強制電流陰極保護系統設計

湯玉紅

摘 要：以某輸油管道為例，介紹了強制電流陰極保護系統方案設計、參數選擇、保護長度計算以及陰極保護電流計算。

關鍵詞：強制電流；陰極保護；設計

1 系統概況

1.1 工程概況

某輸油管道為新建管線，總長度為80km，材質為高強度鋼，管徑為D813mm，壁厚為9.5mm，防腐層為3PE防腐層。地下水位平均1.0m，由于管道所經地多為鹽堿地，土壤電阻率較大，擬選用外加電流陰極保護方式，對管道進行陰極保護。

1.2 陰極保護規(guī)范

《埋地鋼質管道陰極保護技術規(guī)范》GB/T21448-2008。

《陰極保護管道的電絕緣標準》SY/T0086-2003。

《埋地鋼質管道陰極保護參數測量方法》GB/T21246-2007。

1.3 了解主要設備、材料性能

電源選用PS-1恒電位儀，輔助陽極材料選用高硅鑄鐵陽極材料。

2 設計方案

管道設計采用獨立的外加電流陰極保護系統。設計1座陰極保護站。陰極保護站設計1處淺埋陽極地床、在陰極保護站設計安裝PS-1恒電位儀1臺。

陰極保護系統設計系統圖如下：

3 陰極保護設計參數

①陰極保護系統設計壽命：20年；

②管道自然電位：-0.55V；最小保護電位：-0.85V；最大保護電位：-1.25V（CSE）；

③土壤平均電阻率：200Ω·m（0～2m深土壤層）；

④防腐層3PE電阻率：100000Ω·m2；

⑤管道（高強度鋼鋼管）電阻率：0.166Ω·m2/m；

⑥保護電流密度根據防腐層電阻選取，取值0.01mA/m2。

4 管道保護長度的計算

陰極站單側管道保護長度達到191.8km，可對陰極站至其它方向延長線的部分管道進行保護。

5 陰極保護總電流的計算

陰極保護總保護電流需要量計算如下：

參考文獻：

[1]廖淵文，熊道英等，油氣管道保護工[M].北京：石油工業(yè)出版社，2008.

[2] SY/T0019-1997.埋地鋼質管道犧牲陽極保護設計規(guī)范[S].北京：中國石油天然氣總公司，1997.

[3]馮洪臣.管道陰極保護—設計、安裝和運營[M].北京：化學工業(yè)出版社，2015.