论文部分内容阅读
摘要：在油气管道的实际运行过程中，会因为各种自然因素或人为原因导致腐蚀问题，积极使用阴极保护原理将改善油气管道的耐腐蚀性。通过有效改善油气管道的性能并采用合理的排流方法，有效地提高了阴极保护系统的稳定性，包括电流强制法和牺牲阳极法。本文主要针对使用这些方法存在的问题、优缺点以及如何升级保护进行分析和研究。
关键词：油气管道;阴极;保护系统;因素
中图分类号：TG174.41;TE988.2 文献标识码：A
引言：
由于中国幅员辽阔，油气管道在实际运行中将面临不同的环境，这也导致了油气管道安全事故的频发，需要积极采取科学有效的治疗方法。腐蚀是油气管道事故的常见原因。在当前保护油气管道的过程中，阴极保护系统发挥着积极作用。防腐绝缘层加电化学阴极保护系统是目前控制管道外部腐蚀最常用和最有效的技术，阴极电化学保护方法包括强制电流方法和牺牲阳极方法。
1.阴极保护技术概述
随着中国油气储运活动的不断发展，已建立了遍布全国的庞大的油气储运管道网络，但由于油气储运管道的长距离运输，跨区域现象经常发生，不同地区的自然气候、土壤特征等差异较大，导致油气管道腐蚀更加复杂。随着科学研究的深入实施，可以在阴极保护管理措施中采用增加电流的方法，即在管道表面施加外部电流，油气管道将成为阴极，从而抑制了电子的产生、金属腐蚀的迁移并防止或减少腐蚀的发生。对于阴极保护技术而言，阴极保护标准是其主要指标。应该注意的是，在高温区，不同金属的耦合或存在交流干扰的条件下，必须仔细考虑采用100mV极化准则。另外，当管道中只有一种阴极保护装置时，有必要避免过度保护并引起管道上防腐涂层的剥落和开裂现象。为了使阴极保护能够执行防腐工作，有必要增加管道中金属的电子含量，以确保内部电子始终处于过剩状态，负电势主要在管道表面，可以有效减少腐蚀现象。
2.油气管道阴极保护系统的主要影响因素
2.1油气管道保护性套管
油气管道表面有交叉口，主要是为了保护管道的整体功能。当额外的电流进入管道并导致管道内的金属电子的标称值超过额定值时，这可能会在金属表面产生潜在的负电状态，以进行保护性工作。但是，在实际施工中，由于管道在穿越过程中受到钢套的保护，因此原始管道的阴极保护电流无法到达管道各点的表面，而会到达保护管道的钢材[1]。在穿越时，导致阴极保护的减少或失效。在阴极保护系统的实际实施中，由于油气管道表面上存在套管，金属管道被屏蔽，使得大部分电子只能保留在套管内，导致阴极保护无效。
2.2电气化铁路
在油气管道的实际安装中，大多数情况下会在其顶部安装相应的电气设备，这会对地下油气管道产生一定的干扰。在电气化铁路运营期间，将涉及接触系统和牵引供电网络。接触系统中的接触线和载体电缆将形成一个接触网，而铁路、接触网和铁路地面的结合将形成牵引电源网。通常，当更多的杂散电流在长距离管道的带负电荷的位置流动时，会形成阴极区域，并且此时管道不会被腐蚀，但是当金属管道的表面过负时，会发生氢反应，导致油气管道的防腐层长期下降。
3.提升油气管道阴极保护系统效果的有效措施
3.1提高管道本身的安全性
由于油气管道的套管对金属管道表面的阴极保护有很大的影响，因此，如果套管中的某个位置出现泄漏点，则管道的腐蚀过程将进一步加剧。不仅不对油气管道起到保护作用，甚至会严重影响油气管道的使用寿命。在长输管道的建设中，有必要克服某些障碍时，可以采用增加管道壁厚的方法，放弃增加钢套管的措施，保证长输管道的安全。另外，可以使用混凝土套管进一步改善对穿越道路的油气管道的有效保护，并且在套管与油气管道表面之间放置具有良好绝缘性的支撑，以有效地提高性能。使输气管道与输气管道保持绝缘，从而可以有效地防止油气管道受到杂散电流的影响，从而避免了阴极保护失效的风险。同时，还可以增加套管两端的阳极材料量，从而增加金属管接受的电子数量，以确保阴极保护系统在各个方向上的安全运行。
