淺談埋地輸油管道的陰極保護措施
發(fā)布時(shí)間：
2020-11-14
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摘 要
隨著(zhù)社會(huì )的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國經(jīng)濟取得了長(cháng)足的發(fā)展，經(jīng)濟建設也取得了高效的提升，社會(huì )發(fā)展對于石油的依賴(lài)越來(lái)越大，必須加以研究，提高輸油管道的建設和維護，確保我國社會(huì )的經(jīng)濟發(fā)展。而目前我國的油氣資源運輸主要依靠埋地管道，埋藏區域的大口徑金屬管道經(jīng)常遭受?chē)乐馗g，因此進(jìn)行陰極保護策略能夠有效的提升輸油線(xiàn)路的安全與穩定，實(shí)現石油產(chǎn)業(yè)的長(cháng)遠發(fā)展。本文通過(guò)對陰極保護策略的概念進(jìn)行分析，并介紹陰極保護的方法，進(jìn)而針對目前存在的問(wèn)題進(jìn)行積極的分析，提出相應的解決策略，希望對保證輸油管道的安全做出積極貢獻。
引言
由于社會(huì )發(fā)展需要的石油資源靠埋地管道進(jìn)行運輸，而地下輸油管道的運輸方向不受氣候條件的限制，比公路、鐵路、水運等運輸方式更安全，更高效，也更便宜。但是，大多數埋地輸油管道主要是鋼管材質(zhì)，長(cháng)埋大口徑金屬管道埋入地下后不可避免地將會(huì )受到腐蝕的影響，因此加強對埋地輸油管道的陰極保護是非常有必要的，必須積極采取合理的方法，促進(jìn)埋地管道的安全與穩定。
1陰極保護概念
石油資源是目前社會(huì )發(fā)展的基礎資源，支撐著(zhù)整個(gè)社會(huì )的運轉，是社會(huì )發(fā)展的血液，其地位是非常重要的。油田行業(yè)主要有勘探、開(kāi)發(fā)、鉆探、運輸和銷(xiāo)售等環(huán)節。埋地管道的壽命取決于油田工業(yè)的正常發(fā)展和整個(gè)油田的經(jīng)濟性建設。影響埋地輸油管道使用時(shí)限的因素主要是電化學(xué)腐蝕，尤其是在腐蝕性強的地區，必須做好陰極保護工作，通過(guò)陰極保護的方式，減緩對埋地輸油管道的腐蝕，保證管道的良好運行。我國的埋地輸油管道的陰極保護工作最開(kāi)始興起于1958年，當時(shí)還只是小規模試驗為主，沒(méi)有大規模的應用。我國大慶油田于1965年開(kāi)始試驗犧牲陽(yáng)極保護陰極的方法，取得了良好的效果。
2目前埋地輸油管道中對于陰極保護存在的問(wèn)題分析
2.1埋地輸油管道的保護狀況
目前，我國埋地管道外的防腐層組件主要由瀝青玻璃布和防腐膠帶膠帶等腐蝕抑制物質(zhì)組成。為了防止氣體和低壓氣體管線(xiàn)和中壓管線(xiàn)腐蝕，通常使用環(huán)氧樹(shù)脂石油和塑化瀝青。然而，由于塑化瀝青的成本相對較高，因此在管道的防腐工作中并未廣泛使用。相比之下，環(huán)氧樹(shù)脂和浸出石油法都常用于防腐蝕處理中。近年來(lái)，陰極保護受到越來(lái)越多的關(guān)注，但由于需要在施工期間建立適當的試樁，陰極保護的難度已經(jīng)增加。目前，我國乃至世界上最常用的方法是噴涂環(huán)氧粉末，這已被證明是一個(gè)很好的結果。然而，對于正在進(jìn)行的陰極保護工作，陰極保護工作在各個(gè)地方都沒(méi)有受到相應的重視，因為相應的管理機制并不完善，而埋地管道中的陰極保護是非常有效的，但它并沒(méi)有真正用于實(shí)踐，也沒(méi)有發(fā)揮其真正的效果和作用。
2.2建造埋地管道時(shí)的陰極保護比較困難
隨著(zhù)時(shí)間的增加，埋地輸油管道在其表面上出現了陰極和陽(yáng)極，腐蝕逐漸從陰極部分影響管道。陰極保護是施加外力以保護作為陰極的管表面的效果，從而實(shí)現降低腐蝕程度的作用。在埋地管道的陰極保護的情況下，首先必須用良好的耐腐蝕絕緣涂層保護地下管道，可以有效的降低陰極保護的成本。然而，實(shí)際結構并非如此，埋地管表面涂層的厚度不易控制，并且厚度不均勻經(jīng)常發(fā)生，不能達到陰極保護的效果。
