油气输送站场区域阴极保护研究现状及存在问题分析

王海涛

摘要：油气输送站场区域阴极保护使用过程中还存在一些问题，文章以此为背景，对油气输送站场区域阴保使用方式、使用技术要点、存在问题及解决问题对策进行了分析。在通过分析之后，可以发现，在油气输送站场中柔性阳极辅助方式较为合适，因此，推荐使用阳极为辅助阳极的墙纸电流系统为阴极保护方式，将牺牲阳极为辅助方式，可以起到提高阴极保护效果。

关键词：油气输送站场;区域阴极保护;问题;对策

1.油气输送站场区域阴极保护现状概述

随着长输管道长期运行，场站内管道以及设备腐蚀较为普遍和突出，在运行过程中，虽然管道都有涂层保护，但是由于场站内存在许多电力设备设施，也就会产生许多杂散电流，这些杂散电流在管道中会产生电偶腐蚀，影响管道使用年限。

长输管道中，场站内的设备较多，管道的结构也比较复杂，这样区域阴保就表现出五个方面的特点：

第一、保护电流使用效率低，绝大多数的保护电流都会通过接地对管道起不到保护作用，对管道起保护作用的电流比例有限;

第二、受接地及金属物体结构复杂及排列紧密的影响，有些阴保起不到保护管道的效果;

第三、区域阴保难以系统性的对管道起到保护作用;

第四、区域阴保容易产生强大的电流，在保护管道过程中，会对场站外的阴保系统产生干扰;

第五、场站内具有较多的可燃物，对阴保的要求较多并且要求较高。

2 区域性阴极保护的技术关键

区域性阴保原理就是将场站内的所有物体从整体上看作一个有机体，通过科学分配保护电流，将工作区域进行划分后，将需要被保护的对象置于阴极保护区域内，将其置于安全电位范围之中。这种区域阴保的方式可以概况为牺牲阳极并使用强制性电流。由于长输管道的距离长、管径粗、途径沿线地质情况复杂，受阴极保护的范围广泛，因此牺牲阳极面积较大。随着油气长输的需要和发展，牺牲阳极的方式逐步不能满足长输管线防护需求，区域阴保保护方法表现出良好的应用前景，成为有效的腐蚀防护手段。

2.1 阳极地床的设计

阳极地床设计的主要目的是为了让阳极地床能够在区域性阴极保护中见到良好效果，需要对油气场站内的现场情况掌握熟练并对所需的数量进行准确确定。通常情况下，都多设置一些分组并将阳极地床分散的布置在相应的位置上。将阳极地床分散以后，应该配套相应的保护措施，如，人为调整电流的流动方向，对电流各个回路输出进行平衡，确保阳极地床可以起到最有效的效果。这里需要指出的是，采用深井阳极的方法并不意味着将深井放置的位置越深越好，这是由于在阳极安装时，既需要考虑到油气场站所在地的地理环境及地层条件，还应该考虑到安装时的施工难度及所需的资金费用。并且，排放流量敷设的范围随着阳极地床安装位置深度的加深而增加，随之产生的电流干扰影响程度也会相应增加，油气场站及管道和附近干线的影响程度也会加深。因此，在安置阳极地床时，应该采取相应措施尽可能的降低对阴极保护站的通电点的影响。如果在油气场站使用柔性阳极方法，则，阴极地床可以具备数量较多的阳、多回路及多个通电点。在当前的管道铺设时，阳极装置的位置通常沿着主管道分布及走向进行铺设，如果长输管道网络较为复杂，则需要对柔性阳极的安装位置进行调整和优化，尽可能的避免相类似的管道铺设在同一个水平面上，如果无法实现同一水平面，则应该将管道铺设的位置加深。不仅如此，安装阳极时，还需要结合油气长输管道的阀组区域、工艺装置区和其他区域的分别进行安装，并分区域进行防护。

2.2 通电点位置的确定

在绝大部分的油气场站中，大部分的保护对象由于地理环境的复杂，在通电时，大多使用多路恒电位仪对多种回路进行供电。因此，通电点位置选择时，应以可以满足场站内所有电力保护的需求为原则。在确定供电点位置时，应该分区域选择通电点位置，并且，通电点位置尽可能将其安装在结构复杂的主管道上面，尽可能的根据安装原理进行接地。

2.3对系统进行调试

系统调试时，应该做好系统保护，并对系统的输出及能耗进行控制，不仅如此，还应该努力消除屏蔽干扰，尽可能的将干扰降至最低，最终目的是确保油气场站的电位达到平衡状态。目前系统测试常分为三个阶段，即通电之前进行测试、通电过程的测试（即通过电力将系统开启后进行调情，确保电位符合阴极保护的标准及准则）、通电之后对电力系统进行全面的测试。在这三个阶段中，通电之后的测试最为关键。

3 长输管线油气场站区域性阴极保护存在的问题和解决措施

3.1 干扰性问题

长输管道油气场站内的阴极保护系统在投入运行之后，输出电力会受到油气场站之外的输油管道阴极保护系统的控制参比点和通电点的位置设定的影响而使得其运行之后的输出电力以及形成的地点长会远大于其干线所的陰极保护的地电场。因此，管道阴极保护系统在用电时，通常会采取恒电位控制的方式，可以将将基准信号参比周边管道的极化电位用来看作反馈的信号，然后将恒电位进行调节，那么通电点的周边的极化电位如果发生了一定的变化的话，就会对整个系统的输出造成直接的影响。为解决这种干扰问题，可以采取如下几个方面的措施和方案。

第一、在对阳极保护系统进行设计时，要充分调研和分析场站原有埋地保护系统通电点及基准信号参比电极，只有准确掌握这些信息，才能更好的对保护系统进行设计。

第二、采取引进柔性阳极的措施。

第三、在长输管线油气场站不同位置分区域安装通电点及基准信号点。

第四、如果长输管线油气场站使用深井阳极作为辅助阳极的方法，则应该在主干道的通电点周围设置减少干扰的方法和措施。

3.2 接地系统带来的影响

近年来，油气场站接地系统给区域阴保带来的影响较为突出，由于电力接地形成的网状分布通常位于油气场站的上部区域，因此，会对管道电位分布情况产生影响，进而影响到区域阴保效果。所以，应该采取相应措施降低接地系统带来的影响。

参考文献：

[1]张俊义，刘志刚，张永盛等，区域性阴极保护实施过程中的几个问题[J].科学技术与工程，2019，19（2）：51-52.

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[3]陈洪源，范志刚等.区域性阴极保护技术在输气管道站场中的应用[J].工程技术，2019，24（5）：41-44.