張 微

（大慶油田第三采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，黑龍江 大慶 163000）

1 陰極保護(hù)原理

1.1 陰極保護(hù)原理

陰極保護(hù)是利用電化學(xué)方式進(jìn)行腐蝕防護(hù)的技術(shù)，依靠從外部流入陰極極化電流使金屬表面各點(diǎn)電位都降低到某一電位值從而消除金屬表面各點(diǎn)電位差，減緩腐蝕。在pH值為6～7的中性水中，鐵成活化腐蝕狀態(tài)，通過(guò)外加負(fù)電流產(chǎn)生陰極極化可以使鐵的電極電位從腐蝕區(qū)進(jìn)入免腐蝕區(qū)。對(duì)于鐵，免腐蝕區(qū)是一個(gè)熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)。當(dāng)鐵的電極電位和溶液介質(zhì)的pH值處于免腐蝕區(qū)時(shí)使金屬腐蝕過(guò)程停止，技術(shù)獲得陰極保護(hù)。

1.2 陰極保護(hù)方法

通常根據(jù)對(duì)保護(hù)體提供電流的方式不同，分為犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)和強(qiáng)制電流法陰極保護(hù)。犧牲陽(yáng)法極陰極保護(hù)一般選擇一種電位比被保護(hù)體金屬更負(fù)的活潑金屬，把它和被保護(hù)體進(jìn)行電連接，這種負(fù)電位的活潑金屬在所構(gòu)成的電化學(xué)電池中為陽(yáng)極而優(yōu)先腐蝕溶解，從而抑制了被保護(hù)體的腐蝕，實(shí)現(xiàn)了對(duì)被保護(hù)體的保護(hù)。強(qiáng)制電流法陰極保護(hù)是利用對(duì)被保護(hù)體施加一定的負(fù)電流，使被保護(hù)體金屬的電極電位通過(guò)陰極極化達(dá)到規(guī)定的保護(hù)電位范圍，從而抑制腐蝕獲得保護(hù)[1]。

2 陰極保護(hù)系統(tǒng)在我廠中運(yùn)維中存在的問(wèn)題

通過(guò)對(duì)陰保系統(tǒng)的日常檢查，發(fā)現(xiàn)大部分恒電位儀運(yùn)行良好，能夠?qū)β?lián)合站內(nèi)的儲(chǔ)罐、外輸油管線進(jìn)行防腐保護(hù)。但是仍發(fā)現(xiàn)部分陰保系統(tǒng)存在問(wèn)題，主要集中在以下四方面。

（1）存在陰保系統(tǒng)中恒電位儀保護(hù)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，導(dǎo)致達(dá)不到保護(hù)效果。恒電位儀保護(hù)電位設(shè)置不是過(guò)高就是過(guò)低。一般恒電位儀保護(hù)電位在-850～-1200mV之間。如某站污水崗兩套陰保系統(tǒng)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)2#恒電位儀的保護(hù)電位只有-350mV，達(dá)不到保護(hù)效果。如圖1所示；

圖1 電位不符

（2）站內(nèi)改造、管線穿孔維修時(shí)陰保系統(tǒng)的電纜被挖斷，導(dǎo)致恒電位儀不能正常運(yùn)行。部分恒電位儀存在電纜斷的問(wèn)題，主要是在施工過(guò)程中挖斷，并且挖斷后施工單位未進(jìn)行電纜連接修復(fù)。如某站陰保系統(tǒng)停運(yùn)原因就是陰保系統(tǒng)電纜被施工單位挖斷，如圖2所示；

圖2 電纜挖斷

（3）施工不規(guī)范、陰保系統(tǒng)中電纜接錯(cuò)，導(dǎo)致保護(hù)對(duì)象沒(méi)有被保護(hù)。防爆接線箱要求防水防潮，以防止銹蝕，防爆箱內(nèi)電纜應(yīng)通過(guò)接線板匯總。但是現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)有些防爆接線箱內(nèi)部已經(jīng)銹蝕，電纜直接擰在一起，未安裝接線板；特別是有的施工單位把陰保系統(tǒng)中陰極線沒(méi)與罐底板相連，而是與罐外的鐵皮相連。如某站陰保系統(tǒng)就把陰極線、零位線與罐外的鐵皮相連。導(dǎo)致沒(méi)有對(duì)大罐進(jìn)行保護(hù)，如圖3所示；

圖3 電纜接錯(cuò)

（4）陰保系統(tǒng)中的各項(xiàng)相關(guān)規(guī)定不健全，管理比較混亂，崗位工人對(duì)陰保系統(tǒng)不了解、不清楚、不明白，不知道該怎樣對(duì)其進(jìn)行日常維護(hù)。

3 強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)維中問(wèn)題的解決辦法

（1）加強(qiáng)管理，每日檢查測(cè)量通電點(diǎn)電位，填寫(xiě)好運(yùn)行日志，保持通電點(diǎn)電位在規(guī)定范圍內(nèi)，沿管道測(cè)定陰極保護(hù)電位，此種測(cè)量在陰極保護(hù)站運(yùn)行初期每周一次，運(yùn)行穩(wěn)定后每?jī)芍軠y(cè)量一次。并將保護(hù)電位測(cè)量記錄、制表、繪圖上報(bào)主管部門(mén)。陰極保護(hù)站向管道輸送保護(hù)電流不得中斷。停運(yùn)一天以上須報(bào)主管部門(mén)備案。利用管道停電方法調(diào)整儀器，每次不得超過(guò)2h，全年不超過(guò)12h。保證全年98%以上時(shí)間給管道輸送保護(hù)電流；

（2）加強(qiáng)陰極保護(hù)的組織、領(lǐng)導(dǎo)。實(shí)現(xiàn)三圖上墻，即線路走向圖、保護(hù)電位曲線圖、系統(tǒng)埋地電纜分布示意圖。陰極保護(hù)站投產(chǎn)后，電氣設(shè)備接線不得擅自改動(dòng)，需要改變的應(yīng)先制定方案，報(bào)主管部門(mén)批準(zhǔn)后方可實(shí)施；

（3）強(qiáng)化對(duì)施工方的監(jiān)督，對(duì)不符合要求的施工堅(jiān)決要求返工，同時(shí)每月檢查一次陽(yáng)極地床和埋地電纜是否完好，檢查表面土壤是否被開(kāi)挖，陽(yáng)極電纜與地床的連接是否牢固，地床埋設(shè)標(biāo)志是否完好等。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改；

（4）完善各項(xiàng)規(guī)章制度。制訂了《陰保系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理實(shí)施細(xì)則》；為了提高陰保系統(tǒng)維護(hù)、維修質(zhì)量，制訂了《陰保系統(tǒng)維修確認(rèn)單》；為了保證陰保系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可靠性，及時(shí)性，制訂了《陰保系統(tǒng)運(yùn)行原始記錄表》。