國外管道陰極保護標準研究

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國外管道陰極保護標準研究

ISO 15589-1-2015《管道輸送系統的陰極保護第l部分：陸上管道》是目前最新版國際陰極保護標準。此外，國外陰極保護相關標準有澳大利亞標準AS 2832.1-2003《Cathodic protection of metals Part 2: Compact buried structures》、BS EN 14505：2005 《復雜構筑物的陰極保護》、ГОСТ Р 51164-98《干線鋼管線防腐主要求》、NACE SP0169-2013《埋地或水下金屬管道的外腐蝕控制》、NACE SP0177-2014《減輕交流電和雷電對金屬構筑物腐蝕控制方法》等標準。國內主要標準有GB/T21448-2008《埋地鋼質管道陰極保護技術規范》、GB/T 50698-2011《埋地鋼質管道交流干擾防護技術標準》、GB 50991-2014《埋地鋼質管道直流干擾防護技術標準》和SY/T5919-2009《埋地鋼質管道陰極保護技術管理規程》等。

1 陰極保護準則

ISO 15589-1-2015明確規定使腐蝕速率小于0.01 mm/年的金屬對電解質電位就是保護電位EP，NACE SP0169-2013提出外腐蝕控制有效性準則為0.025mm/年。GB/T 21448提出了陰極保護電位準則，但并沒有提出腐蝕速率控制準則，并且對于不同溫度下的陰極保護準則沒有相關規定和說明，均采用統一的準則來進行評價。建議參考ISO 15589-1-2015修訂GB/T 21448陰極保護準則部分，建立可接受腐蝕速度準則。

2 陰極保護投運時間規定

ГОСТ Р 51164-98《干線鋼管線防腐主要求》規定，在雜散電流地區，設計的管線電化學保護設備應在管段鋪設和回填后一個月內開始工作，在其他情況下，在三個月內開始工作。РД 153-39.4-056-00 《干線輸油管道的運營技術規程》明確規定，自向土壤內敷設地下管道之日起，應保證電化學保護設備的最短啟動期限不超過一個月（維修和規定作業不超過15天）。在雜散電流作用區內，排流保護應與向土壤內敷設管道段同時啟動。俄羅斯關于陰極保護投運時間方面要求更嚴格，建議參考借鑒盡快使陰極保護或排流保護裝置投入運行。

3 關鍵跨接線的檢查

Enbridge公司技術手冊引入了關鍵跨接線的概念，并明確規定了關鍵跨接線的使用和檢測要求。Enbridge公司每年至少對干擾跨接線或關鍵跨接進行外觀目測檢查6次，時間間隔不得超過2個半月。此外，每月對關鍵跨接線進行電氣檢驗。關鍵跨接線的電氣檢查必須包括流經跨接電纜的電流大小和方向。建議國內相關標準借鑒Enbridge公司手冊關于關鍵跨接線的使用和檢測要求，加強對關鍵跨接線的管理。

4 強制電流系統要求

GB/T 21448-2008規定強制電流系統對陰極保護直流電源設備的要求，一般情況下可選用整流器或恒電位儀。當管地電位或回路電阻有經常性較大變化或電網電壓變化較大時，應使用恒電位儀，對強制電流系統的最高輸出電壓沒有限制。國外普遍采用整流器，ISO 15589-1-2015規定，一般宜避免電壓高于50V（整流器輸出）。假如無法避免這種情況，那么應當從安全角度對所用電壓的后果進行評價。

5 調試

ISO 15589-1:2015明確規定，陰極保護系統的調試應分三步進行：（1）初步測試，確保陰極保護系統符合設計要求；（2）陰極保護系統啟動；（3）陰極保護系統測量與調整，確保全線所有管段均滿足第6章陰極保護準則系統要求。并規定了三個步驟詳細的檢測內容和細節。GB/T 21448-2008規定陰極保護系統通電前，應對設備和裝置進行檢測。陰極保護系統調試包括通電前的檢測和通電后的測試，但調試檢查內容規定沒有ISO 15589-1詳細具體。建議參考ISO 15589-1修訂陰極保護系統調試章節內容，細化相關要求規定。

6 投產后調試

GB/T 21448-2008規定了陰極保護投產后調試的要求。NACE SP 0169-2013規定在每個陰極保護系統通電和調試之后，應進行一次檢測，以確定是否達到陰極保護。ISO 15589-1:2015也明確規定，在陰極保護系統通電前后均應進行陰極保護系統的調試。建議參考國外標準做法，在陰極保護系統通電前后均應進行陰極保護系統的調試，并增加在陰極保護系統運行一年內，宜進行相關檢查的要求。

7 并行管道聯合陰極保護

ISO 15589-1-2015明確指出，當一個整流器對兩條以上的管道實施陰極保護時，宜在負排流點宜安裝電阻以平衡各相鄰管道的電流。每個負排流點應配備一個分路和二極管，防止在測量通電電位和斷電電位時管道互相干擾。對于并行管道為了控制電流，在兩條或多條管道上可以直接跨接，或有必要在測試樁上安裝二極管或系列電阻。考慮到屏蔽或干擾的風險，宜定位陽極地床的位置。跨接的并行管道，如果管道電流需求相差很大，則跨接不可能成功。在某些情況下，要求單獨的陰極保護系統。當測試沒有跨接的并行管道上的管地電位時，參比電極的放置位置非常重要。

目前國內GB/T 21448-2008對并行管道陰極保護系統設計、檢測及運行優化技術并未給出明確規定。建議增加并行管道陰極保護相關規定，以及對并行管道陰極保護進行維護和電位檢測時，明確對參比電極的放置位置要求。

趙晉云 管道科技研究中心防腐所