输油管道阴极保护设计方法研究
埋地输油管道的阴极保护措施探析
埋地输油管道的阴极保护措施探析【摘要】埋地输油管道的阴极保护是一项重要的技术措施，旨在延长管道寿命，减少腐蚀损坏。
本文从介绍埋地输油管道的背景和研究意义入手，详细探讨了阴极保护技术的原理、措施和系统构成，以及对其效果进行评估。
结论部分展望了未来埋地输油管道阴极保护技术的发展趋势，并总结提出了相关建议。
通过本文的探析，读者可以更深入了解埋地输油管道阴极保护的重要性和实施方法，促进相关领域的研究和应用，为管道运行和维护提供有益参考。
【关键词】埋地输油管道、阴极保护、技术、原理、措施、系统构成、效果评估、展望、总结、建议1. 引言1.1 背景介绍埋地输油管道是石油工业中至关重要的设施，它承担着将原油从采油地输送到加工厂或者终端用户的重要任务。
由于环境中存在大量水和土壤中的各种氧化物，输油管道容易发生腐蚀现象，对管道的安全运行带来了严重的威胁。
为了解决输油管道腐蚀的问题，阴极保护技术应运而生。
阴极保护是通过向管道周围施加一定电流，使管道成为阴极，从而抑制腐蚀的一种保护措施。
它是目前应用最广泛、效果最好的管道防腐方法之一。
阴极保护技术并非一成不变的。
随着科学技术的发展，阴极保护技术也在不断改进和完善。
在实际应用中，对于不同的管道，采用不同的阴极保护措施，以及合理的阴极保护系统构成，是确保管道长期安全运行的关键。
本文将对埋地输油管道的阴极保护技术进行探讨，分析阴极保护原理、措施、系统构成以及效果评估，旨在为今后的管道防腐工作提供参考。
1.2 研究意义埋地输油管道的阴极保护措施是现代油气工业中非常重要的技术之一。
其研究意义主要体现在以下几个方面：埋地输油管道是连接油田和炼油厂之间的重要通道，承载着大量的原油和石油制品。
若管道受到腐蚀损坏，将直接影响到油气输送的安全和稳定性，甚至可能引发严重事故，造成环境污染和财产损失。
研究如何有效地对埋地输油管道实施阴极保护措施，具有重要的现实意义。
随着油气勘探和开采的不断推进，埋地输油管道的长度和覆盖范围不断扩大，管道腐蚀问题日益突出。
长输管道牺牲阳极法阴极保护施工方案
长输管道牺牲阳极阴极保护施工方案河南汇龙合金材料有限公司项目部目录一、概述------------------------------------------------------------ 2（一）原理 ----------------------------------------------------- 2（二）牺牲阳极法阴极保护的优点 --------------------------------- 2（三）牺牲阳极材料 --------------------------------------------- 2（四）阳极安装方式 --------------------------------------------- 6（五）测试系统 ------------------------------------------------- 7（六）应用标准和规范 ------------------------------------------- 7（七）主要测试设备和工具 --------------------------------------- 8二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计---------------------------------- 8三、施工方法-------------------------------------------------------- 81、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 92、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9一、概述（一）原理将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金，该金属或合金为阳极，依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护，这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。