3.2选择合适的接地排流方式
3.2.1接地排流方式
如果管道和管道以及电气化铁路不能保证足够的安全距离，以进一步改善管道和管道的腐蚀防护，则解决方案是安装地下排流装置。更多的可能性。但是，该方法必须在具体实施过程中充分保证管道阴极保护系统的有效性，并保证接地排污装置不会影响油的阴极保护系统的实际保护效果和保护程度。
3.2.2极性排流
极性排流必须充分利用油气管道周围土壤中产生的杂散电流来保护管道，这不仅可以提高油气管道防腐保护的经济性，而且实际操作過程非常简单，但该方法是在实践中实施的。在此过程中，会对周围的其结构造成严重干扰，并且很容易对结构进行过度保护。因此，在某些有交流干扰的区域不能正确使用。使用的是极性排放装置，该装置包括一个二极管和一个镁阳极接地装置部分，该部分可以通过二极管将管道中的正电通过地面连接到地面，同时保留阴极的电势，从而确保油气的阴极保护管道，此方法用于处理356.4×5管道，结果证明无法解决管道潜力过大的问题。
3.2.3钳位式排流
在油气管道上施加钳位排流可以有效地控制油气管道表面的交流电压值，但最大的缺点是当交流电压过高时，会引起CC电位的变化，影响油气管道。阴极保护的效果有一定的影响，其实际排流能力相对有限。另外，在实际应用中其排流系统损坏的可能性非常高。排流设施的维护和管理也很繁重。申请费用比较高。另外，在夹具式排流的实际应用过程中，排流装置中对接地材料的要求非常严格[2]。必须保证接地电极与油气管道的材料一致，在实际应用过程中接地会逐渐增加。腐蚀会导致消耗，并且电位也会随着接地电极的腐蚀而变化，这将进一步影响油气管道的阴极保护。
3.2.4固态去耦合器排流
去耦合器不是金属壳，在油气管道的保护中起着积极的作用，主要是因为积极采用先进的半导体科学技术，可以有效控制油气管道上的交流干扰电流和雷电感应电流，对油气管道的阴极保护系统起到良好的保护作用，可以有效地延长油气管道的使用寿命。无论采用哪种地下排流方法消除油气管道中的杂散电流，都必须对油气管道周围的状况进行全面而详细的分析以选择。在国外的某些阴极保护系统中，固体去耦器和接地体结合使用。该方法可以有效降低感应电压，非常方便维护和管理，适应性强，但实际使用成本较高。
4.实际应用案例
油气管道铺设由三根石油管道组成，总长度为89.56km，其中114.4×7管道，276.2×5管道和356.4×5石油管道。管道穿越河流，8条运河，穿越区域的地下水非常丰富。在实际应用过程中，这些管道受潮湿空气的影响，腐蚀情况更加严重。有必要及时进行阴极保护。目前，我国油气管道阴极保护技术主要采用-850mVOFF电势准则和100mV极化准则。通过对油气管道阴极保护技术的运行效果进行长期比较和论证，发现-850mVOFF的潜在判据对不同地区的土壤环境具有较好的适应性，也可以为油气管道提供良好的保护。
结语：
近年来，阴极保护管理信息系统发展迅速，有效地帮助了管道中阴极保护管理水平的提高。未来，阴极保护管理信息系统仍需要提高可靠性，扩展优化功能，促进标准化建设和研究大数据的应用。实际上，在阴极保护过程中经常发生的干扰包括电流屏蔽，杂散电流干扰和强烈的电击。在整体考虑之后，选择适当的阴极保护方法以加强管道的腐蚀保护并避免重大事故。
参考文献
[1]戴巧红，舒丽娜，潘霞青，姜葱葱.油气长输管道腐蚀与防护研究进展[J].金属热处理，2019，44（12）：198-204.
