摘要：目前，我国很多管线采用了阴极保护技术，并取得了明显的效果。同时，随着社会和经济的快速发展，对能源的需求量也越来越大。其中，长输管线在我国的能源运输中占有举足轻重的地位。输气站场的站内埋地管道腐蚀防护逐渐得到重视，对输气站场实施区域阴极保护，实现管道的本质安全，已被行业广泛认可。本文分析了阴极保护的原理，探究了区域阴极保护设计思路、方式选择和实施过程。

关键词：长输天然气管道；阴极保护；检测

中图分类号：TE988 文献标识码：A

引言

随着管道的建设越来越多，管道的腐蚀问题也越来越多，因此，有关部门越来越重视管道的腐蚀问题。目前，我国石油、天然气等行业的主要运输方式为管道运输。天然气管线一般都是距离长、工作量大，需要通过不同的地质和土壤，在复杂的地质条件下，很容易发生腐蚀，因此在现代管线的施工和维修中，防腐技术尤为重要。运用科学、有效的防腐蚀技术，对管线的保护和管理，以达到最大程度的预防和延长管线的使用寿命，是保证石油和天然气运输的安全和经济效益的关键。

1 阴极保护的必要性

在钢制管道腐蚀控制方面，阴极保护的有效性和必要性是经过长期试验和实践检验的。虽然，有些未设置区域阴极保护的输气站安全运行了20年以上，但这并不意味着仅靠喷漆的被动手段是可靠的，原因如下。（1）出于防雷和防静电的需要，站内设置了与管道及其设备连接的庞大接地系统，且一般采用镀锌钢带等电位较高的金属，如果埋地管道防腐存在缺陷，就会发生电偶腐蚀；（2）输气站在较为密集的空间内布置了大量的输气管道，且弯头、三通等管件较多，这些均需要进行现场防腐，其防腐质量与工厂预制成品相比有一定的差距，且现场防腐还受作业条件、作业工序、气象条件及施工人员本身技术水平的影响，其可靠性远低于干线管道。因此有必要对管道进行阴极保护，强化站内埋地管道的薄弱环节，消除腐蚀风险。

2 阴极保护施工难点

所谓阴极保护，指的是在外部操作的干预下，将被保护的管道表面转化为阴极，以降低腐蚀效果。阴极保护在埋地管道之中的应用，需要做好埋地管道的防腐干预及绝缘干预，尤其是针对管道补口施工及焊口施工位置，需要尽可能对管道防腐涂层进行优化施工，尽可能的减少损坏发生率，以此提升阴极保护的效用时长。实际开展埋地管道的防腐和责任建设过程中，由于施工员施工素养存在一定差异性，所以极易导致防腐层破损修补或者补口修补操作质量欠缺。绝缘防腐在施工过程中若是连续性不足，将加剧管道的腐蚀。开展埋地管道阴极保护施工建设中，从业人员不断开展应急保护施工技术的研究，获得了相关的研究成果，在埋地管道施工过程中应用阴极保护措施，一般情况下，主要利用柔性阳极和带状镁阳极方式进行施工建设。柔性阳极建设的应用，有利于加强管道保护，且不会对管道附近的设施产生影响，在防腐涂层损坏之前，有利于保持电流流通的均匀性。带状镁阳极的应用，有利于对外加电流有效保护，并不会对管道周围措施产生影响。

3 埋地阴极保护系统检测措施

3.1 牺牲阳极法

所谓牺牲阳极法，指的是在腐蚀电池之中，由于阳极常被腐蚀，而阴极不被腐蚀，所以牺牲阳极，优先溶解，使得金属构成物能够成为阴极，以此实现保护。为实现保护目的，牺牲阳极的方式不仅需要在开路状态下，确保开路电位足够，在闭路状态下，电位也足够，以维系驱动电压的正常。牺牲阳极法施工中，需要对材料质量严格控制，确保进场材料符合施工标准，检查并认定阳极以后，运送中会出现阳极污染问题，所以安装前，需要进行抛光及外表面灰尘的清理，进而应用乙醇擦拭干净，并将其在袋装填料之中存储，避免磕碰，确保阳极在舒展的情况下在地下位置埋设。依据相关要求，阴极保护电位应在-850～-1200mV之间，阳极需要在管道一侧位置埋设，并将其与管道之间维持2米距离。不同阳极之间的距离也需要为2m，并以VV型铜芯电缆开展连接，电缆中，应用规格为线径1×10平方毫米，电缆规格为耐压500V，一组之中应涵盖五支阳极，并联以后，焊接中间阳极，使得管道阴极汇流点能够连接在一起。

3.2 多回路智能测试设备

智能阴极保护参数测试远传设备在输气管道的干线上已广泛应用。配套各种试片，其可以按设定的频率采集多种阴极保护参数，包括通电电位、断电电位、自然电位、交直流电流密度等参数。在区域阴极保护领域，以往通过人工测试，一方面测试点有限，无法反映真实的阴极保护电位分布；另一方面，占用大量的人力和时间，测试的频率无法很高，在阴极保护系统因环境等因素变化时，电位随之变化，无法及时发现并调整恒电位仪的运行状态。此外，人工测量往往具有随机性和人为操作习惯带来的误差。

3.3 电绝缘

实践和数值仿真的结果表明接地系统对区域阴极保护的影响是巨大的。对庞大的、低电阻的接地系统进行有效的直流电绝缘可以有效减少阳极用量和恒电位仪直流电流输出。对于接地系统相对简单的输气站场，可以采用固态去耦合器等设备，在隔离直流的同时保证交流通过性，确保接地的安全可靠。对于接地系统较为复杂，无法全面做到直流电绝缘的输气站场，可以对接地系统进行分析，实现部分绝缘。

4 结束语

综上所述，当前埋地管道应用范围日益广泛，但是腐蚀问题严重影响管道的应用，所以必须强化防腐工作，利用阴极保护方式，将其与绝缘防腐层配合应用，以最大化管道保护效果。因此，在长距离输油管线中，阴极保护是保证安全、稳定的能源供给的关键。相信该技术的推广应用，将为长输管线的安全提供有力保障。

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