天然氣長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)管理研究

吳毅輝　張彪

摘 要：現(xiàn)階段，我國(guó)輸送石油和天然氣資源的時(shí)候，是在長(zhǎng)輸管道的作用下進(jìn)行的。然而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，大眾所提出的需求越來(lái)越高，使得長(zhǎng)輸管道的運(yùn)輸壓力急劇增加，因?yàn)榻ㄔO(shè)方式等因素的影響，管道出現(xiàn)腐蝕的幾率非常高。因此，在本次研究中，主要對(duì)天然氣長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)管理進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：天然氣;長(zhǎng)輸管道;陰極保護(hù);管理

天然氣是清潔能源的一種，已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用。在應(yīng)用陰極保護(hù)工藝的時(shí)候可以防止天然氣管道有腐蝕問(wèn)題出現(xiàn)，并且延長(zhǎng)壽命。然而就現(xiàn)階段我國(guó)發(fā)展的多數(shù)地區(qū)來(lái)說(shuō)，都是在天然氣管道當(dāng)中應(yīng)用陰極保護(hù)的技術(shù)，出現(xiàn)了一定的天然氣泄漏問(wèn)題，導(dǎo)致安全事故發(fā)生。因此，相關(guān)人員需要加強(qiáng)這一問(wèn)題的重視。

1 天然氣長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)管理的方法分析

對(duì)于陰極保護(hù)來(lái)說(shuō)，一般有很多類(lèi)型的方法，能夠?qū)⒈Ｗo(hù)層覆蓋在金屬表面，對(duì)金屬中的組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，促進(jìn)材料抗腐蝕能力提高，例如，選擇不銹鋼材料等。此外，還要選擇電化學(xué)的方法進(jìn)行保護(hù)，或者是犧牲陽(yáng)極而保護(hù)陰極。腐蝕與自然的電位會(huì)對(duì)天然氣管道腐蝕的效果產(chǎn)生直接影響，加之，各種類(lèi)型的金屬之間有一定的電位以及介質(zhì)。當(dāng)腐蝕的電位出現(xiàn)負(fù)的情況，那么電子的流失速度就會(huì)非?？?，陽(yáng)極比較容易喪失電位，陰極也比較容易失去電子。陽(yáng)極區(qū)域的電子喪失基礎(chǔ)上，陰極區(qū)域的電子能夠獲得一定的保護(hù)，進(jìn)而使得負(fù)電流能夠被增加，到達(dá)金屬保護(hù)的位置，防止金屬出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。金屬電化學(xué)的腐蝕控制是比較多見(jiàn)的一種陰極保護(hù)法，陽(yáng)極能夠在氧化反應(yīng)的作用下對(duì)金屬陰極進(jìn)行控制，防止腐蝕問(wèn)題出現(xiàn)。

2 天然氣長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)管理的技術(shù)分析

2.1 陰極保護(hù)的測(cè)試樁和參比電極技術(shù)的應(yīng)用

就該技術(shù)來(lái)說(shuō)，所使用的都是絕緣性的設(shè)備，是天然氣的陰極保護(hù)中非常重要的一個(gè)組成，有助于陰極保護(hù)效率提升。現(xiàn)階段中國(guó)市場(chǎng)當(dāng)中有很多類(lèi)型的陰極保護(hù)的測(cè)試樁和參比電極類(lèi)設(shè)備，所謂測(cè)試樁，是指鋼管材質(zhì)和混凝土與非金屬的材料。此外，絕緣接頭安裝的流程非常簡(jiǎn)單，并未產(chǎn)生比較復(fù)雜的要求，使用頻率也非常高。