[2]王洋，张磊.油气管道保护和安全管理问题的分析[J].化工管理，2019（35）：96-97.
关键词：油气管道;阴极;保护系统;因素
中图分类号：TG174.41;TE988.2 文献标识码：A
引言：
由于中国幅员辽阔，油气管道在实际运行中将面临不同的环境，这也导致了油气管道安全事故的频发，需要积极采取科学有效的治疗方法。腐蚀是油气管道事故的常见原因。在当前保护油气管道的过程中，阴极保护系统发挥着积极作用。防腐绝缘层加电化学阴极保护系统是目前控制管道外部腐蚀最常用和最有效的技术，阴极电化学保护方法包括强制电流方法和牺牲阳极方法。
1.阴极保护技术概述
随着中国油气储运活动的不断发展，已建立了遍布全国的庞大的油气储运管道网络，但由于油气储运管道的长距离运输，跨区域现象经常发生，不同地区的自然气候、土壤特征等差异较大，导致油气管道腐蚀更加复杂。随着科学研究的深入实施，可以在阴极保护管理措施中采用增加电流的方法，即在管道表面施加外部电流，油气管道将成为阴极，从而抑制了电子的产生、金属腐蚀的迁移并防止或减少腐蚀的发生。对于阴极保护技术而言，阴极保护标准是其主要指标。应该注意的是，在高温区，不同金属的耦合或存在交流干扰的条件下，必须仔细考虑采用100mV极化准则。另外，当管道中只有一种阴极保护装置时，有必要避免过度保护并引起管道上防腐涂层的剥落和开裂现象。为了使阴极保护能够执行防腐工作，有必要增加管道中金属的电子含量，以确保内部电子始终处于过剩状态，负电势主要在管道表面，可以有效减少腐蚀现象。
2.油气管道阴极保护系统的主要影响因素
2.1油气管道保护性套管
油气管道表面有交叉口，主要是为了保护管道的整体功能。当额外的电流进入管道并导致管道内的金属电子的标称值超过额定值时，这可能会在金属表面产生潜在的负电状态，以进行保护性工作。但是，在实际施工中，由于管道在穿越过程中受到钢套的保护，因此原始管道的阴极保护电流无法到达管道各点的表面，而会到达保护管道的钢材[1]。在穿越时，导致阴极保护的减少或失效。在阴极保护系统的实际实施中，由于油气管道表面上存在套管，金属管道被屏蔽，使得大部分电子只能保留在套管内，导致阴极保护无效。
2.2电气化铁路
在油气管道的实际安装中，大多数情况下会在其顶部安装相应的电气设备，这会对地下油气管道产生一定的干扰。在电气化铁路运营期间，将涉及接触系统和牵引供电网络。接触系统中的接触线和载体电缆将形成一个接触网，而铁路、接触网和铁路地面的结合将形成牵引电源网。通常，当更多的杂散电流在长距离管道的带负电荷的位置流动时，会形成阴极区域，并且此时管道不会被腐蚀，但是当金属管道的表面过负时，会发生氢反应，导致油气管道的防腐层长期下降。
3.提升油气管道阴极保护系统效果的有效措施
3.1提高管道本身的安全性
由于油气管道的套管对金属管道表面的阴极保护有很大的影响，因此，如果套管中的某个位置出现泄漏点，则管道的腐蚀过程将进一步加剧。不仅不对油气管道起到保护作用，甚至会严重影响油气管道的使用寿命。在长输管道的建设中，有必要克服某些障碍时，可以采用增加管道壁厚的方法，放弃增加钢套管的措施，保证长输管道的安全。另外，可以使用混凝土套管进一步改善对穿越道路的油气管道的有效保护，并且在套管与油气管道表面之间放置具有良好绝缘性的支撑，以有效地提高性能。使输气管道与输气管道保持绝缘，从而可以有效地防止油气管道受到杂散电流的影响，从而避免了阴极保护失效的风险。同时，还可以增加套管两端的阳极材料量，从而增加金属管接受的电子数量，以确保阴极保护系统在各个方向上的安全运行。
