油氣長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)防腐技術(shù)管理研究

馬英亮 謝濤 秦超 張婷 郄彥芹

摘要：陰極保護(hù)技術(shù)是目前一種非常常見的電化學(xué)保護(hù)技術(shù)，該技術(shù)在油氣長(zhǎng)輸管道中的應(yīng)用非常廣泛，其主要的應(yīng)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(fā)生，通過分析長(zhǎng)輸管道腐蝕后所產(chǎn)生的危害，了解長(zhǎng)輸管道的腐蝕原因，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，從而有效提高陰極保護(hù)的防腐效率。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸管道;陰極保護(hù);防腐技術(shù)

隨著我國(guó)大力發(fā)展油氣行業(yè)，對(duì)長(zhǎng)輸管道的運(yùn)用會(huì)處于上升階段，但是在利用長(zhǎng)輸管道輸送油氣時(shí)往往會(huì)發(fā)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(jìn)而引起火災(zāi)和爆炸事件，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人身安全帶來?yè)p失。所以為了避免這種情況的發(fā)生，應(yīng)該采用內(nèi)外防腐層和陰極保護(hù)來減少管道腐蝕的情況，只有這樣才能保證油氣長(zhǎng)輸管道的安全運(yùn)行，本文主要分析陰極保護(hù)對(duì)管道的維護(hù)和提升。

1長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)的原理及危害

1.1長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)的原理

通過從電化學(xué)的角度進(jìn)行分析和研究可以發(fā)現(xiàn)，電池的陰極不會(huì)受到腐蝕的影響，而陽(yáng)極則會(huì)受腐蝕，所以對(duì)長(zhǎng)輸管道就是利用強(qiáng)制電流為主，犧牲電流中的陽(yáng)極來保護(hù)管道不會(huì)受到腐蝕，通過對(duì)管道進(jìn)行陰極保護(hù)可以讓管道上布滿電子，并且都會(huì)呈現(xiàn)出相同的負(fù)電位，這樣就會(huì)保證管道不會(huì)受到腐蝕。還有一種方法就是利用恒電位儀增加長(zhǎng)輸管道金屬表面的陰極保護(hù)。不同的陰極保護(hù)方法會(huì)給油氣長(zhǎng)輸管道帶來不一樣的防護(hù)，只有加強(qiáng)對(duì)管道進(jìn)行陰極防護(hù)才能讓管道的使用壽命增長(zhǎng)，這樣不僅可以減少事故的發(fā)生，還可以減少管道公司的經(jīng)濟(jì)成本。

1.2長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)的危害

隨著我國(guó)長(zhǎng)輸管道建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，常熟管道在運(yùn)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(fèi)，如果遇到明火情況，很有可能導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生。由于我國(guó)石油資源和天然氣資源屬于不可再生資源，如果在運(yùn)輸過程中發(fā)生泄漏，則有可能危害到周圍的環(huán)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(huì)造成土地污染和水源污染，造成環(huán)境污染和各類安全事故的發(fā)生，嚴(yán)重危害人體健康。因此加強(qiáng)油氣長(zhǎng)輸管道的防腐工作尤為重要。

2長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)電位準(zhǔn)則

2.1最小保護(hù)電位準(zhǔn)則

消除管道腐蝕所需的最小電位值為最小保護(hù)電位，根據(jù)我國(guó)的相關(guān)規(guī)定，埋地管道陰極保護(hù)電位值不應(yīng)大于-850mV。對(duì)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(dá)到-850mV，可以根據(jù)實(shí)際情況與土壤自然電位進(jìn)行對(duì)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(yīng)當(dāng)小于100mV。土壤中含有的金屬物質(zhì)以及腐蝕性物質(zhì)會(huì)對(duì)裸露部位的管道形成雜散電流腐蝕，因此不應(yīng)該采取最小保護(hù)電位原則。

