天然气输送管道阴极保护系统研究.pdf

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1、理论·实践天然气输送管道阴极保护系统研究赵萌(山东省天然气管道有限责任公司,山东济南250000)摘要：针对国内天然气输送管道发生的腐蚀、磨损、穿孔等问题，深入探讨了阴极保护系统在天然气输送管道防腐方面的应用，首先解释了阴极保护工作原理，牺牲金属管道阳极，抑制被保护管段发生腐蚀导致电子转移，为被保护管段提高阴极保护，其次，在选取牺牲阳极材料应该满足4点要求，并且土壤电阻率大于100Ω·m，不适宜使用牺牲阳极方法。牺牲阳极保护施工包括四个方面作业，应该严格按照标准规格实施。最后天然气输送管道阴极保护系统的建立需要对其进行防腐效果检验，阴极保护管段电位一直稳定在

2、-0.85V以上，该系统抑制了天然气输送管道腐蚀的发生，减小了管道腐蚀几率，延长了天然气管道使用寿命。关键词：天然气；输送管道；运行；阴极保护；系统0引言表1天然气埋地管线牺牲阳极材料选取规格随着天然气走进千家万户，国内外天然气管道的建设得阳极材料土壤电阻率(Ω·m)到了大力的发展[1]。天然气输送管道运行过程中防腐保护十分镁(-1.7V)60-100重要，它关系着能源运输安全以及国民经济的发展，对天然气镁40-60管道防腐技术的研究一直以来都是十分关键的，受到了石油天镁(-1.5V)＜40然气行业广泛的关注和重视。天然气埋地输送管道运行时间越镁(-1.5V

3、)，锌＜15锌＜5长，意味着管道表面发生腐蚀的几率越大，埋地天然气管道由于埋地土壤、水环境以及接触介质等问题会出现阳极区腐蚀现2.2施工设置工程[2-3]象。近年来，对天然气管道阴极保护技术方面的研究十分成对牺牲阳极保护作业施工，主要包括四个方面作业，分别熟，引进阴极保护系统可以迫使被保护金属管道表面阴极极是接地电池的安装、阳极的埋设标准、阳极管道电气绝缘设置化，抑制被保护管段电子迁移，从而避免发生管道腐蚀现象，对以及防腐密封。于提高管道运行寿命，以及维护天然气管道输送安全起到极其(1)接地电池主要是为防止绝缘设备遭受雷击静电造成破重要的作用。坏时，及时提供

4、电源，安装前一定要检查埋地土壤地下环境。1阴极保护工作原理(2)在Ф300mm×1000mm棉麻布袋中，装入提前配置、调均好的填料，填包料的厚度应大于50mm，填包料按照SYJ-在国外天然气输送管道方面，阴极保护技术已经应用的很19～86标准配置，将打光、清洁的阳极插入填料中心，压实后成熟，主要是指在电解质环境中(埋地土壤)，将被保护的金属浇水润湿填土。管道进行阴极极化，消除金属体化学不均匀性，抑制发生金属(3)天然气输送管道阴极保护，即被保护管段保证电气连腐蚀的电子发生迁移，或者避免金属腐蚀出现，也就是牺牲金续，与外界环境绝缘。属管道阳极，抑制被保护发生腐

5、蚀导致电子转移，为被保护金(4)对各段管线的防腐密封工作是一项难点，主要是采用属提高阴极保护。在天然气输送过程中，主要是将牺牲阳极材牛油胶布，该材料含有浸满矿脂的带状无纺毡，具有良好的塑料来代替被保护金属管道的腐蚀，起到延长天然气输送管道使性和粘附性，能够有效密封很长时间。用寿命，确保管线输送运行的可靠性和安全性。2.3管道阴极保护电流密度确定方法2天然气输送管道阴极保护系统设计最小阴极保护电流密度的确定非常关键，直接影响着天[6-7]2.1管道牺牲阳极保护材料然气输送管道阴极保护效果。(1)一般新管道的最小阴极保护电流密度在3050μA/通过牺牲阳极部分来

6、取代被保护的金属管道的腐蚀，牺牲22[4-5]m～50μA/m之间；阳极保护材料应该具备以下几点特性。(2)对于旧管道，要在测量旧管道防腐层漏电阻后，才能确(1)对中短距离、复杂管线有一定的适用性。定最小阴极保护电流密度，往往对旧管道最小阴极保护电流密(2)阳极极化小，阳极输出电流小。度测定不是很准确，需要利用馈电试验数据，通过相应的计算(3)在工作过程中具有足够的负电位，并且电位稳定、金属公式才能较为准确的确定电流密度大小。计算阴极保护电流密表面不产生高电阻。度公式如下：(4)无需外部电源，运行期间，安装、维护费用低且简单。(1)一般情况下，土壤电阻率大于

7、100Ω·m，是不适宜使用牺牲阳极方法，根据天然气管线埋地土壤电阻率大小来决定选取式中:I为x点处电流密度；α为管道涂层状况指数；I0为通电牺牲阳极材料，选取规格如下表1所示。点电流密度；D为管道直径。160

8、2015年08月3对天然气输送管道阴极保护系统检验3.1测试桩设置锅炉低负荷测试桩配置有电位测试探头是一种阴极保护附属装置，主要用来对保护管道进行测试，是管道管理维护中必不可少的装[5-7]节能运行研究与应用置。按照设备标准，应该在每千米或者5组牺牲阳极处设置1个测试桩，并且测试桩应该设置在牺牲阳极输气管线中间，安郑磊杨馥宁(中原油田普光分公司天然气净

9、化厂，装部位一般土壤腐蚀性强、水位较高，而且该段管线