淺談埋地輸油管道的陰極保護(hù)措施

解菲

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)經(jīng)濟(jì)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)建設(shè)也取得了高效的提升，社會(huì)發(fā)展對(duì)于石油的依賴(lài)越來(lái)越大，必須加以研究，提高輸油管道的建設(shè)和維護(hù)，確保我國(guó)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。而目前我國(guó)的油氣資源運(yùn)輸主要依靠埋地管道，埋藏區(qū)域的大口徑金屬管道經(jīng)常遭受?chē)?yán)重腐蝕，因此進(jìn)行陰極保護(hù)策略能夠有效的提升輸油線(xiàn)路的安全與穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)石油產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。本文通過(guò)對(duì)陰極保護(hù)策略的概念進(jìn)行分析，并介紹陰極保護(hù)的方法，進(jìn)而針對(duì)目前存在的問(wèn)題進(jìn)行積極的分析，提出相應(yīng)的解決策略，希望對(duì)保證輸油管道的安全做出積極貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：輸油管道；防腐蝕；陰極保護(hù)

引言

由于社會(huì)發(fā)展需要的石油資源靠埋地管道進(jìn)行運(yùn)輸，而地下輸油管道的運(yùn)輸方向不受氣候條件的限制，比公路、鐵路、水運(yùn)等運(yùn)輸方式更安全，更高效，也更便宜。但是，大多數(shù)埋地輸油管道主要是鋼管材質(zhì)，長(zhǎng)埋大口徑金屬管道埋入地下后不可避免地將會(huì)受到腐蝕的影響，因此加強(qiáng)對(duì)埋地輸油管道的陰極保護(hù)是非常有必要的，必須積極采取合理的方法，促進(jìn)埋地管道的安全與穩(wěn)定。

1陰極保護(hù)概念

石油資源是目前社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)資源，支撐著整個(gè)社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)，是社會(huì)發(fā)展的血液，其地位是非常重要的。油田行業(yè)主要有勘探、開(kāi)發(fā)、鉆探、運(yùn)輸和銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)。埋地管道的壽命取決于油田工業(yè)的正常發(fā)展和整個(gè)油田的經(jīng)濟(jì)性建設(shè)。影響埋地輸油管道使用時(shí)限的因素主要是電化學(xué)腐蝕，尤其是在腐蝕性強(qiáng)的地區(qū)，必須做好陰極保護(hù)工作，通過(guò)陰極保護(hù)的方式，減緩對(duì)埋地輸油管道的腐蝕，保證管道的良好運(yùn)行。我國(guó)的埋地輸油管道的陰極保護(hù)工作最開(kāi)始興起于1958年，當(dāng)時(shí)還只是小規(guī)模試驗(yàn)為主，沒(méi)有大規(guī)模的應(yīng)用。我國(guó)大慶油田于1965年開(kāi)始試驗(yàn)犧牲陽(yáng)極保護(hù)陰極的方法，取得了良好的效果。

2目前埋地輸油管道中對(duì)于陰極保護(hù)存在的問(wèn)題分析

2.1埋地輸油管道的保護(hù)狀況

目前，我國(guó)埋地管道外的防腐層組件主要由瀝青玻璃布和防腐膠帶膠帶等腐蝕抑制物質(zhì)組成。為了防止氣體和低壓氣體管線(xiàn)和中壓管線(xiàn)腐蝕，通常使用環(huán)氧樹(shù)脂石油和塑化瀝青。然而，由于塑化瀝青的成本相對(duì)較高，因此在管道的防腐工作中并未廣泛使用。相比之下，環(huán)氧樹(shù)脂和浸出石油法都常用于防腐蝕處理中。近年來(lái)，陰極保護(hù)受到越來(lái)越多的關(guān)注，但由于需要在施工期間建立適當(dāng)?shù)脑嚇?，陰極保護(hù)的難度已經(jīng)增加。目前，我國(guó)乃至世界上最常用的方法是噴涂環(huán)氧粉末，這已被證明是一個(gè)很好的結(jié)果。然而，對(duì)于正在進(jìn)行的陰極保護(hù)工作，陰極保護(hù)工作在各個(gè)地方都沒(méi)有受到相應(yīng)的重視，因?yàn)橄鄳?yīng)的管理機(jī)制并不完善，而埋地管道中的陰極保護(hù)是非常有效的，但它并沒(méi)有真正用于實(shí)踐，也沒(méi)有發(fā)揮其真正的效果和作用。

2.2建造埋地管道時(shí)的陰極保護(hù)比較困難

隨著時(shí)間的增加，埋地輸油管道在其表面上出現(xiàn)了陰極和陽(yáng)極，腐蝕逐漸從陰極部分影響管道。陰極保護(hù)是施加外力以保護(hù)作為陰極的管表面的效果，從而實(shí)現(xiàn)降低腐蝕程度的作用。在埋地管道的陰極保護(hù)的情況下，首先必須用良好的耐腐蝕絕緣涂層保護(hù)地下管道，可以有效的降低陰極保護(hù)的成本。然而，實(shí)際結(jié)構(gòu)并非如此，埋地管表面涂層的厚度不易控制，并且厚度不均勻經(jīng)常發(fā)生，不能達(dá)到陰極保護(hù)的效果。

3埋地管道施工中的陰極保護(hù)措施

3.1犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)

