（中國石油西部管道蘭州輸氣分公司 ，甘肅 蘭州 730070）

天然氣管道的保護(hù)方法研究

孫豐收

（中國石油西部管道蘭州輸氣分公司 ，甘肅 蘭州 730070）

本文主要針對燃?xì)夤艿赖年帢O保護(hù)法做了詳盡的闡述，并且介紹了犧牲陽極保護(hù)法的施工工藝，希望能對現(xiàn)代化都市燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)提供一定的參考。

天然氣；管道；陰極；保護(hù)；陽極

一、概述

現(xiàn)代化城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開水、電，同樣也離不開天然氣。天然氣的使用使我們的生活變得方便快捷，同時(shí)也對環(huán)境的保護(hù)起到了一定的作用。但是，在天然氣帶給我們便捷生活的同時(shí)，它同樣也對我們的美好生活存在著潛在的威脅.天然氣管道的很大部分是埋藏在地底下的，埋藏在地下的管道很容易被腐蝕，因此，對于做好城市天然氣管道防腐是燃?xì)夤芫W(wǎng)施工建設(shè)中的一個(gè)重要課題。防腐的方法有好幾種，但是最常用的，效果最顯著的還是采用犧牲陽極的系統(tǒng)保護(hù)法。這種方法和石油長輸管道的外加電流系統(tǒng)不同，因?yàn)闋奚枠O系統(tǒng)施工后是無法調(diào)整的，所以說對于陰極保護(hù)法的設(shè)計(jì)的合理性在此種方案實(shí)施的成敗上就顯得尤為重要。

二、天然氣常用的保護(hù)方法

天然氣管道長期埋在地底下，由于是金屬材質(zhì)的，所以它的表面就會由于潮濕等原因形成陰陽兩極，并且陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，而陰極卻得到了很好的保護(hù)。管道施工中所采用的陰極保護(hù)法就是采用外加手段使得需要保護(hù)的部分成為電解質(zhì)中的陰極，從而達(dá)到保護(hù)的目的。我們通常將陰極保護(hù)法分為強(qiáng)制電流法、犧牲陽極法。

1 強(qiáng)制電流法

我國國內(nèi)的長輸管道的保護(hù)采用的是強(qiáng)制電流法，這種方法的具體做法是針對需要被保護(hù)的長輸管道輸入直流電流，使其陰極化，從而達(dá)到保護(hù)的目的。采用這種保護(hù)方法的有點(diǎn)是保護(hù)的范圍廣、電流連續(xù)可調(diào)、適用于工程量大的項(xiàng)目、同時(shí)不受土壤電阻率的限制。它的缺點(diǎn)是會對鄰近的金屬構(gòu)筑物造成一定的干擾，并且對于施加外部電源維護(hù)和管理的工作量相當(dāng)大。

2 犧牲陽極法

犧牲陽極保護(hù)法的原理是利用了陽極和需要保護(hù)的金屬之間的較大的電位差形成電流來達(dá)到保護(hù)陰極金屬的目的。利用這種保護(hù)方法是不需要外部電源的，因此也不會產(chǎn)生對鄰近的金屬構(gòu)筑物的干擾現(xiàn)象。這種方法施工的造價(jià)低，適用于近距離輸配線，例如城市管網(wǎng)，輔助陽極壽命長，至少是20年。不足之處在于保護(hù)電流不可調(diào)整，高電阻率的土壤中同樣也不能使用，也要求管道腐蝕層的質(zhì)量要好。

三、 天然氣管道犧牲陽極保護(hù)法

常用的犧牲陽極保護(hù)法的材料應(yīng)該是化學(xué)反應(yīng)比較活潑的金屬，有鎂、鋁、鋅以及它們的合金。在地下土壤環(huán)境中，鎂合金陽極的電位高，適于在土壤的電阻率的地區(qū)。鋅合金的陽極自腐蝕性小，也就是與陰極的電位差小，適用于在電阻率小的土壤環(huán)境中工作。鋁的自腐蝕性很高，但是在土壤環(huán)境中性能很難穩(wěn)定，陽極效率不好，因此在陰極保護(hù)中很少使用。

在犧牲陽極保護(hù)法中每組的陽極的工作參數(shù)都是相對獨(dú)立的，因此，必須測出保護(hù)體的自然電位、陽極性能、保護(hù)電位的功能等。犧牲陽極測試樁處應(yīng)設(shè)有輔助試片，輔助試片應(yīng)與被保護(hù)材質(zhì)相同。

采用集中成組和單支這兩種方法是犧牲陽極法中常用的兩種方法，對于長輸管道，由于它通常在郊野地區(qū)，所以陰極保護(hù)法大都采用經(jīng)濟(jì)且可調(diào)的外加直流電流系統(tǒng)來保護(hù)，犧牲陽極僅僅是在管道建設(shè)中的臨時(shí)保護(hù)措施，在荒野地段施加外外加電源難以實(shí)現(xiàn)，也就不需要考慮雜散電流的影響，所以在進(jìn)行陽極保護(hù)時(shí)，為了便于管理，常采用多支陽極形成陽極組，以減少建設(shè)和運(yùn)行的工作量。一般采用2～6支陽極組成，一般是均勻分布的。尤其是在城市，地鐵、直流電焊機(jī)等雜散電流源廣泛存在，使得雜散電流的腐蝕情況加劇。在城市中，埋在地下的管道由于雜散電流的腐蝕是隨機(jī)而變的，電流的強(qiáng)度和方向都會因?yàn)橥獠織l件的改變而發(fā)生改變。排除雜散電流的難點(diǎn)就在于雜散電流源不能完全確定，其他的排流方法對此也束手無策，此時(shí)接地排流就成為了上上之選。犧牲陽極不但能夠保護(hù)陰極，而且還是接地排流的好方法。這種方式施工簡單易行，實(shí)用性強(qiáng)，同時(shí)也較其他方法安全，可以將雜散電流完全清除，國內(nèi)常采用此種方式。這種方法排流的功率小，所以保護(hù)的距離短。所以說，減少陽極的支數(shù)，增加其組數(shù)，有利于陰極的保護(hù)電流的分配，同時(shí)也能提高排流的效果。

利用測試樁獲取犧牲陽極保護(hù)時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)，從而得知管道陰極的保護(hù)情況。測試樁可以用鋼管或者混凝土制作，屬于管道永久檢測裝置。目的在于堅(jiān)固耐用，易于檢測。測試盒放在測試樁的內(nèi)部且是防水密封的，內(nèi)部連接要求便于測量，測試的導(dǎo)線的強(qiáng)度要高，與管道的連接要牢固導(dǎo)電性能要好，導(dǎo)線外部必須是防腐材料包扎，蓋板須做防銹處理。測試樁應(yīng)布置在道路旁，低于地面，不能影響到交通。

結(jié)語

天然氣管道保護(hù)在現(xiàn)代化城市建設(shè)中顯得格外重要，對于其保護(hù)方法的研究也是一個(gè)意義深遠(yuǎn)的課題。目前采用的犧牲陽極保護(hù)法是一種比較先進(jìn)的方法，它的工藝方法和技術(shù)水平也在不斷提升，使用這種方法對天然氣管道進(jìn)行保護(hù)，提高了管道的壽命，減少了漏氣事故的發(fā)生，同時(shí)也不必頻繁對天然氣管道進(jìn)行更換，提高了管道建設(shè)中的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]城鎮(zhèn)燃?xì)饴竦劁撡|(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[2]唐明華. 油氣管道陰極保護(hù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1986.

[3]中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會，防腐蝕工程師技術(shù)資格認(rèn)證考試指南[M]，北京：中國石化出版

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