（二）牺牲阳极法阴极保护的优点1、不需要外部电源；2、对邻近金属构筑物无干扰或很小；3、电流输出虽不能控制，但有自动调节倾向，且覆盖层不易损坏。
长输管道站场区域阴极保护-精选文档
合金。工程实施后，进行电位实测，总结了很多经验。
陕京线也先后在采育、永清、通州等站实施区域阴极 保护；西气东输也陆续在甪直和古浪开展了区域阴保 研究；
边水平浅埋阳极组方式，这两个站的设计和实施由泵
站管理单位完成，由于输油泵站区域较大，地下管网
较多，管道电绝缘几乎没有实施，因此，这两个站的 区域阴保除靠近阳极地床的区域配管外，相当一部分 由于地下管道的相互电屏蔽而没有达到保护电位，普 遍在-0.75-0.8V C.S.E。
进入新世纪初，区域阴极保护进入全面尝试应用
中国石油天然气管道工程有限公司
CHINA PETROLEUM PIPELINE ENGINEERING CORPORATION
多年来站场内部埋地管网的腐蚀破坏事故不 断的发生，如忠—武输气管线站场在扩建开挖 时发现，站内管线防腐层脱落严重，又没有阴 极保护措施，造成了较为严重的腐蚀；07年初 在西气东输轮南首站以及陕京输气管道站内开 挖过程中，也同样发现防腐层破损严重，使管 道遭受了腐蚀；另外，早些年在阿—赛线、濮-临复线
由于站内设备、仪表设施以及人员相对比较 集中，站内腐蚀泄露的危害要比干线严重的多。
中国石油天然气管道工程有限公司
CHINA PETROLEUM PIPELINE ENGINEERING CORPORATION
正因为如此，站内腐蚀在国外油气储运工程中一直
都很重视，美国腐蚀工程师协会NACE要求站内管道 必须采取阴极保护。中石油最近十多年来也陆续在 许多管道工程中,如忠武线、库鄯线、黄岛首站、 太阳升和林源等泵站、鄯乌线，陕京输气管道、以 及广东LNG等诸多工程的工艺站场实施了区域阴极 保护，取得了一定的效果。一些管道项目如西一线、 西部原油成油管道等都正在实施增设区域阴极保护。
SYT 0036-2000 埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范
２０１ 极保护 ｃｔ ｄ ｐｏ ｃｏ ． １ ． － Ａ ａ ｏｉ ｒ ｅ ｉ ｈ ｃ ｔ ｔ ｎ 通过阴极极化控制电化学腐蚀的技术。阴极保护有牺性阳极法和强制电流法． ２０２ 强制电流 ｉｐｅ ｅ ｃｒ ｎ ．． ｍ ｒ ｓ ｕ ｅｔ ｓ ｄ ｒ 又称外加电流。通过外部电源施加的电流。 ２０３ 浦助阳极 ｉｐｅ ｅ ｃｒ ｎ ａｏｅ ．． ｍ ｒ ｓ ｕ ｅｔ ｄ ｓ ｄ ｒ ｎ 旧称接地阳极。与强制电流电源的正极相连， 仅限于以导电为目的的电极。
更负。 注： 地电位测量值， 正确解释管／ 必须考虑测量方法中所含的Ｉ Ｒ降误差， 通常采用下面的几个方法
Ｉ ）侧量或计算 Ｉ ； Ｒ降
２ 检查阴极保护系统以往的性能， ）
３ 评价管道及其环境的物理和电性能； ） ４ 确定是否存在腐蚀的直接证据。 ）
２ 相对饱和硫酸铜参比电极的管／ 地极化电位为一８０ ５ｍ Ｖ或更负。 ３ 管道表面与同土壤接触的稳定的参比电极之间阴极极化电位值最小为 １０ ０ｍ Ｖ。这一准则可
电缆
３２２ 被保护的新建管道应具有质量良好的覆盖层。 ．． ３２３ 被保护管道应在下列位置装设绝缘接头或绝缘法兰， ．． 并应符合国家现行标准《 阴极保护管道的
电绝缘标准》 Ｙ Ｔ ８ 和《 Ｓ ／ ０ ６ 绝缘法兰设计技术规定》Ｙ Ｔ １ 的要求。 ０ Ｓ／ ０ ６ ５
Ｉ 设计保护系统范围内管道与非保护对象连接处； ２ 管道与厂、 库、 站、 井的连接处； ３ 干线管道与分支管道的连接处； １ 杂散电流强干扰区与非干扰区的分界处； ５ 不同金属结合部位； ６ 有覆盖层的管道与裸管道的交接部位；
中华人民共和国石油天然气行业标准
埋地钢质管道强制电流阴极 保护设计规范
现役埋地燃气钢质管道极阴极保护的设计分析
现役埋地燃气钢质管道极阴极保护的设计分析确定了阴极保护的建造理念之后，本篇文章简单叙述了该理念的具体实施步骤，准确分析了燃气管道阳极的材料选用。
与此同时还将每一个步骤的数据进行了检测，简化镁阳极的运用方法。
在设计理念之上。
我们需要在实际中去应用，弥补埋地钢制管道因防腐层存在针孔、老化以及缺陷等保护不足，从而达到延长管道的安全使用寿命的目的。
标签：现役燃气管道；阴极保护；牺牲阳极；钢制管道1 管道阴极保护方法的选择燃气管道埋于地下需要经过特别的处理，其电极的阳极按照规定必须用化学包装材料进行包装，与此同时阴极的一端就不用包装起来。
