王蕩(中石油管道西安輸油氣分公司,陜西 西安 710018)
油氣管道陰極保護技術(shù)現(xiàn)狀研究
王蕩(中石油管道西安輸油氣分公司,陜西 西安 710018)
在社會不斷進步、經(jīng)濟不斷發(fā)展的今天,我國對石油、天然氣能源的需求量越來越多,基于這樣的原因,油氣運輸行業(yè)取得了巨大的進步,并獲得了良好的發(fā)展前景。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的日益進步,陰極保護技術(shù)也取得了不斷的成熟與完善,其在油氣管道中的有效應(yīng)用,為確保油氣管道的長時間、安全、穩(wěn)定運行做出了重要的貢獻。本篇論文中,筆者主要對油氣管道陰極保護技術(shù)的現(xiàn)狀進行了探討與分析,以供參考。
油氣管道;陰極保護技術(shù);現(xiàn)狀
就我國油氣管道現(xiàn)階段的情況來看,防腐層和陰極保護層組成了防腐控制系統(tǒng)。防腐層是油氣管道的第一道防線,一般情況下管道防腐實際就是與腐蝕介質(zhì)隔絕。但由于受到機械碰撞等原因的影響,導(dǎo)致油氣管道存在諸多漏點,油氣管道暴露在外部環(huán)境中,與空氣發(fā)生接觸,從而加大了腐蝕幾率。面對這樣的問題,必須應(yīng)用陰極保護層這一第二道防線,為油氣管道上存在的漏點實施附加保護。通過在管道表面?zhèn)魉完帢O電流,使管體電位產(chǎn)生負向極化,有效預(yù)防并控制管道腐蝕。
首先,陰極保護技術(shù)主要是根據(jù)陰極保護準則的要求以及相關(guān)評判標準,進行實施管道陰極保護的規(guī)劃設(shè)計,最終使陰極保護技術(shù)得到有效應(yīng)用。在我國的相關(guān)規(guī)定之中,陰極保護的地界面極化電位、電位值管被明確提出,這便是陰極保護準則的主要評判指標。對于油氣管道來說,陰極保護電位應(yīng)大于-1200mv,小于-850mv[1]。
其次,在建立管道陰極保護層的過程中,就現(xiàn)階段來說,仍舊存在一些問題,根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定的要求陰極保護準則最好要高度重視溫度這一因素,管道溫度在40攝氏度以上時,無法充分保護油氣管道,究其原因在于,陰極保護層在高溫環(huán)境下會失效或喪失功能。面對這樣的現(xiàn)象,在溫度高于40攝氏度的油氣管道之中,陰極保護無法正常運行,基于這樣的原因,接下來必須進行陰極保護準則高溫狀態(tài)下的研究。對于現(xiàn)階段的油氣管道來說,陰極保護主要是動態(tài)直流干擾條件,但是,在經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快的今天,會對油氣管道造成越來越嚴重的影響,一些油氣管道電位目前已經(jīng)發(fā)生了一定的波動。如果管道電位偏離過大,或者長時間發(fā)生偏離,陰極保護也無法發(fā)揮良好的作用,同時,陰極保護在一定的條件下也會存在交流干擾的問題,若在此條件下開展陰極保護,勢必會使腐蝕速率加快[2]。基于這樣的原因,現(xiàn)階段,應(yīng)進一步加強對交流干擾狀態(tài)下腐蝕機理的重視與研究力度。
首先,對于油氣管道來說,陰極保護不同的功能目的,主要有2個保護系統(tǒng),第一個是陰極線路保護系統(tǒng),第二個是區(qū)域陰極保護系統(tǒng)?,F(xiàn)階段的陰極保護技術(shù),大多數(shù)油氣管道會安裝陰極線路保護系統(tǒng),而在對儲罐、工藝管道進行保護的時候,才要安裝區(qū)域陰極保護系統(tǒng),主要安裝在油氣管道站,但也有一些油氣管道站不存在陰級線路保護系統(tǒng)。其次,陰級線路保護系統(tǒng)是否能夠安全、穩(wěn)定的運行,在一定程度上表現(xiàn)在油氣管道陰極保護電位的分布情況上。如,6000km的管線,大部分受到了陰極線路保護系統(tǒng)的保護,僅有部分管段處于未保護狀態(tài)。除此之外,一些應(yīng)用煤焦油瓷漆、瀝青等材料進行防腐的油氣管道,不僅處于未保護狀態(tài),進行測試發(fā)現(xiàn)其還存在直流干擾的狀況。最后,基于這樣的原因,陰極保護裝備的應(yīng)用必不可少,萬用表、沿線測試樁以及恒電位儀是較為常用的陰極保護裝備,同時,還要通過對油氣管道的斷點定位、通電電位進行測試,對油氣管道上存在的誤差進行全面了解。
陰極保護技術(shù)的應(yīng)用,關(guān)鍵在于陰極保護準則,陰極保護準則具有指導(dǎo)性的作用?,F(xiàn)有準則無法滿足管道在安全生產(chǎn)狀態(tài)下的運行要求,建立健全一級保護制度是很有效的途徑,并及時制定相應(yīng)的陰極保護準則[3]。與此同時,應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)開展理論計算,以及管道沿線的電位計算,從而可以有效保護防腐層上存在的漏點,并可以采取相應(yīng)的措施修復(fù)防腐層上的損傷。
對于試片法陰極保護電位測量技術(shù),將全部陰極保護電源的輸出電流同步、周期性地中斷,對陰極保護通電的電位、斷電的電位進行充分測量,通過連接管道與測試樁,在管道、試片斷開的瞬間,就可以準確得到斷電的電位。基于這樣的原因,未來對陰極保護管道進行測量的時候,可以應(yīng)用試片法,對陰極保護效果進行更好的評價。
綜上所述,油氣管道保護越來越備受關(guān)注,技術(shù)也不斷提高,在油氣管道運行過程中陰極保護技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用。經(jīng)過近幾十年來的不斷探索與實踐,油氣管道陰極保護技術(shù)取得了很大的進步,從而能夠更好地面對油氣管道運行過程中的各種難題。為促進油氣管道的安全穩(wěn)定運行,還要不斷加強對陰極保護水平的重視與研究力度,相信在未來,陰極保護水平能夠為促進油氣運輸行業(yè)的發(fā)展做出更好的貢獻。
[1]張玉輝.油氣管道陰極保護技術(shù)現(xiàn)狀研究[J].科技與企業(yè),2016,(07):237.
[2]薛致遠,畢武喜,陳振華,張豐,陳洪源.油氣管道陰極保護技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].油氣儲運,2014,(09):938-944.
[3]陳利瓊,李衛(wèi)杰,孫磊.油氣管道陰極保護效果評估技術(shù)研究[J].全面腐蝕控制,2013,(09):41-45.