试论输油站场区域阴极保护

李星明

摘要：实践表明，我国目前对输油站区域阴极的保护力度还不能满足地下管道的防腐要求，而人们对地下管道阴极的需求越来越高。针对这种情况，本文通过沿海地区情况，描述了加油站领域中的阴极保护技术原理，并且在加油站领域中探索如何保护阴极的问题，与此同时，还详细介绍了加油站区域阴极保护问题的解决方案。

关键词：加油站；阴极保护；解决方案

根据实践调查表明，大多数输油站区域都是使用埋在管道中的阴极来保护输油站整体结构，这是不符合国家规定标准的，所以导致近年来，各种油气站的管道系统不断腐蚀。虽然许多输油站安装了大量接地的管道，避免了主线高度过高而腐蚀管道的问题，但事实上，这并没有从根本上解决人们对输油站区域阴极保护的需求。

1区域阴极保护概况

1.1区域阴极保护的定义

区域阴极保护是基于合理的辅助阳极阵列，通过保护管道中电流的自由分配以及与相邻设备的电隔离措施，进而保护特定区域中所有需要受保护的物体。即区域阴极保护的意思是使受保护对象具有指定的保护潜力。与传统阴极保护不同的是，本次发明的阴极保护方法与传统的阴极保护方法相反，本发明的主题是复杂的金属结构。

1.2区域阴极保护的分类

区域阴极保护有两种模式：使用强制电流的阴极保护和牺牲阳极保护阴极的方法。

1.2.1牺牲阳极保护阴极的优缺点

优点是：牺牲阳极保护阴极的保护系统的干预较低，保护电流分布相对均匀。缺点是：阳极输出电流低，保护距离短，输出的保护电流难以控制，且难以预测在工作过程中电流的消耗。需要注意的是，需要严格控制腐蚀保护层的损坏和修复程度，避免牺牲阳极保护阴极的使用寿命减短。除此之外，还需严格控制隔离程度，否则很难实现保护漏电断路器。随着牺牲阳极的加入，大量钻孔会严重破坏环境，所以导致牺牲阳极阴极保护的使用受到环境条件（例如，土壤成分，水分含量等）的限制，除此之外，使用牺牲阳机保护阴极对土壤的耐久性具有很大威胁。

1.2.2强制电流阴极保护

强制电流阴极保护模式的一个顯着优点是电流输出很容易调节。随着保护目标变得越来越复杂，所需的保护电流就越来越大，除此之外，强制电流阴极保护具有较长的使用寿命，且受保护的系统可以很容易地恢复平衡，并且优于牺牲阳极以保护大型系统。

1.3输油站场区域阴极保护技术原理

在设计加油站时，通常在入口和出口站主线中安装绝缘，以便在车站管道和入口主管线之间提供电绝缘。一般情况是，由于某些原因，车站的管道连接到多个接地配件，各种铁器结构包括水泥支架和电导体，因此在车站地下管道布置并不好。同时没有保护层的钢和铜大大增加了埋在管站管道中的腐蚀风险。根据相关的要求：由于所有嵌入式管道都可以被腐蚀，所以必须使用有效和适当的防腐程序来确保管道的完整性。此时需要对地下管道进行阴极保护，以便在困难的条件下实现腐蚀保护。

局部阴极保护（局部阴极保护）是在合理的阳极阵列下进行辅助作用，相邻设备的保护电流采取合理自由分配和电绝缘措施，保护已经进入了特定区域内的所有物体。换而言之就是保护好受保护对象在可能隐藏危险的领域。车站附近的阴极保护是在下水道网络的区域，使用生产设备和车站的辅助设备。

2输油站场区域阴极保护方式选择

区域阴极保护技术的发展滞后于长输管道阴极保护技术。长输管道阴极保护是一种比较成熟的技术，区域保护分布复杂，电流要求大，边界条件复杂，潜力大有电流密度。目前，大多数阴极保护装置都不能与被保护体隔离。由于阴极保护的重要性，且牺牲阳极系统电压差较小，输出电流低，不适用于高电阻区域，因此，最后选择的是当前的阴极保护方法。

