何養(yǎng)聯(lián)（中國石油西南管道公司蘭州輸油氣分公司，甘肅蘭州 730000）

創(chuàng)新陰極保護(hù)管理模式提高管道陰極保護(hù)率

何養(yǎng)聯(lián)（中國石油西南管道公司蘭州輸油氣分公司，甘肅蘭州 730000）

陰極保護(hù)是一種典型的電化學(xué)技術(shù)手段，在我國石油、天然氣長輸管道防腐蝕機(jī)制中應(yīng)用廣泛。其原理是向金屬管道提供大量的電子補(bǔ)充，以確保金屬表面?zhèn)€點(diǎn)達(dá)到統(tǒng)一負(fù)電位，阻止金屬中失去電子溶入溶液。本文從石油天然氣長輸管道陰極保護(hù)管理工作中存在的問題入手研究，提出陰極保護(hù)創(chuàng)新模式，提高陰極保護(hù)效率。

陰極保護(hù)；長輸管道；管理模式；模式創(chuàng)新

1 石油天然氣長輸管道陰極保護(hù)技術(shù)概述

近年來，伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，以及現(xiàn)代工業(yè)體系的不斷完善，對石油天然氣能源的需求量越來越大。石油及天然氣資源的應(yīng)用必須滿足運(yùn)輸需求，即從能源產(chǎn)地到消費(fèi)場所的傳輸，國內(nèi)石油化工企業(yè)主要采用的有兩種方式，即罐車運(yùn)輸和管道運(yùn)輸。其中，罐車運(yùn)輸由于受到經(jīng)濟(jì)性、安全性等方面的制約，主要在短距離內(nèi)發(fā)揮作用。相對而言，管道運(yùn)輸由于不受時(shí)間空間限制，具有成本低、安全性高、不間斷作業(yè)等優(yōu)勢，被視為長距離輸送的最佳選擇。

結(jié)合現(xiàn)狀分析，我國的石油天然氣長輸管道鋪設(shè)過程中主要采用掩埋的方式，盡管在管道外部做了敷設(shè)防護(hù)，但由于土壤成分復(fù)雜、地形迥異等問題，依然會(huì)形成一定的破壞作用，其中最明顯的就是腐蝕問題。

長埋地下的管道與土壤接觸，長期收到土壤介質(zhì)中的水分、細(xì)菌、酸堿等因素干擾，腐蝕因素慢慢積累，經(jīng)過量變完成質(zhì)變。一旦發(fā)生管道腐蝕泄露，就會(huì)導(dǎo)致重大的經(jīng)濟(jì)損失甚至人身安全事故，造成不良的社會(huì)影響。而對于企業(yè)而言，腐蝕問題會(huì)導(dǎo)致整個(gè)管線的停運(yùn)，受到巨大的直接經(jīng)濟(jì)損失和間接經(jīng)濟(jì)損失。

基于以上原因，針對長輸管道進(jìn)行腐蝕預(yù)防是十分必要的，無論多么嚴(yán)密的仿佛絕緣層或隔離措施，都不可能完全避免腐蝕因素的干擾，同時(shí)，由于長輸管道長埋于土壤之中，無法進(jìn)行定期觀察檢修，更不可能采用常規(guī)手段進(jìn)行維護(hù)。

根據(jù)陰極保護(hù)的原理不難看出，只需要確保長輸管道獲得穩(wěn)定的電子補(bǔ)充，就可以有效組織腐蝕問題的發(fā)生，因此，陰極保護(hù)是最經(jīng)濟(jì)、最有效、最合理的措施。

2 管道陰極保護(hù)管理模式的創(chuàng)新研究

石油天然氣長輸管道在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用，從經(jīng)濟(jì)效益上說，運(yùn)輸成本低、全天候作業(yè)、能源消耗少，從環(huán)境效益上說，由于采取全封閉的運(yùn)輸模式，對自然環(huán)境的影響微乎其微。但同時(shí)，石油天然氣管道的建設(shè)周期較長，客觀上要求它必須實(shí)現(xiàn)一定的使用年限，因此進(jìn)行腐蝕防護(hù)就顯得尤為重要。

