油氣管道陰極保護常見問題分析

鄭貞振（中國航油集團福建石油有限公司，福建 福州 350026）

敖鎮(zhèn)海（中國石化管道儲運有限公司寧波輸油處冊子島油庫，浙江 舟山 316056）

卜凡龍（山東聯(lián)合能源管道輸送有限公司，山東 煙臺 264006）

油氣管道陰極保護常見問題分析

鄭貞振（中國航油集團福建石油有限公司，福建 福州 350026）

敖鎮(zhèn)海（中國石化管道儲運有限公司寧波輸油處冊子島油庫，浙江 舟山 316056）

卜凡龍（山東聯(lián)合能源管道輸送有限公司，山東 煙臺 264006）

現(xiàn)階段我國的各項工程發(fā)展迅速而且現(xiàn)代化建設(shè)非常迅速進而極大的促進了我國的經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，而油氣工程是我國工程建設(shè)的主要項目，油氣管道是其中重要的組成部分并且與人們的生活息息相關(guān)，而其在長期使用的過程中難免會發(fā)生腐蝕，如果不能及時的控制將會造成油氣的泄漏進而造成巨大的危害，所以為了能夠保證油氣管道的正常運行必須要加強保護的作用，現(xiàn)在最為常用的方法就是利用犧牲陽極的陰極保護法對油氣管道進行防護。

油氣管道；陰極保護；問題分析

我國的油氣管道很多都是由金屬造成的而其在運行的過程中經(jīng)常會因為各種原因?qū)е掠蜌夤艿腊l(fā)生腐蝕而遭到破壞，而陰極保護是加強對長埋地下的油氣管道防腐措施之一，但是現(xiàn)在的地下管道建設(shè)不斷的發(fā)展導(dǎo)致很多的地方使管道和高壓輸電線共享一個路由進而造成陰極保護系統(tǒng)之間的相互干擾，給管道的正常運行造成了極大的不便，現(xiàn)階段陰極保護油氣管道的過程中出現(xiàn)很多的問題需要有效的措施進行解決。

1 油氣管道陰極保護的原理

油氣管道受到腐蝕需要加強保護而陰極保護系統(tǒng)能夠有效的避免管道受到腐蝕，然而現(xiàn)在的油氣管道之中因為諸多的原因造成陰極保護出現(xiàn)了問題，想要解決其中的問題首先要對其保護的原理進行了解。現(xiàn)在我國所采用的以及保護系統(tǒng)主要是以強制電流為主、犧牲陽極為輔的保護措施。在電化學(xué)的原理上陰極保護的方法主要是兩種活潑性不同的金屬在一種電解質(zhì)溶液之中發(fā)生腐蝕，在接通電源之后陽極受到腐蝕而陰極受到保護，這種原理主要是通過電子覆蓋被保護的金屬，這種金屬在通電之后處于電子過剩的狀態(tài)，金屬的表面不容易失去電子而變成了離子融入到溶液之中，所以根據(jù)這種原理想要利用陰極保護系統(tǒng)對管道的腐蝕實施防護就必須要讓金屬管道的表面覆蓋電流進而達(dá)到理想的效果。

2 現(xiàn)階段油氣管道陰極保護的常見問題

陰極保護系統(tǒng)雖然能夠有效的防止油氣管道被腐蝕，但是受到諸多原因的影響造成這種保護方法失效。

2.1 管道的鋼套管造成保護系統(tǒng)失效

如今我國的油氣管道之中采取了很多的防護措施，這些防護措施結(jié)合到一起就會使得某項措施失去作用，就如同油氣管道之中的保護性套管，現(xiàn)在很多油氣管道之中會增加很多的鋼套管用以保護油氣管道，而我們所采用的陰極保護方法的原理就是給油氣管道通電進而使之覆蓋到管道的表面進而使管道達(dá)到一種電子過剩的狀態(tài)進而起到陰極保護的作用，但是一旦鋼套管加入到管道之中電流在運送的過程中收到了鋼套管的阻礙作用，從而導(dǎo)致電流無法輸送或者只有一小部分的電流到達(dá)了油氣管道的表面進而造成陰極保護系統(tǒng)失去了作用。鋼套管除了影響電流的流向之外還存在新的安全隱患，如果鋼套管與油氣管道接觸再進行通電的話就會導(dǎo)致電流的大量流失進而使得陰極無法得到保護。

