油氣輸送站場(chǎng)區(qū)域陰極保護(hù)研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題分析

王海濤

摘要：油氣輸送站場(chǎng)區(qū)域陰極保護(hù)使用過(guò)程中還存在一些問(wèn)題，文章以此為背景，對(duì)油氣輸送站場(chǎng)區(qū)域陰保使用方式、使用技術(shù)要點(diǎn)、存在問(wèn)題及解決問(wèn)題對(duì)策進(jìn)行了分析。在通過(guò)分析之后，可以發(fā)現(xiàn)，在油氣輸送站場(chǎng)中柔性陽(yáng)極輔助方式較為合適，因此，推薦使用陽(yáng)極為輔助陽(yáng)極的墻紙電流系統(tǒng)為陰極保護(hù)方式，將犧牲陽(yáng)極為輔助方式，可以起到提高陰極保護(hù)效果。

關(guān)鍵詞：油氣輸送站場(chǎng);區(qū)域陰極保護(hù);問(wèn)題;對(duì)策

1.油氣輸送站場(chǎng)區(qū)域陰極保護(hù)現(xiàn)狀概述

隨著長(zhǎng)輸管道長(zhǎng)期運(yùn)行，場(chǎng)站內(nèi)管道以及設(shè)備腐蝕較為普遍和突出，在運(yùn)行過(guò)程中，雖然管道都有涂層保護(hù)，但是由于場(chǎng)站內(nèi)存在許多電力設(shè)備設(shè)施，也就會(huì)產(chǎn)生許多雜散電流，這些雜散電流在管道中會(huì)產(chǎn)生電偶腐蝕，影響管道使用年限。

長(zhǎng)輸管道中，場(chǎng)站內(nèi)的設(shè)備較多，管道的結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，這樣區(qū)域陰保就表現(xiàn)出五個(gè)方面的特點(diǎn)：

第一、保護(hù)電流使用效率低，絕大多數(shù)的保護(hù)電流都會(huì)通過(guò)接地對(duì)管道起不到保護(hù)作用，對(duì)管道起保護(hù)作用的電流比例有限;

第二、受接地及金屬物體結(jié)構(gòu)復(fù)雜及排列緊密的影響，有些陰保起不到保護(hù)管道的效果;

第三、區(qū)域陰保難以系統(tǒng)性的對(duì)管道起到保護(hù)作用;

第四、區(qū)域陰保容易產(chǎn)生強(qiáng)大的電流，在保護(hù)管道過(guò)程中，會(huì)對(duì)場(chǎng)站外的陰保系統(tǒng)產(chǎn)生干擾;

第五、場(chǎng)站內(nèi)具有較多的可燃物，對(duì)陰保的要求較多并且要求較高。

2 區(qū)域性陰極保護(hù)的技術(shù)關(guān)鍵

區(qū)域性陰保原理就是將場(chǎng)站內(nèi)的所有物體從整體上看作一個(gè)有機(jī)體，通過(guò)科學(xué)分配保護(hù)電流，將工作區(qū)域進(jìn)行劃分后，將需要被保護(hù)的對(duì)象置于陰極保護(hù)區(qū)域內(nèi)，將其置于安全電位范圍之中。這種區(qū)域陰保的方式可以概況為犧牲陽(yáng)極并使用強(qiáng)制性電流。由于長(zhǎng)輸管道的距離長(zhǎng)、管徑粗、途徑沿線地質(zhì)情況復(fù)雜，受陰極保護(hù)的范圍廣泛，因此犧牲陽(yáng)極面積較大。隨著油氣長(zhǎng)輸?shù)男枰桶l(fā)展，犧牲陽(yáng)極的方式逐步不能滿足長(zhǎng)輸管線防護(hù)需求，區(qū)域陰保保護(hù)方法表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，成為有效的腐蝕防護(hù)手段。

2.1 陽(yáng)極地床的設(shè)計(jì)

陽(yáng)極地床設(shè)計(jì)的主要目的是為了讓陽(yáng)極地床能夠在區(qū)域性陰極保護(hù)中見到良好效果，需要對(duì)油氣場(chǎng)站內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)情況掌握熟練并對(duì)所需的數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)確確定。通常情況下，都多設(shè)置一些分組并將陽(yáng)極地床分散的布置在相應(yīng)的位置上。將陽(yáng)極地床分散以后，應(yīng)該配套相應(yīng)的保護(hù)措施，如，人為調(diào)整電流的流動(dòng)方向，對(duì)電流各個(gè)回路輸出進(jìn)行平衡，確保陽(yáng)極地床可以起到最有效的效果。這里需要指出的是，采用深井陽(yáng)極的方法并不意味著將深井放置的位置越深越好，這是由于在陽(yáng)極安裝時(shí)，既需要考慮到油氣場(chǎng)站所在地的地理環(huán)境及地層條件，還應(yīng)該考慮到安裝時(shí)的施工難度及所需的資金費(fèi)用。并且，排放流量敷設(shè)的范圍隨著陽(yáng)極地床安裝位置深度的加深而增加，隨之產(chǎn)生的電流干擾影響程度也會(huì)相應(yīng)增加，油氣場(chǎng)站及管道和附近干線的影響程度也會(huì)加深。因此，在安置陽(yáng)極地床時(shí)，應(yīng)該采取相應(yīng)措施盡可能的降低對(duì)陰極保護(hù)站的通電點(diǎn)的影響。如果在油氣場(chǎng)站使用柔性陽(yáng)極方法，則，陰極地床可以具備數(shù)量較多的陽(yáng)、多回路及多個(gè)通電點(diǎn)。在當(dāng)前的管道鋪設(shè)時(shí)，陽(yáng)極裝置的位置通常沿著主管道分布及走向進(jìn)行鋪設(shè)，如果長(zhǎng)輸管道網(wǎng)絡(luò)較為復(fù)雜，則需要對(duì)柔性陽(yáng)極的安裝位置進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，盡可能的避免相類似的管道鋪設(shè)在同一個(gè)水平面上，如果無(wú)法實(shí)現(xiàn)同一水平面，則應(yīng)該將管道鋪設(shè)的位置加深。不僅如此，安裝陽(yáng)極時(shí)，還需要結(jié)合油氣長(zhǎng)輸管道的閥組區(qū)域、工藝裝置區(qū)和其他區(qū)域的分別進(jìn)行安裝，并分區(qū)域進(jìn)行防護(hù)。

