探讨输气管道阴极保护问题及解决对策

李岩

关键词：输气管道;阴极保护;问题;对策

引言

当前我们国家天然气使用量不断增加，需要大量的长输管道进行运输，在管线建设过程中需要加强防腐工作，避免其出现风险问题造成人身安全事故，保证天然气能源的有效利用，为我国经济发展提供助力。为了加强管道保护的作用，相关人员需要对阴极保护系统进行定期的检查维护，并且要根据反应出的问题进行及时的处理。

1输气管道阴极保护存在的主要问题

1.1外部防腐层问题

针对于输气管道应用效率而言，管道外层的质量非常关键，多数管道外部的防腐层没有达到国家相应的质量标准，材质的应用缺乏规范性，加之对应的操作工艺流程不到位，就会增加安全隐患的发生几率。另外，输气管道施工中没有落实全过程保护机制，使得防腐层的破损问题非常严重，输气管道腐蚀现象频发[1]。

1.2阴极保护站问题

（1）老化问题。一般会在输气管道的两端设置对应的阴极保护站，配合恒电位设备未完成交替工作，从而维持输气管道的保护效果。但是，目前依旧存在设备老化问题严重的现象，无法提供永久性保护，必然会增加腐蚀的几率，使得综合应用质量降低。（2）无独立供电。部分输气管道项目在应用阴极保护站的过程中缺乏独立供电系统的设置，使得线路实际应用效果不能满足标准要求[2]。

2输气管道阴极保护对策

2.1合理应用防腐材料

在防腐材料的选择上应该满足管道防腐性能设计要求，从材料供应以及现场施工条件等因素方面，选择最经济适用的防护材料。结合当前应用情况来看，熔结环氧粉末在黏结力以及热稳定性方面表现良好，但是对于碰撞问题表现敏感且容易受到冲击破坏影响，而出现质量隐患问题。二层聚乙烯结构材料在抗透湿性以及绝缘性能方面表现良好，同时在耐土壤应力以及耐化学介质浸泡等性能方面表现良好，但是在黏结力方面表现稍逊色。三层聚乙烯结构综合性能表现优异，同时兼具聚乙烯与环氧粉末的优势特点，但是涂敷程序要求较为严格且造价成本高。因此在具体选用过程中，工作人员应该综合考虑不同防腐材料的应用优势以及弊端问题，并主动结合工程项目防腐需求进行合理选择与应用。

2.2防腐蚀涂层防护

首先，是地上跨越处防腐层的防护。在进行管道防腐层的修复时，要对管道的运行情况进行评估，制定出具有针对性的修复方案。在进行管线检测过程中要利用钢线刷将防腐层进行清除，完后开展修复，进行总干膜的涂刷，厚度要超过140μm，从而有效提升管线的防腐性能。其次是增加深埋处管道防腐层的防护技术。在管线运行故障检测过程中，通常利用目测跟电火花检漏结合的方式进行防腐层的修复。先进行除锈，然后利用无溶剂液态环氧涂料进行修复;再次，深埋达到设计要求位置的防护技术。对于腐蚀程度较低的管道可以利用地面防腐层检漏仪进行检测，如果发现异常，则进行开挖修补，保证修复效果符合设计需求。

2.3阴极保护技术

要做好阴极保护站的防护工作

在进行输气管线的管理过程中要恢复输气管线阴极保护措施，对防腐层进行修复。输气管线自身拥有的防腐层通常会暴露在外部环境中，管线也会受到外部的侵蚀，所以要利用阴极保护设备实现抵御腐蚀的效果，如果缺少电源装置，可以利用蓄电池实现保护功能。

第二，牺牲阳极保护技术

土壤中牺牲阳极回避金属材料具有更高的活性，在跟体电连接后会将腐蚀溶解，产生大量的电子，电子在被保护体表面产生阴极还原反应，实现对阴极的保护。在对天然气管道应用牺牲阳极阴极保护技术时，主要是将相比管道还要负电位的金属与管道连接在一起，阳极会不断发生氧化反应而腐蚀，此时所产生的电流便能够保护天然气管道，防止天然气管道出现腐蚀的情况。

第三，外加电流阴极保护技术

通过导线将金属结构跟直流电源负极连接到一起，辅助阳极跟电源正极连接，电子会向阴极表面流动，也就是被保护的管道。当电子无法跟溶液中的物质产生反应时，会在阴极表面急剧，电极电位向着负方向移动，产生阴极极化，电子释放受到影响。当阴极电流不断增大时，电子数量不断增多，在金属表层形成的电极电位负值增高，阳极产生电子的能力降低。当阴极极化到达一定程度是，会产生等电位的情况，使得电池腐蚀作用停止。

2.4科学配置阴极保护站

（1）在阴极保护站首站的位置进行恒电位仪输出电流的固定设置，并且配合电压、电流参数等落实相应的线路处理工作。值得一提的是，若是电流参数和电压参数相应提高，就要适当延长保护线路的实际距离，并且确保输气管道的终点位置能满足保护电位要求，无论是参数规范还是位置都能贴合输气管道的应用诉求。

（2）要在输气管道的使用前期进行日常的维护保养工作，确保能减少安全隐患问题的留存，建构完整的处理方案。尤其是要对防腐层进行检查，若是出现破损就要及时修补，从而减少后期造成的不良影响。最关键的是，前期的合理性维护保养也能大大降低后期应用维护的成本，有利于实现经济效益、社会效益的共赢。

（3）要结合实际应用要求匹配电源结构，利用多路输出功能以及独立调控的阴极保护电源，就能在满足实际应用规范的基础上，维持管道单独输出的效率，从而确保应用水平符合预期。

（4）要结合输气管道应用规范和操作标准，合理性配合管控系统，特别是在計算机技术不断发展的时代背景下，安装完整、规范的管道阴极保护电位自动采集系统，能最大化提升应用处理效率，并且判定管道阴极保护的运行状态，从而维持阴极保护综合效果[5]。

2.5加强防腐管理力度

管道防腐管理工作能够有效降低管道腐蚀现象发生率，因此施工单位必须加强管道防腐管理力度。首先，相关企业必须规范化生产工艺，以此避免受到工艺不规范的影响，从而导致管道出现腐蚀问题。此外，在油井注水过程中，必须禁止混合输注现象发生。其次，必须提高管道防腐管理工作的有效性及持续性，并对管道埋设深度进行把控，确保其符合相关标准。此后，应对管道保温层进行检查，避免其存在破损现象。最后，为提高管道运行质量，应根据腐蚀形成原因制定相应的检测方案[6]。

结束语

综上所述，腐蚀问题始终是影响油气管道运行质量的关键因素。为避免腐蚀问题对油气管道安全运行构成威胁，建议现场作业人员应该立足于油气管道运行环境，多个方面加强对油气管道运行质量工作的控制力度。

参考文献：

[1]赵森，李慧瑶，贠智强，等.埋地输气管道阴极保护系统故障分析及防治措施[J].石油化工自动化，2020，56（04）：46-49.

[2]闫青松.输气管道阴极保护电位欠保护问题研究[J].中国高新技术企业（中旬刊），2018（03）：138-139.

[3]刘伟欣.试述输气管道阴极保护系统存在的问题及解决方法[J].化工管理，2019（09）：142-143.

[4]张时维，赵亮.天然气长输管道阴极保护的有效性影响因素探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（18）：39-40

[5]戚永富.油气长输管道防腐施工质量关键控制探讨[J].全面腐蚀控制，2019，33（01）：83-84.

[6]邓楠.油气长输管道防腐施工质量关键控制环节[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（14）：14-15