油气长输管道阴极保护防腐技术管理研究

马英亮 谢涛 秦超 张婷 郄彦芹

摘要：阴极保护技术是目前一种非常常见的电化学保护技术，该技术在油气长输管道中的应用非常广泛，其主要的应用原理是在金属表面施加外加电流，使金属成为阴极，防止管道金属中失去电子，避免腐蚀的发生，通过分析长输管道腐蚀后所产生的危害，了解长输管道的腐蚀原因，提出相应的改进措施，从而有效提高阴极保护的防腐效率。

关键词：长输管道;阴极保护;防腐技术

随着我国大力发展油气行业，对长输管道的运用会处于上升阶段，但是在利用长输管道输送油气时往往会发生很多安全事故，其中最为常见的事故为管道因受腐蚀而造成泄漏，进而引起火灾和爆炸事件，给社会经济和人身安全带来损失。所以为了避免这种情况的发生，应该采用内外防腐层和阴极保护来减少管道腐蚀的情况，只有这样才能保证油气长输管道的安全运行，本文主要分析阴极保护对管道的维护和提升。

1长输管道阴极保护的原理及危害

1.1长输管道阴极保护的原理

通过从电化学的角度进行分析和研究可以发现，电池的阴极不会受到腐蚀的影响，而阳极则会受腐蚀，所以对长输管道就是利用强制电流为主，牺牲电流中的阳极来保护管道不会受到腐蚀，通过对管道进行阴极保护可以让管道上布满电子，并且都会呈现出相同的负电位，这样就会保证管道不会受到腐蚀。还有一种方法就是利用恒电位仪增加长输管道金属表面的阴极保护。不同的阴极保护方法会给油气长输管道带来不一样的防护，只有加强对管道进行阴极防护才能让管道的使用寿命增长，这样不仅可以减少事故的发生，还可以减少管道公司的经济成本。

1.2长输管道阴极保护的危害

随着我国长输管道建设规模的不断扩大，常熟管道在运行过程中本身的安全性不足，防腐工作不到位，很有可能造成油气资源浪费，如果遇到明火情况，很有可能导致爆炸事故的发生。由于我国石油资源和天然气资源属于不可再生资源，如果在运输过程中发生泄漏，则有可能危害到周围的环境，并且油气资源携带着大量的腐蚀分子，如果流入土壤中，可能会造成土地污染和水源污染，造成环境污染和各类安全事故的发生，严重危害人体健康。因此加强油气长输管道的防腐工作尤为重要。

2长输管道阴极保护电位准则

2.1最小保护电位准则

消除管道腐蚀所需的最小电位值为最小保护电位，根据我国的相关规定，埋地管道阴极保护电位值不应大于-850mV。对于管道防腐层性能较弱的部位，或者是管道露出部位的位置通常情况下很难达到-850mV，可以根据实际情况与土壤自然电位进行对比，确保土壤自然电位要低于100mV。保持这种情况的主要原因是由于埋地管道裸露部位与土壤接触，电极之间的阴极电位差距应当小于100mV。土壤中含有的金属物质以及腐蚀性物质会对裸露部位的管道形成杂散电流腐蚀，因此不应该采取最小保护电位原则。

2.2最大保护电位准则

最大保护电位准则应该结合管道的防腐层性能以及管道所处的环境进行确定，可以有效防止管道与土壤之间发生化学反应，并且不应损害管道的防腐层。根据我国相关的技术规范可以看出，埋地管道的阴极保护电位不应该低于-1200mV，对于钢制管道应该根据所发生的氢电位进行确定最大保护电位。同时，如果埋地管道的电位具有一定高度，所设定的最大保护电位准则过低容易发生管道防腐层掉落问题，容易损害管道的使用寿命。

3阴极保护防腐技术管理

3.1恒电位仪的使用

恒电位仪在阴极保护系统中的地位非常重要，也是一个非常重要的设备。如果恒电位仪在日常工作中没有得到很好的维护，那么就会严重应该其工作效率，进而影响长输管道的阴极保护，所以管道公司应该每天对恒电位仪进行巡检，对电流，电压和电位比进行核对和检测，以免出现意外。另外应该保证其有一个良好的工作环境，保证恒电位仪的工作环境必须干燥，温度、湿度保持恒定。也可以设定两个仪器，每15天进行一次更换，对更换下来的设备进行维护，管道公司应该注重对管道进行电位测试，以便恒电位仪可以正常工作。

3.2保护管道安全

管道使用钢套管后，会严重影响管道的阴极保护，在施工的过程中一旦出现漏点就会造成管道腐蚀的加重，这样会减少管道的使用寿命。如果是在穿越段管道时可以选择使用混凝土结构来进行维护管道，如果必须使用钢套管就必须要采用绝缘材料来进行两者之间的隔离，这样才能保证阴极保护系统的正常运行，提高管道的使用时间，增加其防腐功能，减少事故发生和经济成本。

3.3加强阴极保护检测

不管是选择外加电流还是选择牺牲阳极的阴极保护方法，在使用一段时间之后，都有可能造成阴极保护失效现象。因此工作人员需要加强应急保护检测工作，定期对阴极保护材料进行检查，防止因为阴极保护失效而造成的管道腐蚀现象。同时，工作人员需要制定合理的检测周期，如果發现应急保护措施失效以后，应当采取相应的解决对策进行修复，全面保证阴极保护系统能够正常运行。

3.4优选合理的防腐层材料

天然气管道的防腐层在使用过程中容易发生损坏问题，因此在建设天然气管道时，工作人员需要对防腐层的材料进行筛选，应当充分考虑天然气管道周围的土壤环境以及输送介质，尽量选择质量较好、粘结力强、使用寿命长、成本较低，不会对工作人员的身体健康造成影响的防腐材料。同时需要合理选择施工工艺，对相关参数进行严格控制，防止施工工艺对防腐层的影响。

4结束语

在油气长输管道的运行中，应该注意管道的防腐工作，在众多管道防腐措施中阴极保护是一个非常重要的防腐工艺，管道公司应该重视阴极保护措施的实施，在长输管道正式运行后应该注重各种工作的防护，尤其是在钢套管和电流干扰阶段应该非常重视，一旦发现问题应该及时进行维修，保护管道的正常运行，以免造成更为严重的后果。

参考文献

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1冀东油田北田公司  河北省  唐山市  063000

2冀东油田物资供应公司   河北省  唐山市  063000

3天津天然气有限责任公司  天津市  滨海新区  300450