油氣長輸管道陰極保護防腐技術管理研究

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，避免腐蝕的發生，通過分析長輸管道腐蝕后所產生的危害，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

隨著我國大力發展油氣行業，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，給社會經濟和人身安全帶來損失。所以為了避免這種情況的發生，應該采用內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現，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生，還可以減少管道公司的經濟成本。

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生泄漏，則有可能危害到周圍的環境，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，造成環境污染和各類安全事故的發生，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，根據我國的相關規定，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以及腐蝕性物質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合管道的防腐層性能以及管道所處的環境進行確定，可以有效防止管道與土壤之間發生化學反應，并且不應損害管道的防腐層。根據我國相關的技術規范可以看出，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所發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，以免出現意外。另外應該保證其有一個良好的工作環境，保證恒電位儀的工作環境必須干燥，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構來進行維護管道，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，減少事故發生和經濟成本。

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象。同時，工作人員需要制定合理的檢測周期，如果發現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能夠正常運行。

3.4優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境以及輸送介質，盡量選擇質量較好、粘結力強、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，對相關參數進行嚴格控制，防止施工工藝對防腐層的影響。

4結束語

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，一旦發現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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