2.2 通電點(diǎn)位置的確定

在絕大部分的油氣場(chǎng)站中，大部分的保護(hù)對(duì)象由于地理環(huán)境的復(fù)雜，在通電時(shí)，大多使用多路恒電位儀對(duì)多種回路進(jìn)行供電。因此，通電點(diǎn)位置選擇時(shí)，應(yīng)以可以滿足場(chǎng)站內(nèi)所有電力保護(hù)的需求為原則。在確定供電點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)該分區(qū)域選擇通電點(diǎn)位置，并且，通電點(diǎn)位置盡可能將其安裝在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的主管道上面，盡可能的根據(jù)安裝原理進(jìn)行接地。

2.3對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試

系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，應(yīng)該做好系統(tǒng)保護(hù)，并對(duì)系統(tǒng)的輸出及能耗進(jìn)行控制，不僅如此，還應(yīng)該努力消除屏蔽干擾，盡可能的將干擾降至最低，最終目的是確保油氣場(chǎng)站的電位達(dá)到平衡狀態(tài)。目前系統(tǒng)測(cè)試常分為三個(gè)階段，即通電之前進(jìn)行測(cè)試、通電過(guò)程的測(cè)試（即通過(guò)電力將系統(tǒng)開啟后進(jìn)行調(diào)情，確保電位符合陰極保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)及準(zhǔn)則）、通電之后對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行全面的測(cè)試。在這三個(gè)階段中，通電之后的測(cè)試最為關(guān)鍵。

3 長(zhǎng)輸管線油氣場(chǎng)站區(qū)域性陰極保護(hù)存在的問(wèn)題和解決措施

3.1 干擾性問(wèn)題

長(zhǎng)輸管道油氣場(chǎng)站內(nèi)的陰極保護(hù)系統(tǒng)在投入運(yùn)行之后，輸出電力會(huì)受到油氣場(chǎng)站之外的輸油管道陰極保護(hù)系統(tǒng)的控制參比點(diǎn)和通電點(diǎn)的位置設(shè)定的影響而使得其運(yùn)行之后的輸出電力以及形成的地點(diǎn)長(zhǎng)會(huì)遠(yuǎn)大于其干線所的陰極保護(hù)的地電場(chǎng)。因此，管道陰極保護(hù)系統(tǒng)在用電時(shí)，通常會(huì)采取恒電位控制的方式，可以將將基準(zhǔn)信號(hào)參比周邊管道的極化電位用來(lái)看作反饋的信號(hào)，然后將恒電位進(jìn)行調(diào)節(jié)，那么通電點(diǎn)的周邊的極化電位如果發(fā)生了一定的變化的話，就會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的輸出造成直接的影響。為解決這種干擾問(wèn)題，可以采取如下幾個(gè)方面的措施和方案。

第一、在對(duì)陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分調(diào)研和分析場(chǎng)站原有埋地保護(hù)系統(tǒng)通電點(diǎn)及基準(zhǔn)信號(hào)參比電極，只有準(zhǔn)確掌握這些信息，才能更好的對(duì)保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

第二、采取引進(jìn)柔性陽(yáng)極的措施。

第三、在長(zhǎng)輸管線油氣場(chǎng)站不同位置分區(qū)域安裝通電點(diǎn)及基準(zhǔn)信號(hào)點(diǎn)。

第四、如果長(zhǎng)輸管線油氣場(chǎng)站使用深井陽(yáng)極作為輔助陽(yáng)極的方法，則應(yīng)該在主干道的通電點(diǎn)周圍設(shè)置減少干擾的方法和措施。

3.2 接地系統(tǒng)帶來(lái)的影響

近年來(lái)，油氣場(chǎng)站接地系統(tǒng)給區(qū)域陰保帶來(lái)的影響較為突出，由于電力接地形成的網(wǎng)狀分布通常位于油氣場(chǎng)站的上部區(qū)域，因此，會(huì)對(duì)管道電位分布情況產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響到區(qū)域陰保效果。所以，應(yīng)該采取相應(yīng)措施降低接地系統(tǒng)帶來(lái)的影響。

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