犧牲陽(yáng)極的保護(hù)方法是利用兩種不同的金屬放在同一電解液中，由于二者的特性和組成不同，二者損失電子的能力也是不一樣的。我們必須在放置時(shí)選擇保護(hù)金屬更強(qiáng)的金屬，并放置比我們保護(hù)的金屬活躍性更強(qiáng)的金屬，以使金屬失去電子并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。以保護(hù)管道。它具有廣泛的應(yīng)用范圍，石油的收集和運(yùn)輸是一種相對(duì)短距離和中距離的管網(wǎng)系統(tǒng)。當(dāng)來(lái)自陽(yáng)極的電流非常低時(shí)，陰極腐蝕的可能性非常低，并且應(yīng)該避免陰極保護(hù)以將管道放置在一起，以進(jìn)行陰極保護(hù)。設(shè)計(jì)措施，技術(shù)復(fù)雜性相對(duì)較低，工藝的維護(hù)也相對(duì)簡(jiǎn)單，但存在一定的缺點(diǎn)，因?yàn)閷?duì)陽(yáng)極的電流輸出不能很好地控制，可控性低，主要可用于保護(hù)管道。

3.2強(qiáng)制電流保護(hù)

強(qiáng)制電流方法對(duì)于陰極保護(hù)的意義重大，顧名思義，是我們想要保護(hù)的管道的外部強(qiáng)制電流消耗。因?yàn)槲覀儾幌Ｍ帢O被腐蝕，陰極腐蝕會(huì)有電子損失，因此我們的目標(biāo)是使管道的損失部分得到有效的補(bǔ)償。電子通過(guò)陽(yáng)極傳導(dǎo)電流進(jìn)入地并通過(guò)吸收點(diǎn)返回電源，從而可以補(bǔ)償陰極損失的電子。其特點(diǎn)是在運(yùn)行期間具有高電流并且易于遠(yuǎn)程自動(dòng)化，因?yàn)榘惭b相對(duì)較小，在維護(hù)操作技術(shù)人員期間需要定期維護(hù)，并且可用于保護(hù)管道和區(qū)域管網(wǎng)。

3.3使用3PE防腐管

3PE鋼管防腐管對(duì)于埋地輸油管道電化學(xué)腐蝕的三個(gè)過(guò)程，輸油管道的防腐管道工藝也從抑制其中一個(gè)過(guò)程開(kāi)始。例如，在管道外壁添加油和防腐蝕涂層可以增加回路電阻并減少腐蝕電流，直流電源使鋼管產(chǎn)生底部負(fù)電位，并為陰極陽(yáng)極提供陰極保護(hù)，消除潛在的差異。輸油管道3PE防腐包括涂層，進(jìn)行防腐蝕和陰極保護(hù)。一旦3PE防腐管道涂層受損，暴露的鐵部分會(huì)加速局部腐蝕。因此，3PE防腐涂層和陰極保護(hù)的結(jié)合是治療癥狀的方法，是經(jīng)濟(jì)有效的。比如美國(guó)這樣的國(guó)家已經(jīng)明確指出使用3PE防腐蝕管道涂層必須是用于陰極保護(hù)。

然而，由于密集的地下管網(wǎng)，陰極保護(hù)外部電源對(duì)城市輸油系統(tǒng)的其他管道有很大的影響，這可能導(dǎo)致他們的家庭自身利益和損害。然而，由于犧牲陽(yáng)極保護(hù)方法使用具有負(fù)電位的金屬材料作為鋼管電位，因此它對(duì)鋼管沒(méi)有影響。因此，城市的輸油管道應(yīng)使用3PE防腐管道涂層和犧牲陽(yáng)極，運(yùn)用防腐管道工藝。對(duì)于其他低壓非主管，通常直接采用管道涂層的3PE防腐方法。

目前，埋地輸油管道常用的3PE防腐管道涂料主要包括三層PE復(fù)合結(jié)構(gòu)，環(huán)氧樹(shù)脂粉末（FBE）、煤焦油搪瓷、環(huán)氧煤焦油瀝青和PE膠帶。三層PE復(fù)合結(jié)構(gòu)和環(huán)氧樹(shù)脂粉末油3PE防腐管道涂層具有優(yōu)異的性能，因此是歐洲和美國(guó)埋地管道的主要含油3PE防腐管道涂層。在我國(guó)，考慮到諸如耐久性和維護(hù)成本的總體經(jīng)濟(jì)因素，PE復(fù)合結(jié)構(gòu)的三層防油防腐涂層是優(yōu)選的。

在犧牲陽(yáng)極保護(hù)方法中，鎂合金通常用作犧牲陽(yáng)極以保護(hù)管道。由于輸出電流期間的損壞，鎂合金犧牲陽(yáng)極的壽命被調(diào)整到管道的壽命，從而不會(huì)浪費(fèi)或增加維護(hù)成本。然而，應(yīng)該注意的是，如果土壤比電阻高并且受保護(hù)的管道要穿過(guò)地下水層，則不應(yīng)使用犧牲陽(yáng)極保護(hù)的方法。

4結(jié)論

綜上所述，陰極保護(hù)對(duì)于埋地輸油管道的益處是顯而易見(jiàn)的，只有積極采取陰極保護(hù)措施，對(duì)于埋地管道的建設(shè)，我們首先要選擇優(yōu)質(zhì)的原材料進(jìn)行施工。這要求該部門(mén)的主管部門(mén)制定適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以確保采購(gòu)和原材料測(cè)試能夠正常和適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行，才能夠確保輸油管道的安全運(yùn)行，從而確保社會(huì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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