2.1 陰極保護(hù)的基本設(shè)置

根據(jù)金屬管道在泥土中的腐蝕機(jī)理研究不難看出，在管道表面出現(xiàn)土壤腐蝕、大氣腐蝕、細(xì)菌腐蝕等因素情況下，會(huì)導(dǎo)致電子流失，形成局部腐蝕現(xiàn)象。陰極保護(hù)即采用補(bǔ)充電子的方式，是典型的電化學(xué)預(yù)防方式，是針對金屬材質(zhì)最本質(zhì)的腐蝕預(yù)防手段。

在具體的執(zhí)行中分為犧牲陽極法和強(qiáng)制電流法兩種形式，前者的優(yōu)勢在于不需要外部電源，不受外界干擾影響，不需要額外設(shè)備和占地面積等優(yōu)勢，這種方式較為適合掩埋在地下的金屬材質(zhì)管道，但防腐效果有限；對應(yīng)地，強(qiáng)制電流法的保護(hù)范圍大、適用范圍廣，采用電流輸出的方式進(jìn)行補(bǔ)充，因此比較適合長輸管道的應(yīng)用。

2.2 陰極保護(hù)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第一，優(yōu)化接地電池的設(shè)置。傳統(tǒng)的陰極保護(hù)設(shè)置只注重管道防腐本身，對設(shè)備保護(hù)缺乏認(rèn)識(shí)。結(jié)合創(chuàng)新的思想，采取安裝接地電池的方法，將雷擊和靜電破壞因素考慮在內(nèi)，防止絕緣設(shè)備與保護(hù)電流之間的相互干擾。

第二，杜絕雜散電流的現(xiàn)象。雜散電流的不穩(wěn)定性是導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕程度加劇的原因，一般來說，在管道附近5米以內(nèi)、電位差高于0.5mV/m時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致大量的雜亂電流出現(xiàn)，會(huì)加速絕緣層的破裂速度。可以通過設(shè)置排流鋅陽極組來減少干擾，實(shí)現(xiàn)防腐的目的。

第三，復(fù)雜區(qū)域的特殊保護(hù)。石油天然氣管道在建設(shè)中會(huì)發(fā)生與其他設(shè)施較差的局面，如公路、鐵路等地理位置上的重疊，由于大量金屬材質(zhì)的集中，會(huì)出現(xiàn)腐蝕的共生性。基于此，應(yīng)該對這種情況進(jìn)行特殊保護(hù)，如增加套管、開鑿焊點(diǎn)增加鋅陽極保護(hù)等。

2.3 陰極保護(hù)的創(chuàng)新應(yīng)用

一般來說，石油天然氣長輸管道的維護(hù)都是有自身企業(yè)完成，這不僅需要投入大量的人力、物力、財(cái)力，同時(shí)還面臨技術(shù)不專業(yè)、安排不科學(xué)、勞動(dòng)強(qiáng)度大等弊端。從管理體制方面進(jìn)行創(chuàng)新，可以考慮維護(hù)外包的方式。將長輸管道陰極保護(hù)的工作以承包的方式轉(zhuǎn)接給國內(nèi)具有相關(guān)資質(zhì)的企業(yè)，以專業(yè)團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)，進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督、維護(hù)處理和定期匯總。

3 結(jié)語

綜上所述，管道陰極保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用要結(jié)合實(shí)際情況開展，結(jié)合實(shí)際情況分析，雜散電流造成的腐蝕是陰極保護(hù)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)障礙，尤其在復(fù)雜區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)電流穩(wěn)定控制的難度較大。結(jié)合創(chuàng)新的管道防腐蝕維護(hù)方式，以專業(yè)的手段增加陽極防護(hù)方法，可以實(shí)現(xiàn)很好的預(yù)防效果。

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