埋地管道犧牲陽極防腐效果影響因素

車慶男

（大慶油田有限責任公司第三采油廠基建工程管理中心，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

埋地管道一般都會采用犧牲陽極的方式進行防腐，這種防腐方式整體效果比較好，但是個別防腐情況并不佳，需要對影響犧牲陽極防腐效果的因素進行分析，并采取相應解決對策。

1 埋地管道犧牲陽極防腐效果影響因素

1.1 陰極金屬負電位高

埋地管道犧牲陽極防腐方式主要是采用比管材電位更低金屬制作成陽極的方式，通過對陽極電子的溶解實現(xiàn)對陰極金屬保護。當金屬陰極達到金屬表面最活潑陽極點電位時，金屬管道的電流為零，防止因為電位的存在發(fā)生電化學腐蝕，實現(xiàn)對管道的保護。這種防腐方式只能夠保證陽極電位始終處于負極狀態(tài)，但是卻無法全面保障金屬避免腐蝕。同時如果一旦陰極電位比較高，金屬表面就會出現(xiàn)析氫的情況，而氫氣泡也會導致金屬表面的絕緣層被腐蝕，出現(xiàn)氫脆的問題。

1.2 陰極保護長度設置情況

犧牲陽極防腐技術中，各個犧牲陽極點都可以看作是一個陰極保護點，同時每個陰極保護點都無法保證固定的長度。需要根據(jù)管道金屬介質(zhì)、防腐厚度以及沿線過度電阻相等各方面因素的分析進行確定。部分管線穿越的位置土壤情況復雜，土壤中存在較多的腐蝕介質(zhì)，必須要結合不同的環(huán)境采取相應的長度保護措施。油田管道改造的工程規(guī)模一般都比較大，在犧牲陽極設置中需要嚴格按照規(guī)定，設置為400～500m之間[1]。如果在設置中沒有結合具體情況進行具體分析，很可能會使陰極保護長度沒有達到對管道的全面覆蓋，導致防腐作用無法全面發(fā)揮。

1.3 保護層結構破壞

管道防腐工程中，一般都會在管道外部再加設一層保護層，但是這個保護層容易在外力作用影響下出現(xiàn)破損的情況。而且防腐保溫管道保護層的結構比較脆弱，接頭位置連接不緊密，防水效果不良，一旦出現(xiàn)破損或者外露的情況，將會導致保護層中進入水分，而這些水分難以發(fā)揮，使管道內(nèi)部的金屬與堿性溶液接觸。在犧牲陽極的防腐保護下，雖然管道仍然處于高價位的情況，但是由于管材中可能會含有一些雜質(zhì)，或者防腐層表面出現(xiàn)損傷等，導致管道形成原電池，在堿性環(huán)境中出現(xiàn)吸氧腐蝕現(xiàn)象。

1.4 高壓輸電線路影響

油田周圍一般都會設置很多高壓輸電線，高壓輸電線本身也會對埋地金屬管線造成影響。通過大量實驗模擬發(fā)現(xiàn)，如果高壓輸電線路距離地面的高度在30m左右，會對地下1m深的金屬管道產(chǎn)生耦合作用，導致感應電動勢達到10V以上。感應電動勢形成的雜散電流會作用于金屬管道，導致陰極保護作用失效。

1.5 地下管網(wǎng)復雜

油田地下不僅有輸油氣管道，同時還有其他管道，這些管道會出現(xiàn)交叉的情況，在交叉點位置管段的電位往往會高于管線自身的電位。管線兩端電位與管線電位低，會使金屬管道形成自腐蝕現(xiàn)象。因此地下管線交叉必然會對管道腐蝕造成影響。

2 埋地管道犧牲陽極防腐改善對策

2.1 做好犧牲陽極集中敷設和調(diào)節(jié)

埋地管道的防腐保護中可以做好犧牲陽極的集中敷設，通過電阻的加裝實現(xiàn)對犧牲陽極保護作用。犧牲陽極保護管道電位的選擇需要根據(jù)保護管段的實際電流以及接地電阻情況進行確定，不容易調(diào)節(jié)[2]。為了保證防腐效率通過在回路中加裝可變電阻的方式進行調(diào)節(jié)，防止由于電流密度值選擇不合理導致電流浪費。可以利用電壓調(diào)節(jié)的方式對電流進行保護，而且有利于對陽極壽命的延長。但是陽極集中敷設中，需要設置在土壤點阻力比較低的位置，并保證分布的合理性，防止屏蔽電流回路。

2.2 做好陽極優(yōu)化設計

犧牲陽極優(yōu)化設計工作中，需要結合土壤以及管道參數(shù)對犧牲陽極規(guī)格進行完善，保證在發(fā)揮防腐作用的同時能夠做到最經(jīng)濟和實惠。因此在陽極選擇中需要結合具體管道情況合理選擇陽極的重量、規(guī)格、材料以及尺寸等，并通過綜合分析和計算的方式對最終的使用壽命情況進行確定，探究最經(jīng)濟的陽極設計方式，保證陽極設計效果，做好對陰極管道的保護。

3 結語

綜上所述，埋地管道犧牲陽極防腐是一種比較常見的防腐方式，但是在實際應用中并無法達到完全防腐的效果，還會由于多種因素影響導致防腐作用無法發(fā)揮。因此需要結合這些防腐影響因素探究相應的解決對策，保證管道防腐作用。