浅析T国长输管道工程阴极保护的造价特点

张若斯

摘要：阴极保护技术经过多年的发展，日趋成熟，如今已广泛应用于管道、设备、储罐等的防护工程。长输管道工程普遍采用此种技术，目的在于延长管道使用寿命和保障管道建设安全。本文以T国长输管道项目为例，通过分析该项目阴极保护的设计理念，尝试找出影响其工程费用水平的因素，并通过将该项目阴极保护费用与国内外一般长输管道项目阴极保护费用对比，综合反映出T国长输管道阴极保护工程费用的造价水平和特点。

关键词：阴极保护；造价；长输管道

1 概述

阴极保护是一种消除或减轻金属管道、设备等腐蚀现象的防护方法，常用于埋地管道的防腐工程。其原理是通过外部电路向埋地管线表面施加一个外加电流，使被保护管道成为阴极，从而免遭环境介质（如土壤）的腐蚀[1]。阴极保护常用的方法分为两种：牺牲阳极保护法和强制电流保护法。强制电流法主要用于保护范围大的埋地管线，因此长输管道工程常采用这种方法[2]。

目前，我国石油、天然气能源的输送主要依靠长输管道来实现。由于这些管道长年敷设在地下，管体常会出现不同程度的腐蚀，进而导致项目后期检修维护工作量增加，严重的甚至导致停产，给工程造成直接或间接的经济损失[3]。因此，埋地管道的防腐和保护引起人们越来越多的重视。本文以T国长输管道项目为例（以下简称T国项目），尝试通过研究其阴极保护设计特点，找出影响其工程费用的几个因素，并就该项目阴极保护费用与国内外其他长输管道工程阴极保护费用进行比较，综合分析、反映出T国项目阴极保护的造价水平特点。

2 影响造价的设计因素

T国项目与以往项目有所不同的阴极保护设计理念，成为影响该项目阴保工程费用的直接因素，具体表现为以下几个方面：

2.1 设计思路不同

以往国内项目的设计思路基本是遵照设计规范，设置阴极保护及排流设施的位置，已经成为一种定式。而T国项目，由于特殊的环境气候，且有一条高压输电线路与管道并行（详见图1）等因素，在设计上需要考虑解决由于这些特殊因素所带来的问题，故前期需要派专业人员进行现场勘察，并在设计初期先采用专业的软件分析搜集交流干扰资料，建立交流干扰模型，针对整条管道沿线进行模拟，计算出可能造成的干扰，再进行设计。

2.2 安全保护等级不同

T国项目中，与线路并行的电力线为110kV，属国内常见的电力线等级。特殊在于，T国项目设计方在设计时，充分考虑了电力线与管道并行可能产生的风险，包括电力线正常运行的风险和电力线失效的风险。

当电力线正常运行时，会在电线周围产生磁感线，管道则处于该磁感线区域内。管道输送介质时，流动介质切割磁感线，产生交流电，进而对管道本身的阴极保护产生干扰，容易造成管道腐蚀。因此，设计时使用了固态去耦合器（详见图3），利用智能整流装置，对交直流电干扰进行电流泄放和电压限制[5]。

当电力线失效时，例如，电力线断落，考虑电力线对管道的干扰，设计人员在每个测试桩处都设计了锌带屏蔽线（详见图2、图3），以屏蔽电力线产生的干扰。同时，考虑到电力线失效对人身可能造成的伤害，在每个测试桩四周设立了保护隔离警示带。

2.3 施工方式不同

T国地区雨季时间较长，经常出现雷雨天气。当地厂家在阴极保护测试桩外都包覆了玻璃纤维层（详见图3）。另外，考虑到雷电对管道的干扰，设计人员在管道两端的绝缘接头处和站场内进出地面的管段绝缘法兰处分别安装了去耦合器，以便及时进行电流泄放，确保了管线的安全。

3 T国项目阴极保护的造价特点分析

3.1 造价费用分析

通过分析上述影响T国管道阴极保护设计的诸多因素，不难看出，设计在前期加大了勘察力度，因此在造价时，与阴极保护相关的前期勘察费用是需要考虑的，计入详勘费一项中。

下面重点分析阴保的工程费用。由于施工方面增加了专门的设备材料，设立了保护措施，安全方面也有更高等级的要求，故工程费用中增加了设备材料费用及相应的施工费用。本次T国项目的阴保工程费用约为436万美元，其中自购设备材料费为231万美元，EPC施工费为205万美元，详细费用分解见表1