2.2最大保護(hù)電位準(zhǔn)則

最大保護(hù)電位準(zhǔn)則應(yīng)該結(jié)合管道的防腐層性能以及管道所處的環(huán)境進(jìn)行確定，可以有效防止管道與土壤之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且不應(yīng)損害管道的防腐層。根據(jù)我國(guó)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范可以看出，埋地管道的陰極保護(hù)電位不應(yīng)該低于-1200mV，對(duì)于鋼制管道應(yīng)該根據(jù)所發(fā)生的氫電位進(jìn)行確定最大保護(hù)電位。同時(shí)，如果埋地管道的電位具有一定高度，所設(shè)定的最大保護(hù)電位準(zhǔn)則過低容易發(fā)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(hù)防腐技術(shù)管理

3.1恒電位儀的使用

恒電位儀在陰極保護(hù)系統(tǒng)中的地位非常重要，也是一個(gè)非常重要的設(shè)備。如果恒電位儀在日常工作中沒有得到很好的維護(hù)，那么就會(huì)嚴(yán)重應(yīng)該其工作效率，進(jìn)而影響長(zhǎng)輸管道的陰極保護(hù)，所以管道公司應(yīng)該每天對(duì)恒電位儀進(jìn)行巡檢，對(duì)電流，電壓和電位比進(jìn)行核對(duì)和檢測(cè)，以免出現(xiàn)意外。另外應(yīng)該保證其有一個(gè)良好的工作環(huán)境，保證恒電位儀的工作環(huán)境必須干燥，溫度、濕度保持恒定。也可以設(shè)定兩個(gè)儀器，每15天進(jìn)行一次更換，對(duì)更換下來的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，管道公司應(yīng)該注重對(duì)管道進(jìn)行電位測(cè)試，以便恒電位儀可以正常工作。

3.2保護(hù)管道安全

管道使用鋼套管后，會(huì)嚴(yán)重影響管道的陰極保護(hù)，在施工的過程中一旦出現(xiàn)漏點(diǎn)就會(huì)造成管道腐蝕的加重，這樣會(huì)減少管道的使用壽命。如果是在穿越段管道時(shí)可以選擇使用混凝土結(jié)構(gòu)來進(jìn)行維護(hù)管道，如果必須使用鋼套管就必須要采用絕緣材料來進(jìn)行兩者之間的隔離，這樣才能保證陰極保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高管道的使用時(shí)間，增加其防腐功能，減少事故發(fā)生和經(jīng)濟(jì)成本。

3.3加強(qiáng)陰極保護(hù)檢測(cè)

不管是選擇外加電流還是選擇犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)方法，在使用一段時(shí)間之后，都有可能造成陰極保護(hù)失效現(xiàn)象。因此工作人員需要加強(qiáng)應(yīng)急保護(hù)檢測(cè)工作，定期對(duì)陰極保護(hù)材料進(jìn)行檢查，防止因?yàn)殛帢O保護(hù)失效而造成的管道腐蝕現(xiàn)象。同時(shí)，工作人員需要制定合理的檢測(cè)周期，如果發(fā)現(xiàn)應(yīng)急保護(hù)措施失效以后，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的解決對(duì)策進(jìn)行修復(fù)，全面保證陰極保護(hù)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

3.4優(yōu)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(fā)生損壞問題，因此在建設(shè)天然氣管道時(shí)，工作人員需要對(duì)防腐層的材料進(jìn)行篩選，應(yīng)當(dāng)充分考慮天然氣管道周圍的土壤環(huán)境以及輸送介質(zhì)，盡量選擇質(zhì)量較好、粘結(jié)力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、成本較低，不會(huì)對(duì)工作人員的身體健康造成影響的防腐材料。同時(shí)需要合理選擇施工工藝，對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止施工工藝對(duì)防腐層的影響。

4結(jié)束語(yǔ)

在油氣長(zhǎng)輸管道的運(yùn)行中，應(yīng)該注意管道的防腐工作，在眾多管道防腐措施中陰極保護(hù)是一個(gè)非常重要的防腐工藝，管道公司應(yīng)該重視陰極保護(hù)措施的實(shí)施，在長(zhǎng)輸管道正式運(yùn)行后應(yīng)該注重各種工作的防護(hù)，尤其是在鋼套管和電流干擾階段應(yīng)該非常重視，一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行維修，保護(hù)管道的正常運(yùn)行，以免造成更為嚴(yán)重的后果。

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