2.2 陰極保護(hù)的電源設(shè)備應(yīng)用

天然氣長(zhǎng)輸管道的陰極保護(hù)工藝中，比較多見(jiàn)的就是陰極保護(hù)的電源，其中比較重視恒電位儀設(shè)備。受到社會(huì)發(fā)展的影響，電源設(shè)備內(nèi)結(jié)構(gòu)和其外形都出現(xiàn)了很大的改變，現(xiàn)有的設(shè)備當(dāng)中，不但具有擁有者的恒定壓和恒電流功能，還能夠進(jìn)行有效地調(diào)節(jié)，進(jìn)而有效保護(hù)電位，通過(guò)提升抗交流的干擾能力，對(duì)電位進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測(cè)。電源類(lèi)型需要根據(jù)被保護(hù)設(shè)備所處的電力情況和系統(tǒng)保護(hù)法有效確定。在陰極保護(hù)過(guò)程中，主要運(yùn)用的電源是指交流市電，如果交流市電不具備穩(wěn)定性，就需要在第一時(shí)間對(duì)其他類(lèi)型的電源進(jìn)行選擇。一般而言，可以選擇的是太陽(yáng)能的電池以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)等。如果電力條件是充足的，那么就需要2個(gè)聯(lián)合供電的方案作為備用。此外，在使用直流電源的時(shí)候，必須符合下列要求，電源和電壓都是在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的，具有連續(xù)性特征，事故停電必須在24h以?xún)?nèi)，防雷裝置具有較強(qiáng)的可靠性?？傮w上來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段我國(guó)專(zhuān)門(mén)設(shè)置了陰極的保護(hù)間，同時(shí)安排專(zhuān)業(yè)的工作人員檢查恒電位儀器，準(zhǔn)確記錄當(dāng)前運(yùn)行的實(shí)際情況。但是在多數(shù)國(guó)外項(xiàng)目當(dāng)中，所應(yīng)用的陰極方面的保護(hù)電源的設(shè)備是指整流器，安裝在室外，與目前我國(guó)使用的恒電位儀進(jìn)行對(duì)比，具有時(shí)間短和操作便利的特征。

2.3 選擇跨域的地方性的特殊保護(hù)技術(shù)

天然氣管道建設(shè)過(guò)程中需要?dú)v經(jīng)比較多的地區(qū)，有的需要從公路和地鐵中穿越。想要對(duì)長(zhǎng)輸管道承重的能力進(jìn)行保護(hù)，就需要在管線(xiàn)以外使用保護(hù)套管，進(jìn)而達(dá)到較好的保護(hù)效果。與此同時(shí)，需要把具有柔軟性的絕緣材料在主管道和套管中進(jìn)行使用，保障兩者所應(yīng)用的絕緣支架，促進(jìn)絕緣性提升的前提下，提升保護(hù)效果。然而具體應(yīng)用中，該技術(shù)的應(yīng)用還有很大的困難，多數(shù)陰極保護(hù)的電流還是會(huì)從套管壁當(dāng)中穿透的，繼而進(jìn)入到主管道內(nèi)，導(dǎo)致腐蝕問(wèn)題發(fā)生，不利于保護(hù)效果提升。想要對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行有效地改善，促進(jìn)保護(hù)效果提升，就需要將陽(yáng)極保護(hù)的設(shè)備應(yīng)用在套管內(nèi)。此外，必須選擇機(jī)械打磨的方法對(duì)管道鋼芯進(jìn)行外露，對(duì)管道最佳的焊點(diǎn)進(jìn)行明確之后，需要通過(guò)鋁熱焊的方法有效焊接。還需要捆扎各個(gè)焊點(diǎn)，保障鎂帶有效性，進(jìn)而防腐處理，促進(jìn)長(zhǎng)輸管道防腐性能提高。

2.4 選擇絕緣裝置進(jìn)行應(yīng)用

就陰極保護(hù)的技術(shù)而言，主要是針對(duì)絕緣裝置進(jìn)行設(shè)置，能夠確保電流在一定的范圍內(nèi)被控制，防止電流出現(xiàn)相互干擾的問(wèn)題。要想防止保護(hù)電流有流失現(xiàn)象出現(xiàn)，促進(jìn)其保護(hù)效果提升，就必須讓工作人員加強(qiáng)天然氣管道的陰極保護(hù)，將絕緣接頭應(yīng)用在站點(diǎn)當(dāng)中。如果有雷擊出現(xiàn)，那么絕緣接頭就會(huì)產(chǎn)生靜脈火花，避免該問(wèn)題的發(fā)生，就需要在安裝絕緣接頭的時(shí)候，將對(duì)接地性電池安裝在其中，防止遭受雷擊，減少保護(hù)的整體質(zhì)量，因此，需要加強(qiáng)該問(wèn)題的重視。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背景下，人們所使用的天然氣能源的范圍逐漸增廣，提高了需求的總量，保障天然氣的長(zhǎng)輸管道在運(yùn)行中的安全性以及穩(wěn)定性，有助于社會(huì)穩(wěn)定性提高，邁向工業(yè)化進(jìn)程，具有比較重要的作用。腐蝕問(wèn)題對(duì)于天然氣的長(zhǎng)輸管道來(lái)說(shuō)產(chǎn)生很大的影響，能夠有效應(yīng)用陰極的保護(hù)技術(shù)，避免管道發(fā)生腐蝕，加強(qiáng)天然氣的長(zhǎng)輸管道的陰極保護(hù)，提升陰極保護(hù)有效性是非常重要的。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙冉.天然氣埋地金屬管道檢測(cè)項(xiàng)目?jī)?yōu)化分析與實(shí)踐[D].北京：北京建筑大學(xué)，2018.