創(chuàng)新陰極保護管理模式提高管道陰極保護率

何養(yǎng)聯(lián)（中國石油西南管道公司蘭州輸油氣分公司，甘肅蘭州 730000）

創(chuàng)新陰極保護管理模式提高管道陰極保護率

何養(yǎng)聯(lián)（中國石油西南管道公司蘭州輸油氣分公司，甘肅蘭州 730000）

陰極保護是一種典型的電化學技術手段，在我國石油、天然氣長輸管道防腐蝕機制中應用廣泛。其原理是向金屬管道提供大量的電子補充，以確保金屬表面?zhèn)€點達到統(tǒng)一負電位，阻止金屬中失去電子溶入溶液。本文從石油天然氣長輸管道陰極保護管理工作中存在的問題入手研究，提出陰極保護創(chuàng)新模式，提高陰極保護效率。

陰極保護；長輸管道；管理模式；模式創(chuàng)新

1 石油天然氣長輸管道陰極保護技術概述

近年來，伴隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，以及現(xiàn)代工業(yè)體系的不斷完善，對石油天然氣能源的需求量越來越大。石油及天然氣資源的應用必須滿足運輸需求，即從能源產(chǎn)地到消費場所的傳輸，國內(nèi)石油化工企業(yè)主要采用的有兩種方式，即罐車運輸和管道運輸。其中，罐車運輸由于受到經(jīng)濟性、安全性等方面的制約，主要在短距離內(nèi)發(fā)揮作用。相對而言，管道運輸由于不受時間空間限制，具有成本低、安全性高、不間斷作業(yè)等優(yōu)勢，被視為長距離輸送的最佳選擇。

結合現(xiàn)狀分析，我國的石油天然氣長輸管道鋪設過程中主要采用掩埋的方式，盡管在管道外部做了敷設防護，但由于土壤成分復雜、地形迥異等問題，依然會形成一定的破壞作用，其中最明顯的就是腐蝕問題。

長埋地下的管道與土壤接觸，長期收到土壤介質中的水分、細菌、酸堿等因素干擾，腐蝕因素慢慢積累，經(jīng)過量變完成質變。一旦發(fā)生管道腐蝕泄露，就會導致重大的經(jīng)濟損失甚至人身安全事故，造成不良的社會影響。而對于企業(yè)而言，腐蝕問題會導致整個管線的停運，受到巨大的直接經(jīng)濟損失和間接經(jīng)濟損失。

基于以上原因，針對長輸管道進行腐蝕預防是十分必要的，無論多么嚴密的仿佛絕緣層或隔離措施，都不可能完全避免腐蝕因素的干擾，同時，由于長輸管道長埋于土壤之中，無法進行定期觀察檢修，更不可能采用常規(guī)手段進行維護。

根據(jù)陰極保護的原理不難看出，只需要確保長輸管道獲得穩(wěn)定的電子補充，就可以有效組織腐蝕問題的發(fā)生，因此，陰極保護是最經(jīng)濟、最有效、最合理的措施。

2 管道陰極保護管理模式的創(chuàng)新研究

石油天然氣長輸管道在我國經(jīng)濟建設中發(fā)揮了重要的作用，從經(jīng)濟效益上說，運輸成本低、全天候作業(yè)、能源消耗少，從環(huán)境效益上說，由于采取全封閉的運輸模式，對自然環(huán)境的影響微乎其微。但同時，石油天然氣管道的建設周期較長，客觀上要求它必須實現(xiàn)一定的使用年限，因此進行腐蝕防護就顯得尤為重要。

2.1 陰極保護的基本設置

根據(jù)金屬管道在泥土中的腐蝕機理研究不難看出，在管道表面出現(xiàn)土壤腐蝕、大氣腐蝕、細菌腐蝕等因素情況下，會導致電子流失，形成局部腐蝕現(xiàn)象。陰極保護即采用補充電子的方式，是典型的電化學預防方式，是針對金屬材質最本質的腐蝕預防手段。

在具體的執(zhí)行中分為犧牲陽極法和強制電流法兩種形式，前者的優(yōu)勢在于不需要外部電源，不受外界干擾影響，不需要額外設備和占地面積等優(yōu)勢，這種方式較為適合掩埋在地下的金屬材質管道，但防腐效果有限；對應地，強制電流法的保護范圍大、適用范圍廣，采用電流輸出的方式進行補充，因此比較適合長輸管道的應用。

2.2 陰極保護的設計要點

第一，優(yōu)化接地電池的設置。傳統(tǒng)的陰極保護設置只注重管道防腐本身，對設備保護缺乏認識。結合創(chuàng)新的思想，采取安裝接地電池的方法，將雷擊和靜電破壞因素考慮在內(nèi)，防止絕緣設備與保護電流之間的相互干擾。

第二，杜絕雜散電流的現(xiàn)象。雜散電流的不穩(wěn)定性是導致電化學腐蝕程度加劇的原因，一般來說，在管道附近5米以內(nèi)、電位差高于0.5mV/m時，就會導致大量的雜亂電流出現(xiàn)，會加速絕緣層的破裂速度。可以通過設置排流鋅陽極組來減少干擾，實現(xiàn)防腐的目的。

第三，復雜區(qū)域的特殊保護。石油天然氣管道在建設中會發(fā)生與其他設施較差的局面，如公路、鐵路等地理位置上的重疊，由于大量金屬材質的集中，會出現(xiàn)腐蝕的共生性。基于此，應該對這種情況進行特殊保護，如增加套管、開鑿焊點增加鋅陽極保護等。

2.3 陰極保護的創(chuàng)新應用

一般來說，石油天然氣長輸管道的維護都是有自身企業(yè)完成，這不僅需要投入大量的人力、物力、財力，同時還面臨技術不專業(yè)、安排不科學、勞動強度大等弊端。從管理體制方面進行創(chuàng)新，可以考慮維護外包的方式。將長輸管道陰極保護的工作以承包的方式轉接給國內(nèi)具有相關資質的企業(yè)，以專業(yè)團隊為基礎，進行現(xiàn)場監(jiān)督、維護處理和定期匯總。

3 結語

綜上所述，管道陰極保護技術的應用要結合實際情況開展，結合實際情況分析，雜散電流造成的腐蝕是陰極保護的一個關鍵技術障礙，尤其在復雜區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)電流穩(wěn)定控制的難度較大。結合創(chuàng)新的管道防腐蝕維護方式，以專業(yè)的手段增加陽極防護方法，可以實現(xiàn)很好的預防效果。

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