探討輸氣管道陰極保護問題及解決對策

李巖

關鍵詞：輸氣管道;陰極保護;問題;對策

引言

當前我們國家天然氣使用量不斷增加，需要大量的長輸管道進行運輸，在管線建設過程中需要加強防腐工作，避免其出現風險問題造成人身安全事故，保證天然氣能源的有效利用，為我國經濟發展提供助力。為了加強管道保護的作用，相關人員需要對陰極保護系統進行定期的檢查維護，并且要根據反應出的問題進行及時的處理。

1輸氣管道陰極保護存在的主要問題

1.1外部防腐層問題

針對于輸氣管道應用效率而言，管道外層的質量非常關鍵，多數管道外部的防腐層沒有達到國家相應的質量標準，材質的應用缺乏規范性，加之對應的操作工藝流程不到位，就會增加安全隱患的發生幾率。另外，輸氣管道施工中沒有落實全過程保護機制，使得防腐層的破損問題非常嚴重，輸氣管道腐蝕現象頻發[1]。

1.2陰極保護站問題

（1）老化問題。一般會在輸氣管道的兩端設置對應的陰極保護站，配合恒電位設備未完成交替工作，從而維持輸氣管道的保護效果。但是，目前依舊存在設備老化問題嚴重的現象，無法提供永久性保護，必然會增加腐蝕的幾率，使得綜合應用質量降低。（2）無獨立供電。部分輸氣管道項目在應用陰極保護站的過程中缺乏獨立供電系統的設置，使得線路實際應用效果不能滿足標準要求[2]。

2輸氣管道陰極保護對策

2.1合理應用防腐材料

在防腐材料的選擇上應該滿足管道防腐性能設計要求，從材料供應以及現場施工條件等因素方面，選擇最經濟適用的防護材料。結合當前應用情況來看，熔結環氧粉末在黏結力以及熱穩定性方面表現良好，但是對于碰撞問題表現敏感且容易受到沖擊破壞影響，而出現質量隱患問題。二層聚乙烯結構材料在抗透濕性以及絕緣性能方面表現良好，同時在耐土壤應力以及耐化學介質浸泡等性能方面表現良好，但是在黏結力方面表現稍遜色。三層聚乙烯結構綜合性能表現優異，同時兼具聚乙烯與環氧粉末的優勢特點，但是涂敷程序要求較為嚴格且造價成本高。因此在具體選用過程中，工作人員應該綜合考慮不同防腐材料的應用優勢以及弊端問題，并主動結合工程項目防腐需求進行合理選擇與應用。

2.2防腐蝕涂層防護

首先，是地上跨越處防腐層的防護。在進行管道防腐層的修復時，要對管道的運行情況進行評估，制定出具有針對性的修復方案。在進行管線檢測過程中要利用鋼線刷將防腐層進行清除，完后開展修復，進行總干膜的涂刷，厚度要超過140μm，從而有效提升管線的防腐性能。其次是增加深埋處管道防腐層的防護技術。在管線運行故障檢測過程中，通常利用目測跟電火花檢漏結合的方式進行防腐層的修復。先進行除銹，然后利用無溶劑液態環氧涂料進行修復;再次，深埋達到設計要求位置的防護技術。對于腐蝕程度較低的管道可以利用地面防腐層檢漏儀進行檢測，如果發現異常，則進行開挖修補，保證修復效果符合設計需求。

2.3陰極保護技術

要做好陰極保護站的防護工作

在進行輸氣管線的管理過程中要恢復輸氣管線陰極保護措施，對防腐層進行修復。輸氣管線自身擁有的防腐層通常會暴露在外部環境中，管線也會受到外部的侵蝕，所以要利用陰極保護設備實現抵御腐蝕的效果，如果缺少電源裝置，可以利用蓄電池實現保護功能。