2.2 電氣化鐵路管道陰極保護系統(tǒng)的影響

我國的電氣化鐵路一般采用帶回流線的直接供電方式，其中的牽引供電系統(tǒng)由接觸網(wǎng)、鋼軌和回流線組成回路，在這個過程中利用接觸網(wǎng)與回流線之間的互感作用使得鋼軌內(nèi)的回流盡可能的由回流線流回牽引變電所，這樣做能夠有效的減小鋼軌泄露到大地之中的電流。而交流電氣化鐵軌是以大地作為第二根導(dǎo)線來傳送電流而這就說明大地和鐵軌之間并非完全絕緣，在電流通過時鐵軌的內(nèi)部會有部分電流留到大地之中，這種情況會對分布在周圍的油氣管道產(chǎn)生一定的影響，因為電氣化鐵路的供電系統(tǒng)是一種不對稱的高壓輸電線路而正是由于其中的電磁感應(yīng)作用，周圍的油氣管道會因此產(chǎn)生感應(yīng)電力或者感應(yīng)電壓，而這種情況會影響陰極保護系統(tǒng)對油氣管道的保護作用。

3 加強陰極保護作用的措施

雖然現(xiàn)在有很多的原因造成油氣管道的陰極保護系統(tǒng)失去作用，使油氣管道遭到破壞，但是通過采取適當(dāng)?shù)拇胧┠軌蚣訌娺@種保護作用。

3.1 加強管道的本質(zhì)的安全

因為在油氣管道的內(nèi)部采取陰極保護系統(tǒng)收到了套管的影響，如果套管中存在缺陷，不僅不能有效的加強對油氣管道的保護，甚至還會加速管道的腐蝕，所以為了有效的保護油氣管道可以針對管道的壁厚進行增強，這樣就能夠有效的提高管道的質(zhì)量進而保護油氣管道不遭到破壞；另一方面可以將鋼套管換成混凝土套管同時在套管和油氣管道之間增加絕緣性較好的絕緣支架，這樣就能夠使得套管和管道之間絕緣進而不厚受到外泄電流的干擾作用，因此陰極保護系統(tǒng)的保護效果也會進一步提高。另外在必要的情況下可以在管道的兩側(cè)增加犧牲陽極進而保護管道金屬。

3.2 進行接地排流

現(xiàn)在的很多地區(qū)電氣化鐵路有油氣管道交叉進而造成兩者在運行的過程中相互影響，而如果出現(xiàn)這種情況可以采用接地排流的方式進行保護，而這種方法應(yīng)用的前提是不能對陰極保護系統(tǒng)的保護效果造成影響。這種接地排流方式包含多種，首先是極性排流，這種排流的方式主要利用二極管和鎂陽極的裝置，其中正殿為通過二極管接入到大地之中進而保留陰極的保護點位，這種方式能夠有效的利用散亂的電流對油氣管道進行保護。另外還有鉗位式排流方法，這種方法對接地材料的要求比較高其材料必須要與管道同材質(zhì)，其隨著時間的推移而發(fā)生損耗進而對陰極保護電位也一定的影響。

4 結(jié)語

現(xiàn)在我國工程建設(shè)發(fā)展迅速而地下的管線系統(tǒng)也越來越發(fā)達(dá)，其中的油氣管道在工程建設(shè)和人們的生活中發(fā)揮著巨大的作用，而其因為受到各個方面影響導(dǎo)致其腐蝕進而造成嚴(yán)重的危害，而陰極保護系統(tǒng)也因此受到干擾出現(xiàn)了很多的問題，在文中對陰極保護系統(tǒng)受到影響的原因和相應(yīng)的措施進行了闡述，希望能夠?qū)τ蜌夤艿赖谋Ｗo起到積極的作用。

[1]張小月.影響油氣管道陰極保護系統(tǒng)因素分析及對策[J]石油化工安全保護技術(shù)，2016.(8)198-199.

[2]畢武喜.油氣管道陰極保護陽極干擾檢測及分析[J]腐蝕與防護，2015.(9)149-150.

[3]蔣金生.油氣管道陰極保護常見的問題分析[J]油氣田地面工程，2016.(1)120-121.