3埋地管道施工中的陰極保護措施
3.1犧牲陽(yáng)極的陰極保護
犧牲陽(yáng)極的保護方法是利用兩種不同的金屬放在同一電解液中，由于二者的特性和組成不同，二者損失電子的能力也是不一樣的。我們必須在放置時(shí)選擇保護金屬更強的金屬，并放置比我們保護的金屬活躍性更強的金屬，以使金屬失去電子并發(fā)生化學(xué)反應。以保護管道。它具有廣泛的應用范圍，石油的收集和運輸是一種相對短距離和中距離的管網(wǎng)系統。當來(lái)自陽(yáng)極的電流非常低時(shí)，陰極腐蝕的可能性非常低，并且應該避免陰極保護以將管道放置在一起，以進(jìn)行陰極保護。設計措施，技術(shù)復雜性相對較低，工藝的維護也相對簡(jiǎn)單，但存在一定的缺點(diǎn)，因為對陽(yáng)極的電流輸出不能很好地控制，可控性低，主要可用于保護管道。
3.2強制電流保護
強制電流方法對于陰極保護的意義重大，顧名思義，是我們想要保護的管道的外部強制電流消耗。因為我們不希望陰極被腐蝕，陰極腐蝕會(huì )有電子損失，因此我們的目標是使管道的損失部分得到有效的補償。電子通過(guò)陽(yáng)極傳導電流進(jìn)入地并通過(guò)吸收點(diǎn)返回電源，從而可以補償陰極損失的電子。其特點(diǎn)是在運行期間具有高電流并且易于遠程自動(dòng)化，因為安裝相對較小，在維護操作技術(shù)人員期間需要定期維護，并且可用于保護管道和區域管網(wǎng)。
3.3使用3PE防腐管
3PE鋼管防腐管對于埋地輸油管道電化學(xué)腐蝕的三個(gè)過(guò)程，輸油管道的防腐管道工藝也從抑制其中一個(gè)過(guò)程開(kāi)始。例如，在管道外壁添加油和防腐蝕涂層可以增加回路電阻并減少腐蝕電流，直流電源使鋼管產(chǎn)生底部負電位，并為陰極陽(yáng)極提供陰極保護，消除潛在的差異。輸油管道3PE防腐包括涂層，進(jìn)行防腐蝕和陰極保護。一旦3PE防腐管道涂層受損，暴露的鐵部分會(huì )加速局部腐蝕。因此，3PE防腐涂層和陰極保護的結合是治療癥狀的方法，是經(jīng)濟有效的。比如美國這樣的國家已經(jīng)明確指出使用3PE防腐蝕管道涂層必須是用于陰極保護。
然而，由于密集的地下管網(wǎng)，陰極保護外部電源對城市輸油系統的其他管道有很大的影響，這可能導致他們的家庭自身利益和損害。然而，由于犧牲陽(yáng)極保護方法使用具有負電位的金屬材料作為鋼管電位，因此它對鋼管沒(méi)有影響。因此，城市的輸油管道應使用3PE防腐管道涂層和犧牲陽(yáng)極，運用防腐管道工藝。對于其他低壓非主管，通常直接采用管道涂層的3PE防腐方法。
目前，埋地輸油管道常用的3PE防腐管道涂料主要包括三層PE復合結構，環(huán)氧樹(shù)脂粉末（FBE）、煤焦油搪瓷、環(huán)氧煤焦油瀝青和PE膠帶。三層PE復合結構和環(huán)氧樹(shù)脂粉末油3PE防腐管道涂層具有優(yōu)異的性能，因此是歐洲和美國埋地管道的主要含油3PE防腐管道涂層。在我國，考慮到諸如耐久性和維護成本的總體經(jīng)濟因素，PE復合結構的三層防油防腐涂層是優(yōu)選的。
在犧牲陽(yáng)極保護方法中，鎂合金通常用作犧牲陽(yáng)極以保護管道。由于輸出電流期間的損壞，鎂合金犧牲陽(yáng)極的壽命被調整到管道的壽命，從而不會(huì )浪費或增加維護成本。然而，應該注意的是，如果土壤比電阻高并且受保護的管道要穿過(guò)地下水層，則不應使用犧牲陽(yáng)極保護的方法。
4結論
綜上所述，陰極保護對于埋地輸油管道的益處是顯而易見(jiàn)的，只有積極采取陰極保護措施，對于埋地管道的建設，我們首先要選擇優(yōu)質(zhì)的原材料進(jìn)行施工。這要求該部門(mén)的主管部門(mén)制定適當的監測系統，以確保采購和原材料測試能夠正常和適當地進(jìn)行，才能夠確保輸油管道的安全運行，從而確保社會(huì )的正常運轉。
焦作市富睿鑫有色金屬有限公司是一家從事陰極保護設計，材料，施工的單位。聯(lián)系人：張森 電話(huà)：19939123222
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