第二，犧牲陽極保護技術

土壤中犧牲陽極回避金屬材料具有更高的活性，在跟體電連接后會將腐蝕溶解，產生大量的電子，電子在被保護體表面產生陰極還原反應，實現對陰極的保護。在對天然氣管道應用犧牲陽極陰極保護技術時，主要是將相比管道還要負電位的金屬與管道連接在一起，陽極會不斷發生氧化反應而腐蝕，此時所產生的電流便能夠保護天然氣管道，防止天然氣管道出現腐蝕的情況。

第三，外加電流陰極保護技術

通過導線將金屬結構跟直流電源負極連接到一起，輔助陽極跟電源正極連接，電子會向陰極表面流動，也就是被保護的管道。當電子無法跟溶液中的物質產生反應時，會在陰極表面急劇，電極電位向著負方向移動，產生陰極極化，電子釋放受到影響。當陰極電流不斷增大時，電子數量不斷增多，在金屬表層形成的電極電位負值增高，陽極產生電子的能力降低。當陰極極化到達一定程度是，會產生等電位的情況，使得電池腐蝕作用停止。

2.4科學配置陰極保護站

（1）在陰極保護站首站的位置進行恒電位儀輸出電流的固定設置，并且配合電壓、電流參數等落實相應的線路處理工作。值得一提的是，若是電流參數和電壓參數相應提高，就要適當延長保護線路的實際距離，并且確保輸氣管道的終點位置能滿足保護電位要求，無論是參數規范還是位置都能貼合輸氣管道的應用訴求。

（2）要在輸氣管道的使用前期進行日常的維護保養工作，確保能減少安全隱患問題的留存，建構完整的處理方案。尤其是要對防腐層進行檢查，若是出現破損就要及時修補，從而減少后期造成的不良影響。最關鍵的是，前期的合理性維護保養也能大大降低后期應用維護的成本，有利于實現經濟效益、社會效益的共贏。

（3）要結合實際應用要求匹配電源結構，利用多路輸出功能以及獨立調控的陰極保護電源，就能在滿足實際應用規范的基礎上，維持管道單獨輸出的效率，從而確保應用水平符合預期。

（4）要結合輸氣管道應用規范和操作標準，合理性配合管控系統，特別是在計算機技術不斷發展的時代背景下，安裝完整、規范的管道陰極保護電位自動采集系統，能最大化提升應用處理效率，并且判定管道陰極保護的運行狀態，從而維持陰極保護綜合效果[5]。

2.5加強防腐管理力度

管道防腐管理工作能夠有效降低管道腐蝕現象發生率，因此施工單位必須加強管道防腐管理力度。首先，相關企業必須規范化生產工藝，以此避免受到工藝不規范的影響，從而導致管道出現腐蝕問題。此外，在油井注水過程中，必須禁止混合輸注現象發生。其次，必須提高管道防腐管理工作的有效性及持續性，并對管道埋設深度進行把控，確保其符合相關標準。此后，應對管道保溫層進行檢查，避免其存在破損現象。最后，為提高管道運行質量，應根據腐蝕形成原因制定相應的檢測方案[6]。

結束語

綜上所述，腐蝕問題始終是影響油氣管道運行質量的關鍵因素。為避免腐蝕問題對油氣管道安全運行構成威脅，建議現場作業人員應該立足于油氣管道運行環境，多個方面加強對油氣管道運行質量工作的控制力度。

參考文獻：

[1]趙森，李慧瑤，贠智強，等.埋地輸氣管道陰極保護系統故障分析及防治措施[J].石油化工自動化，2020，56（04）：46-49.

[2]閆青松.輸氣管道陰極保護電位欠保護問題研究[J].中國高新技術企業（中旬刊），2018（03）：138-139.

[3]劉偉欣.試述輸氣管道陰極保護系統存在的問題及解決方法[J].化工管理，2019（09）：142-143.

[4]張時維，趙亮.天然氣長輸管道陰極保護的有效性影響因素探討[J].中國石油和化工標準與質量，2020，40（18）：39-40

[5]戚永富.油氣長輸管道防腐施工質量關鍵控制探討[J].全面腐蝕控制，2019，33（01）：83-84.

[6]鄧楠.油氣長輸管道防腐施工質量關鍵控制環節[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（14）：14-15