地床位置選擇，應(yīng)進(jìn)行陽(yáng)極地電位偏移量（即陽(yáng)極電壓錐）計(jì)算，由陽(yáng)極電壓錐造成陽(yáng)極地床對(duì)附近的管道的干擾影響，使普通碳鋼和低合金鋼發(fā)生腐蝕。

深井陽(yáng)極地電場(chǎng)電壓錐可用下式進(jìn)行計(jì)算（t＞＞d，d＜＜l）［13］：

式中，U r為地電場(chǎng)電壓錐，V；I為強(qiáng)制電流，A；ρ為陽(yáng)極區(qū)土壤電阻率，Ω·m；l為陽(yáng)極長(zhǎng)度（含填料），m；t為陽(yáng)極埋深，m；r為距離深井井口的距離，m；d為陽(yáng)極直徑，m。

淺埋陽(yáng)極地電場(chǎng)電壓錐可用下式進(jìn)行計(jì)算（d＜＜l）［12］：

式中，U r為地電場(chǎng)電壓錐，V；I為強(qiáng)制電流，A；ρ為陽(yáng)極區(qū)土壤電阻率，Ω·m；l為陽(yáng)極長(zhǎng)度（含填料），m；r為距離深井井口的距離，m。

當(dāng)?shù)仉妶?chǎng)干擾造成的陽(yáng)極電壓錐小于500 mV（CSE），且造成的干擾段管道陽(yáng)極極化區(qū)極化電位小于100 mV（CSE）時(shí)，不會(huì)造成不可接受的后果［12］。故陽(yáng)極地床在選取位置時(shí)，應(yīng)進(jìn)行陽(yáng)極地電位偏移量計(jì)算，并滿足此要求。

3.4.2 陽(yáng)極地床的方式選取

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件和實(shí)際實(shí)施情況，集輸管道的保護(hù)可采取深井陽(yáng)極地床。但是，若復(fù)雜的地質(zhì)條件造成鉆井造價(jià)太高、鉆井的鉆進(jìn)難度太大，且運(yùn)行中接地電阻過(guò)高（超過(guò)5Ω）的區(qū)域，該區(qū)域的陽(yáng)極地床宜推薦采取淺埋陽(yáng)極地床。

深井陽(yáng)極地床宜設(shè)置在金屬構(gòu)筑物密集區(qū)域、因地形所限制難以設(shè)置淺埋陽(yáng)極區(qū)域、地表土壤電阻較高的地區(qū)［14］。深井陽(yáng)極地床，僅適合于深部土壤電阻率小于100Ω·m的地區(qū)。

3.4.3 淺埋陽(yáng)極地床的具體實(shí)施要求

針對(duì)地面土壤電阻率較高的陽(yáng)極地床，采取連續(xù)焦炭屑淺埋水平式陽(yáng)極地床，陽(yáng)極采取高硅鑄鐵陽(yáng)極，其敷設(shè)于含碳量大于等于85%的焦炭中；并增加陽(yáng)極長(zhǎng)度、陽(yáng)極地床的截面積和換填土壤等方式降低接地電阻。

陽(yáng)極地床在實(shí)施前期，詳細(xì)勘察當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，并恰當(dāng)?shù)乩卯?dāng)?shù)氐匦翁卣?，并充分考慮陽(yáng)極地床對(duì)周?chē)叵陆饘贅?gòu)筑物的干擾影響，合理選擇陽(yáng)極地床的敷設(shè)方式和敷設(shè)位置，并核算接地電阻是否滿足國(guó)家規(guī)定的要求；施工期間，應(yīng)嚴(yán)格按照施工要求和國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，規(guī)范施工和管理，對(duì)高山高電阻區(qū)域，應(yīng)接近可能的改善敷設(shè)環(huán)境，以達(dá)到降低接地電阻的目的；運(yùn)行期間，運(yùn)行管理單位，應(yīng)按照規(guī)范要求進(jìn)行管理，按照預(yù)定計(jì)劃要求，測(cè)試陽(yáng)極地床的接地電阻。

綜上，管道施加陰極保護(hù)是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的防腐蝕技術(shù)，應(yīng)重點(diǎn)注意極化電源及陽(yáng)極地床的選擇、電絕緣、干擾防護(hù)、避免電流屏蔽、測(cè)試裝置選用與布置等技術(shù)問(wèn)題［15］。

4 結(jié)論與建議

對(duì)集輸管道的陰極保護(hù)提供以下指導(dǎo)建議。

1）集輸管道，確保外防腐層的完整性。施工過(guò)程中，加強(qiáng)防腐管道的施工管理及質(zhì)量驗(yàn)收。

2）針對(duì)輸送介質(zhì)導(dǎo)電液體的集輸管道，絕緣接頭盡量地面安裝。

3）每條集輸管道的陰極保護(hù)，能實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)電流的獨(dú)立可調(diào)控，且各條管道的陰極保護(hù)不受相互影響。

4）陰極保護(hù)的陽(yáng)極地床設(shè)置，需考慮陽(yáng)極地床的干擾影響，其位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離進(jìn)出站管道，并確保陽(yáng)極地床與被保護(hù)的管道之間，不應(yīng)有其他金屬和相關(guān)構(gòu)筑物。

5）針對(duì)地表和深層土壤電阻率均較大區(qū)域，陽(yáng)極地床應(yīng)盡量采取淺埋水平式，并盡可能改善陽(yáng)極地床敷設(shè)環(huán)境，以達(dá)到降低其接地電阻的目的。