下面结合该项目设计的特殊性，通过对上表中数据和预算投资进行详细分析，分别从施工费和设备材料费两个方面分析其造价水平，从而说明设计变化是影响投资的最主要原因。

3.1.1 施工費用

阴极保护部分和交叉测试桩部分，都需要设置智能测试桩。为减小雷雨天气对测试桩的影响，测试桩外都包覆了玻璃纤维层，制作工艺上比普通金属测试桩要复杂，因此施工费也比普通测试桩高。根据《石油建设安装工程预算定额》测算，普通金属测试桩的施工费单价约为220元人民币/个，而T国项目预算中测试桩的施工费单价，达到2600美元/个，导致测试桩费用在两部分费用中的占比均达50%以上，成为影响投资的主要因素。

交流干扰部分和高压电力线部分，需采用锌带屏蔽线，解决高压电力线失效对管道的影响问题。从预算投资中可以看出，锌带屏蔽线的施工费单价约为12美元/10米，总价在两部分施工费中的占比均为50%，说明交流干扰和高压电力线的施工工序中，主要工序是对锌带屏蔽线的敷设。

此外，由于业主方要求提供一系列报告文件，故与报告相关的费用均需计入施工费用里。业主要求的报告共8种，费用共计94万美元，占整个施工费的21.6%，比例最大。报告费用的形成，也成为工程费用增加的另一个主要原因。

3.1.2 设备材料费

根据上述设计要求，T国项目需采购固态去耦合器、外部包覆玻璃纤维层的智能测试桩和锌带屏蔽线，单价分别为：固态去耦合器50000人民币/台（约8160美元/台）、智能测试桩1500美元/个、锌带屏蔽线13美元/米。该项目自购设备材料表中数据显示，在阴极保护41万美元的设备费中，测试桩费用占到62%；交流干扰部分和高压电力线两部分均配有锌带屏蔽线和固态去耦合器，设备材料总费用分占两部分总费用的90%和98%；交叉测试桩部分的固态去耦合器和测试桩，设备费共占该部分总费用的84%。由此看出，在阴极保护方面，T国项目与以往项目设计观念的不同对于该项目造价水平的影响很大。

此外，T国项目的采办途径与以往国内项目有所不同。业主方针对阴极保护主要设备的购买厂家和设备牌号做出了详细的要求，故无形中增加了设备询价、购买等方面的难度，对造价水平同样产生了不小的影响。尤其是固态去耦合器，应业主方要求，需从T国的IEC公司购买，价格偏高，约为国内价格一倍左右。

3.2 与国内外长输管道项目的对比

通过对工程费用的分析，已找到影响T国项目阴极保护造价的几个主要因素，但T国项目阴极保护造价究竟处在何种水平，目前尚不明确。因此，本文将从国内外项目中选取几个典型项目，与T国项目进行比较，分析该项目阴极保护的总体造价水平。

首先，将T国项目与m长输管道项目进行对比。由于两项目均为国外项目，造价水平处于同一高度，因此，通过对比项目单公里指标及阴保费用在总费用中的占比即可说明问题（详见表2）。

表2中数据显示，T国项目的阴极保护单公里指标远远高于m项目，且每公里高出5000美元左右。通常情况下，管道阴极保护费用应占被保护金属管道造价费用的1%～3%[4]。由此得出，m项目的阴极保护费用比例属正常造价水平，而T国项目的阴极保护费用比例则明显高于一般水平，进而证明T国项目在设计上的特殊性的确是影响造价水平的主要因素。

4 结语

综上所述，影响T国项目阴极保护设计独特性的因素主要有：电力线与长输管道并行问题、该区域多雷雨天气问题等。项目阴极保护设计特点则直接表现为排除交流干扰、设置雷电防护，及在测试桩外部包覆玻璃纤维层。本文通过对T国长输管道项目阴极保护部分进行投资分解和造价过程分析，发现固态去耦合器、锌带屏蔽线以及智能测试桩的施工费及设备材料费占工程费用的比重很大，证明该项目的阴极保护造价水平很大程度上受到了上述设计特点的影响。与国内项目阴极保护工程费用的对比进一步显示，电力线与管道并行因素对T国项目阴极保护造价水平的影响最大。同时，与国外项目阴保工程费用的对比结果说明，受环境气候因素和电力线与管道并行因素的影响，T国项目的阴极保护造价水平高于一般国外项目的阴极保护造价水平。

参考文献：

[1] 佚名.阴极保护技术的优缺点[EB/OL].http：//www.eciacr.com/shownews.asp？ID=180，2012-09-19/2013-08-30.

[2] 許俊民.阴极保护的应用[J].甘肃冶金，2007，29（2）.

[3] 岳晓钰，何振平，徐荣敏.阴极保护技术在长输管道工程中的应用[J].中州煤炭，2006，（6）：56-57.