淺談強制電流陰極保系統運維中存在的問題及解決辦法

張 微

（大慶油田第三采油廠規劃設計研究所，黑龍江 大慶 163000）

1 陰極保護原理

1.1 陰極保護原理

陰極保護是利用電化學方式進行腐蝕防護的技術，依靠從外部流入陰極極化電流使金屬表面各點電位都降低到某一電位值從而消除金屬表面各點電位差，減緩腐蝕。在pH值為6～7的中性水中，鐵成活化腐蝕狀態，通過外加負電流產生陰極極化可以使鐵的電極電位從腐蝕區進入免腐蝕區。對于鐵，免腐蝕區是一個熱力學穩定區。當鐵的電極電位和溶液介質的pH值處于免腐蝕區時使金屬腐蝕過程停止，技術獲得陰極保護。

1.2 陰極保護方法

通常根據對保護體提供電流的方式不同，分為犧牲陽極法陰極保護和強制電流法陰極保護。犧牲陽法極陰極保護一般選擇一種電位比被保護體金屬更負的活潑金屬，把它和被保護體進行電連接，這種負電位的活潑金屬在所構成的電化學電池中為陽極而優先腐蝕溶解，從而抑制了被保護體的腐蝕，實現了對被保護體的保護。強制電流法陰極保護是利用對被保護體施加一定的負電流，使被保護體金屬的電極電位通過陰極極化達到規定的保護電位范圍，從而抑制腐蝕獲得保護[1]。

2 陰極保護系統在我廠中運維中存在的問題

通過對陰保系統的日常檢查，發現大部分恒電位儀運行良好，能夠對聯合站內的儲罐、外輸油管線進行防腐保護。但是仍發現部分陰保系統存在問題，主要集中在以下四方面。

（1）存在陰保系統中恒電位儀保護參數設置錯誤，導致達不到保護效果。恒電位儀保護電位設置不是過高就是過低。一般恒電位儀保護電位在-850～-1200mV之間。如某站污水崗兩套陰保系統檢查時發現2#恒電位儀的保護電位只有-350mV，達不到保護效果。如圖1所示；

圖1 電位不符

（2）站內改造、管線穿孔維修時陰保系統的電纜被挖斷，導致恒電位儀不能正常運行。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行電纜連接修復。如某站陰保系統停運原因就是陰保系統電纜被施工單位挖斷，如圖2所示；

圖2 電纜挖斷

（3）施工不規范、陰保系統中電纜接錯，導致保護對象沒有被保護。防爆接線箱要求防水防潮，以防止銹蝕，防爆箱內電纜應通過接線板匯總。但是現場發現有些防爆接線箱內部已經銹蝕，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。如某站陰保系統就把陰極線、零位線與罐外的鐵皮相連。導致沒有對大罐進行保護，如圖3所示；

圖3 電纜接錯

（4）陰保系統中的各項相關規定不健全，管理比較混亂，崗位工人對陰保系統不了解、不清楚、不明白，不知道該怎樣對其進行日常維護。

3 強制電流陰極保護系統運維中問題的解決辦法

（1）加強管理，每日檢查測量通電點電位，填寫好運行日志，保持通電點電位在規定范圍內，沿管道測定陰極保護電位，此種測量在陰極保護站運行初期每周一次，運行穩定后每兩周測量一次。并將保護電位測量記錄、制表、繪圖上報主管部門。陰極保護站向管道輸送保護電流不得中斷。停運一天以上須報主管部門備案。利用管道停電方法調整儀器，每次不得超過2h，全年不超過12h。保證全年98%以上時間給管道輸送保護電流；

（2）加強陰極保護的組織、領導。實現三圖上墻，即線路走向圖、保護電位曲線圖、系統埋地電纜分布示意圖。陰極保護站投產后，電氣設備接線不得擅自改動，需要改變的應先制定方案，報主管部門批準后方可實施；

（3）強化對施工方的監督，對不符合要求的施工堅決要求返工，同時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，地床埋設標志是否完好等。發現問題及時整改；

（4）完善各項規章制度。制訂了《陰保系統運行維護管理實施細則》；為了提高陰保系統維護、維修質量，制訂了《陰保系統維修確認單》；為了保證陰保系統運行數據的準確性，可靠性，及時性，制訂了《陰保系統運行原始記錄表》。