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        淺談強(qiáng)制電流陰極保系統(tǒng)運(yùn)維中存在的問題及解決辦法

        2019-11-25 07:40:54
        全面腐蝕控制 2019年10期
        關(guān)鍵詞:陰極保護(hù)陽極電位

        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,分為犧牲陽極法陰極保護(hù)和強(qiáng)制電流法陰極保護(hù)。犧牲陽法極陰極保護(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)維中存在的問題

        通過對(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)置不是過高就是過低。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題,主要是在施工過程中挖斷,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)定后每兩周測(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。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)主管部門備案。利用管道停電方法調(diào)整儀器,每次不得超過2h,全年不超過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)每月檢查一次陽極地床和埋地電纜是否完好,檢查表面土壤是否被開挖,陽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》。

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