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1、阴极保护在长输管道的应用郭勇丁继峰（钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所，山东青岛）摘要本文主要介绍阴极保护的方法及管道安装阴极保护系统过程中应该注意的方面，做出了一套合理的南昌—樟树成品油管线阴极保护的施工方案。在A（城市）—B(城市)长输管线工程实际应用中,经电化学参数测量,阴极保护效果良好。关键词阴极保护；腐蚀；杂散电流AbstractThispaperpresentsthecathodicprotectionmethodandpipelinecathodicprotectionsysteminstall
2、edintheareashouldbenoted,andhasmadeareasonableNanchang-Zhangshurefinedoilpipelinecathodicprotectionoftheconstructionplan.inthepracticalapplication,aboutA-Blong-distancepipelineproject,aftertheelectrochemicalmeasurement,thecathodicprotectioncertificateswel
3、l.Keywordscathodicprotection;corrosion;straycurrent1前言 目前,我国的石油、燃气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现,由于长输管道均采用埋地方式敷设,穿越地形、地段复杂,土壤性质各异,对管道存在着不同程度的腐蚀,如果能应用现代腐蚀理论和防腐技术,腐蚀造成的经济损失可以降低25%～30%[1]。这些管道埋设于地下,长期受到外部土壤和内部介质的强烈腐蚀而经常发生腐蚀泄漏事故,常常导致管道设备非计划性检修、更换和停产,造成了巨大的直接和间接的经济损失。因此地
4、埋管道的腐蚀与保护越来越引起人们的重视。埋地管线的腐蚀原因主要有:土壤腐蚀、大气腐蚀和生物腐蚀3种。但是管道防腐层在生产、运输、施工中无法保证不受到任何损坏。另外,不可能将管道与腐蚀环境、介质完全隔离。而且用于防腐绝缘层的各种材料,都不同程度地具备吸水和透气性,埋地后在土壤溶液作用下,管道防护层由于埋地时间长久而出现老化、发脆、剥离、脱落。如发生泄漏将造成不可估量的损失。因此,单纯地对埋地钢管采用防腐涂层的防护办法不能有效解决地埋管道腐蚀问题。采用管道外防腐绝缘层与阴极保护的联合使用是最经济、最合理的防蚀
5、措施。A（城市）—B（城市）成品油管道工程管道全长为96.8Km，管道规格和材质为φ323.9×6.4，L360。管道主要是环氧粉末外防腐层，在穿越段采用三层PE。2阴极保护系统设计1.1阴极保护方法埋在土壤中的金属管道由于各种原因管道表面将出现阳极区和阴极区,并在阳极区发生局部腐蚀。阴极保护是指将被保护金属(如煤气管道)进行阴极极化,使电位负移到金属表面阳极的平衡电位,消除其化学不均匀性所引起的腐蚀电池,使金属免遭环境介质(如土壤)的腐蚀,即用辅助阳极或牺牲阳极材料的腐蚀来代替被保护管道、设备的腐蚀,从
6、而达到延长被保护管道的使用寿命,提高其安全性和经济性的目的。使用阴极保护时,被保护的金属管道应有良好的防腐绝缘层,以降低阴极保护的费用。阴极保护技术根据保护电流的供给方式,可分为牺牲阳极法和强制电流法两种保护方法。采用牺牲阳极法的主要优点有:无需外部电源、对外界干扰少、安装维护费用低、无需征地或占用其它建构筑物、保护电流利用率高等,因此特别适合于区域范围较小的埋地钢管腐蚀。强制电流法则有:保护范围大、适合范围广、激励电势及输出电流高、综合费用低等优点,故适合用于长输管线的防腐[2]。如应用于厂区范围内时,
7、则由于其会产生干扰电流而影响其它管线及建筑物,且还需要征地或占用建筑物,在实施时会带来较大的困难。1.2设计要点(1)接地电池的设置。电绝缘可以将保护电流限定在一定的范围内,避免相互间的干扰。为了防止绝缘设备遭受雷击及静电火花引起的破坏,在所有安装绝缘设备处各安装一副接地电池。接地电池安装前必须进行检查，在地下水丰富充足的地方，接地电池容易出现失效、短接的现象。(2)杂散电流的预防措施。杂散电流能使地下管道产生强烈的电化学腐蚀。我国的行业标准规定,管道附近土壤中电位梯度大于0.5mV/m时认为有干扰的可能
8、,当电位梯度大于2.5mV/m时应考虑采取防护措施。当管道在杂散电流处有1cm2的防腐层破损,且此处有1mA的杂散电流流出时,该处的腐蚀速度将达到1mm/月。在杂散电流干扰严重的地区,可以通过设置排流锌阳极组来减少杂散电流对管道的腐蚀和干扰。(3)穿跨越处的特殊保护。公路和铁路穿越工程,由于承重,需要加设保护套管。理想的套管穿越,是主管道和套管之间两端用软性材料密封和中间安装绝缘支架,管道应与套管保持较好的电绝缘。但在实际工程
