陰極保護(hù)在長輸管道的應(yīng)用

1、陰極保護(hù)在長輸管道的應(yīng)用郭勇丁繼峰（鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所，山東青島266071）摘要本文主要介紹陰極保護(hù)的方法及管道安裝陰極保護(hù)系統(tǒng)過程中應(yīng)該注意的方面，做出了一套合理的南昌—樟樹成品油管線陰極保護(hù)的施工方案。在A（城市）—B(城市)長輸管線工程實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)電化學(xué)參數(shù)測(cè)量陰極保護(hù)效果良好。關(guān)鍵詞陰極保護(hù)；腐蝕；雜散電流AbstractThispaperpresentsthecathodicprotectionmethodpip

2、elinecathodicprotectionsysteminstalledintheareashouldbenotedhasmadeareasonableNanchangZhangshurefinedoilpipelinecathodicprotectionoftheconstructionplan.inthepracticalapplicationaboutABlongdistancepipelineprojectafterthee

3、lectrochemicalmeasurementthecathodicprotectioncertificateswell.Keywdscathodicprotectioncrosionstraycurrent1前言目前我國的石油、燃?xì)赓Y源的輸送主要依靠長距離埋地管道來實(shí)現(xiàn)由于長輸管道均采用埋地方式敷設(shè)穿越地形、地段復(fù)雜土壤性質(zhì)各異對(duì)管道存在著不同程度的腐蝕如果能應(yīng)用現(xiàn)代腐蝕理論和防腐技術(shù)腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失可以降低25%～30%[1]

4、。這些管道埋設(shè)于地下長期受到外部土壤和內(nèi)部介質(zhì)的強(qiáng)烈腐蝕而經(jīng)常發(fā)生腐蝕泄漏事故常常導(dǎo)致管道設(shè)備非計(jì)劃性檢修、更換和停產(chǎn)造成了巨大的直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失。因此地埋管道的腐蝕與保護(hù)越來越引起人們的重視。埋地管線的腐蝕原因主要有:土壤腐蝕、大氣腐蝕和生物腐蝕3種。但是管道防腐層在生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工中無法保證不受到任何損壞。另外不可能將管道與腐蝕環(huán)境、介質(zhì)完全隔離。而且用于防腐絕緣層的各種材料都不同程度地具備吸水和透氣性埋地后在土壤溶液作用下管道

5、防護(hù)層由于埋地時(shí)間長久而出現(xiàn)老化、發(fā)脆、剝離、脫落。如發(fā)生泄漏將造成不可估量的損失。因此單純地對(duì)埋地鋼管采用防腐涂層的防護(hù)辦法不能有效解決地埋管道腐蝕問題。采用管道外防腐絕緣層與陰極保護(hù)的聯(lián)合使用是最經(jīng)濟(jì)、最合理的防蝕措施。A（城市）—B（城市）成品油管道工程管道全長為96.8Km，管道規(guī)格和材質(zhì)為φ323.96.4，L360。管道主要是環(huán)氧粉末外防腐層，在穿越段采用三層PE。鋅陽極保護(hù)在管道上開鑿一個(gè)合適的焊點(diǎn)采用鋁熱焊方式把它焊接到

6、管道上焊點(diǎn)之間用捆扎膠帶固定每個(gè)焊點(diǎn)都要做好防腐處理。帶狀陽極、輸氣管道和套管及支撐間嚴(yán)禁有任何的電接觸。1.3陰極保護(hù)設(shè)計(jì)方案A（城市）—B（城市）管道沿線土壤電阻率變化大最低25.1Ωm最高392.8Ωm一般地段在40～60Ωm。沿線幾處高壓輸電線路接地與管道距離較近經(jīng)過雙參比電極法測(cè)試雜散電流的電位梯度為2.8～5.4mVm。雜散電流干擾嚴(yán)重管道沿線必須采取鋅排流陽極并做犧牲陽極使用。（1）理論計(jì)算）理論計(jì)算根據(jù)外加電流的陰極保護(hù)

7、的設(shè)計(jì)規(guī)范需要根據(jù)被保護(hù)管道的基本數(shù)據(jù)和選取的陰極保護(hù)參數(shù)計(jì)，算出保護(hù)長度、保護(hù)電流及所需的保護(hù)站數(shù)量在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。基本數(shù)據(jù):直徑D=323.9mm壁厚δ=6.4mm管線全長96.8Km。陰極保護(hù)參數(shù)取值:管道自然電位0.55V(飽和硫酸銅)管道最低點(diǎn)電位0.85V(飽和硫酸銅)，通電點(diǎn)電位1.25V(飽和硫酸銅)鋼管電阻率ρT=0.166Ωmm2mJS=2103Am2。強(qiáng)制電流陰極保護(hù)的保護(hù)長度計(jì)算[3]如下:其中L為單側(cè)保

8、護(hù)長度mΔVL為最大保護(hù)電位與最小保護(hù)電位之差VD為管道外徑mmD′為管道外徑mmJS為保護(hù)電流密度Am2R為單位長度管道的縱向電阻ΩmρT為鋼管電阻率Ωmm2mδ為管道壁厚mm。計(jì)算結(jié)果：將設(shè)計(jì)參數(shù)代入公式計(jì)算，得單側(cè)保護(hù)長度L=65.93Km。根據(jù)工程的實(shí)際情況A（城市）—B（城市）全線共設(shè)置陰極保護(hù)站兩個(gè)分別是首站A（城市）和末站B（城市）。管道在穿越段設(shè)置帶狀鋅陽極保護(hù)沿線采用犧牲陽極即起到輔助保護(hù)，又可以排除管道上雜散電流和靜