该区域阴极保护86%的电流用于钢筋混凝土，防雷和抗静电接地，只有18%的电力用于保护地下管道。因此，阳极层的选择和分布非常重要。用于区域阴极保护的辅助电流阳极包括深井阳极，浅埋阳极和柔性阳极。三个辅助阳极具有各自的特性和使用条件。

深井阳极层适用于高表面电阻的环境，该区域占地小，分布均匀。浅埋阳极适用于低电阻率的环境区域，面积大，低电流分布，低电阻环境，容易导致不规则的电流分布和屏蔽。

浅埋阳极适用于低电阻率的环境区域，面积大，低电流分布，低电阻环境，容易导致不规则的电流分布和屏蔽。柔性阳极与管道平行，输出电流均匀，可以避免保护过度和不足的问题，不受电阻的影响，但价格昂贵，通常仅用于地板电阻极高的关键区域。

3.输油站场区域性阴极保护存在的问题和解决措施

3.1干扰问题

参考电极的阴极保护系统可知，由于主站阴极保护系统一般靠近绝缘体，所以在触发站区域阴极保护系统产生的强电场主线激活点附近的保护距离大得多，所以导致站点和站点远程端可能不受保护。又由于阴极保护系统的主线采用恒定电压调节模式，因此参考信号附近的管线的偏置电位被用作静电电位的调节反馈信号，这种方式直接影响了供电系统的输出。当来自控制保护系统的干扰电流增加控制点的阴极极化时，机身阴极保护系统的输出系统将会自动减小，且机身阴极保护系统的保护距离将随着阴极输出系统的减少而逐渐增加。在这种情况下，控制点是干扰电流的起点（阳极），而干扰电流的另一点（阴极）则是管道的干扰河流。且随着输出系统电流的增加，会使整个管道的负极化增加，导致相邻级之间产生过度保护。需要注意的是，如果使用柔性阳极进行区域保护，则对网络阴极保护的影响很小或为零。

3.2屏蔽问题及防止措施

保护输油区域与站点的另一个常见问题是地下金属结构与站点隔离太远，导致个地方产生了屏蔽问题。由于接地系统是采用钢筋混凝土制成，而排水管道需要连接接地系统，所以导致流入该区域的总电流会产生潜在的斜坡和屏蔽效应。而在非常密集的区域中间，虽然不可能依赖远阳极阴极保护系统，但近阳极可用作附加保护，进而实现光栅效应最大化。解决屏蔽问题，可以选择使用潜在材料（例如，镁阳极或锌阳极）作为研磨材料以去除屏蔽，并进一步确保保护电流的平衡分布。

3.3接地系统影响

电站接地问题是近几年来的区域保护存在的主要问题。导致这个问题的原因主要是因为电气接地或通用接地系统均分布在管道上部，而垂直管道中并没有设置阴极保护装置，而电气接地系统是由镀铜钢制成的，这就导致它在工作时，会使大量无效保护电流损耗，进而降低了接地模块材料的电阻，也严重限制了极性程度和均匀分布保护管道的可能性，减少了预期保护的有效性。所以，这种接地系统应使用牺牲阳极材料，如锌棒或镀锌钢。

4结语

输油站运行区域阴极保护的引入是目前发展的趋势，且进一步吸引了专业人士的关注。所以，强制电流和牺牲阳极的完整来保护阴极的方法适用于输油点区域的阴极保护，这种方法使用深MMO柔性阳极材料制成，且保护电力的强度非常适中（十亿安培水平）。传统阴极保护的方法严重地违反了电源阴极保护的原则，并且几乎没有均匀性，所以存在许多干扰或屏蔽的问题。由上可知，新型阴极保护的方法在辅助阳极处具有柔性，且阳极的强制电流系统是区域阴极保护站的发展方向。

参考文献

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[2]赵常英.输油站场区域阴极保护[J].石油工程建设，2010，36（05）：48-50+86.

（作者单位：中石化管道储运有限公司湛江输油处）