浅谈强制电流阴极保系统运维中存在的问题及解决办法

张 微

（大庆油田第三采油厂规划设计研究所，黑龙江 大庆 163000）

1 阴极保护原理

1.1 阴极保护原理

阴极保护是利用电化学方式进行腐蚀防护的技术，依靠从外部流入阴极极化电流使金属表面各点电位都降低到某一电位值从而消除金属表面各点电位差，减缓腐蚀。在pH值为6～7的中性水中，铁成活化腐蚀状态，通过外加负电流产生阴极极化可以使铁的电极电位从腐蚀区进入免腐蚀区。对于铁，免腐蚀区是一个热力学稳定区。当铁的电极电位和溶液介质的pH值处于免腐蚀区时使金属腐蚀过程停止，技术获得阴极保护。

1.2 阴极保护方法

通常根据对保护体提供电流的方式不同，分为牺牲阳极法阴极保护和强制电流法阴极保护。牺牲阳法极阴极保护一般选择一种电位比被保护体金属更负的活泼金属，把它和被保护体进行电连接，这种负电位的活泼金属在所构成的电化学电池中为阳极而优先腐蚀溶解，从而抑制了被保护体的腐蚀，实现了对被保护体的保护。强制电流法阴极保护是利用对被保护体施加一定的负电流，使被保护体金属的电极电位通过阴极极化达到规定的保护电位范围，从而抑制腐蚀获得保护[1]。

2 阴极保护系统在我厂中运维中存在的问题

通过对阴保系统的日常检查，发现大部分恒电位仪运行良好，能够对联合站内的储罐、外输油管线进行防腐保护。但是仍发现部分阴保系统存在问题，主要集中在以下四方面。

（1）存在阴保系统中恒电位仪保护参数设置错误，导致达不到保护效果。恒电位仪保护电位设置不是过高就是过低。一般恒电位仪保护电位在-850～-1200mV之间。如某站污水岗两套阴保系统检查时发现2#恒电位仪的保护电位只有-350mV，达不到保护效果。如图1所示；

图1 电位不符

（2）站内改造、管线穿孔维修时阴保系统的电缆被挖断，导致恒电位仪不能正常运行。部分恒电位仪存在电缆断的问题，主要是在施工过程中挖断，并且挖断后施工单位未进行电缆连接修复。如某站阴保系统停运原因就是阴保系统电缆被施工单位挖断，如图2所示；

图2 电缆挖断

（3）施工不规范、阴保系统中电缆接错，导致保护对象没有被保护。防爆接线箱要求防水防潮，以防止锈蚀，防爆箱内电缆应通过接线板汇总。但是现场发现有些防爆接线箱内部已经锈蚀，电缆直接拧在一起，未安装接线板；特别是有的施工单位把阴保系统中阴极线没与罐底板相连，而是与罐外的铁皮相连。如某站阴保系统就把阴极线、零位线与罐外的铁皮相连。导致没有对大罐进行保护，如图3所示；

图3 电缆接错

（4）阴保系统中的各项相关规定不健全，管理比较混乱，岗位工人对阴保系统不了解、不清楚、不明白，不知道该怎样对其进行日常维护。

3 强制电流阴极保护系统运维中问题的解决办法

（1）加强管理，每日检查测量通电点电位，填写好运行日志，保持通电点电位在规定范围内，沿管道测定阴极保护电位，此种测量在阴极保护站运行初期每周一次，运行稳定后每两周测量一次。并将保护电位测量记录、制表、绘图上报主管部门。阴极保护站向管道输送保护电流不得中断。停运一天以上须报主管部门备案。利用管道停电方法调整仪器，每次不得超过2h，全年不超过12h。保证全年98%以上时间给管道输送保护电流；

（2）加强阴极保护的组织、领导。实现三图上墙，即线路走向图、保护电位曲线图、系统埋地电缆分布示意图。阴极保护站投产后，电气设备接线不得擅自改动，需要改变的应先制定方案，报主管部门批准后方可实施；

（3）强化对施工方的监督，对不符合要求的施工坚决要求返工，同时每月检查一次阳极地床和埋地电缆是否完好，检查表面土壤是否被开挖，阳极电缆与地床的连接是否牢固，地床埋设标志是否完好等。发现问题及时整改；

（4）完善各项规章制度。制订了《阴保系统运行维护管理实施细则》；为了提高阴保系统维护、维修质量，制订了《阴保系统维修确认单》；为了保证阴保系统运行数据的准确性，可靠性，及时性，制订了《阴保系统运行原始记录表》。