3.2选择合适的接地排流方式
3.2.1接地排流方式
如果管道和管道以及电气化铁路不能保证足够的安全距离，以进一步改善管道和管道的腐蚀防护，则解决方案是安装地下排流装置。更多的可能性。但是，该方法必须在具体实施过程中充分保证管道阴极保护系统的有效性，并保证接地排污装置不会影响油的阴极保护系统的实际保护效果和保护程度。
3.2.2极性排流
极性排流必须充分利用油气管道周围土壤中产生的杂散电流来保护管道，这不仅可以提高油气管道防腐保护的经济性，而且实际操作過程非常简单，但该方法是在实践中实施的。在此过程中，会对周围的其结构造成严重干扰，并且很容易对结构进行过度保护。因此，在某些有交流干扰的区域不能正确使用。使用的是极性排放装置，该装置包括一个二极管和一个镁阳极接地装置部分，该部分可以通过二极管将管道中的正电通过地面连接到地面，同时保留阴极的电势，从而确保油气的阴极保护管道，此方法用于处理356.4×5管道，结果证明无法解决管道潜力过大的问题。
3.2.3钳位式排流
在油气管道上施加钳位排流可以有效地控制油气管道表面的交流电压值，但最大的缺点是当交流电压过高时，会引起CC电位的变化，影响油气管道。阴极保护的效果有一定的影响，其实际排流能力相对有限。另外，在实际应用中其排流系统损坏的可能性非常高。排流设施的维护和管理也很繁重。申请费用比较高。另外，在夹具式排流的实际应用过程中，排流装置中对接地材料的要求非常严格[2]。必须保证接地电极与油气管道的材料一致，在实际应用过程中接地会逐渐增加。腐蚀会导致消耗，并且电位也会随着接地电极的腐蚀而变化，这将进一步影响油气管道的阴极保护。
3.2.4固态去耦合器排流
去耦合器不是金属壳，在油气管道的保护中起着积极的作用，主要是因为积极采用先进的半导体科学技术，可以有效控制油气管道上的交流干扰电流和雷电感应电流，对油气管道的阴极保护系统起到良好的保护作用，可以有效地延长油气管道的使用寿命。无论采用哪种地下排流方法消除油气管道中的杂散电流，都必须对油气管道周围的状况进行全面而详细的分析以选择。在国外的某些阴极保护系统中，固体去耦器和接地体结合使用。该方法可以有效降低感应电压，非常方便维护和管理，适应性强，但实际使用成本较高。
4.实际应用案例
油气管道铺设由三根石油管道组成，总长度为89.56km，其中114.4×7管道，276.2×5管道和356.4×5石油管道。管道穿越河流，8条运河，穿越区域的地下水非常丰富。在实际应用过程中，这些管道受潮湿空气的影响，腐蚀情况更加严重。有必要及时进行阴极保护。目前，我国油气管道阴极保护技术主要采用-850mVOFF电势准则和100mV极化准则。通过对油气管道阴极保护技术的运行效果进行长期比较和论证，发现-850mVOFF的潜在判据对不同地区的土壤环境具有较好的适应性，也可以为油气管道提供良好的保护。
结语：
近年来，阴极保护管理信息系统发展迅速，有效地帮助了管道中阴极保护管理水平的提高。未来，阴极保护管理信息系统仍需要提高可靠性，扩展优化功能，促进标准化建设和研究大数据的应用。实际上，在阴极保护过程中经常发生的干扰包括电流屏蔽，杂散电流干扰和强烈的电击。在整体考虑之后，选择适当的阴极保护方法以加强管道的腐蚀保护并避免重大事故。
参考文献
[1]戴巧红，舒丽娜，潘霞青，姜葱葱.油气长输管道腐蚀与防护研究进展[J].金属热处理，2019，44（12）：198-204.
[2]王洋，张磊.油气管道保护和安全管理问题的分析[J].化工管理，2019（35）：96-97.