燃气管道的阴极保护有很多种措施，我们要根据燃气管道的实际需求，选择适当的燃气保护材料。
在城市燃气行业的阴极保护中，固定电流法和牺牲阳极保护阴极法最为广泛应用。
除了牺牲阳极保护阴极的方法，我们还可以针对部分特殊城市，进行高效的特殊举措。
按照埋地钢质燃气管道技术准则的规定，流程中的一切步骤都需要经过相关部门的批准。
在整个工程竣工之后，要高标准的进行验收，使用专业的仪器，并且雇佣专业的团队进行验收。
2 牺牲阳极法设计主要参数的确定2.1 土壤电阻率的测试再对燃气管道进行地下装置时，我们需要掌握整个流程的数据，尤其是土壤电阻率，它直接影响着燃气管道阳极的种类和规格。
地下的情况相对于地上来说较为复杂，土壤中有各种腐蚀因素，这些腐蚀因素都会干扰电离子的浓度和含水量。
土壤中的各种物质因素，都会影响钢管的使用期限，水质中之所以会出现电离子浓度过高的现象，是因为钢管的单调性导电性较好。
我们可以根据地底下的钢管分泌物或残留物，检测出钢管的安全质量及使用年限。
2.2 阴极保护电流密度的选择埋地钢管流程中的各种数据都需要掌握，尤其是阴极保护电流的密度，它的影响因素非常多，需要保护其表面的结构。
燃气管道埋于地下需要经过特别的处理，其电极的阳极按照规定必须用化学包装材料进行包装，与此同时阴极的一端就不用包装起来。
石油管道阴极保护的设计要点
河南汇龙合金材料有限公司刘珍
阴极保护产品、设计、工程施工一站式服务；提供阴极保护完整解决方案
阴极保护的设计要点
第一，优化接地电池的设置。
传统的阴极保护设置只注重管道防腐本身，对设备保护缺乏认识。
结合创新的思想，采取安装接地电池的方法，将雷击和静电破坏因素考虑在内，防止绝缘设备与保护电流之间的相互干扰。
第二，杜绝杂散电流的现象。
杂散电流的不稳定性是导致电化学腐蚀程度DI 1,~U的原因，一般来说，在管道附近5 米以内、电位差高于0.5mV/m 时，就会导致大量的杂乱电流出现，会加速绝缘层的破裂速度。
可以通过设置排流锌阳极组来减少干扰，实现防腐的目的。
第三，复杂区域的特殊保护。
石油天然气管道在建设中会发生与其他设施较差的局面，如公路、铁路等地理位置上的重叠，由于大量金属材质的集中，会出现腐蚀的共生性。
基于此，应该对这种情况进行特殊保护，如增加套管、开凿焊点增加锌阳极保护等。
输油管道安全问题研究
输油管道安全问题研究作者：崔欣颖来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第12期【摘要】目前，输油管道由于管线增多，管龄的增加，以及不可避免的腐蚀、磨损等自然或人为损坏等原因，输油管道存在问题较多，安全运行受到威胁，危及到人们的生命财产、生存环境安全，还造成严重的资源浪费。
因此，分析研究影响管道安全运行的各个因素，采取相应防范措施，注意消除安全隐患或将其控制在最低限度内，确保输油的安全运行，具有十分重要的意义。
【关键词】输油管道安全腐蚀检测阴极保护1 输油管道主要安全问题分析1.1 腐蚀腐蚀是管道的大敌，是致使管道穿孔泄漏的重要原因，进而造成资源损失、生产停止和环境污染，并需要花费人力物力来处理，造成巨大的经济损失。
与世界上先进国家相比，我国埋地管道的腐蚀是相当严重的。
由于地下原油管道腐蚀层自然老化及不法分子打孔窃气对防腐层造成损坏，防腐层出现龟裂、破损、剥离，失去对管道的保护作用，造成管道腐蚀加重，使管道进入腐蚀穿孔的多发期。
1.2 管道低输量运行原油管道低输量运行情况在油田普遍存在。
管道处于低输量后，将导致输油能源单耗增加，并影响管道运行安全，甚至有可能造成凝管事故。
（1）管道低输量运行的原因。
油源限制、分流等是导致管道处于低输量下运行的主要因素。
（2）管道低输量运行可能造成管道凝管。
由于我国盛产高粘易凝原油，即俗称“三高”（高含蜡、高凝点、高粘度）原油，其流动性能较差。
在热油沿管路向前输送的过程中，由于油温远高于管路周围的环境温度，在这径向温差的推动下，油流所携带的热量将不断地往管外散失，因而使油流在前进过程中不断得降温，即引起轴向温降。
当油温降到接近凝固点时，原油就有可能逐渐失去流动性而凝固，造成原油凝管事故，无法确保管道的安全运行。
1.3 盗油分子破坏管道在输油管道上打孔盗油，对输油管道的安全运行是最大的威胁。
随着国内原油需求的日益增长和国内外市场石油价格的不断上涨，不法分子打孔盗油的行为日趋猖獗，方法越来越高明，手段越来越狡猾——不仅使用一些专用工具在管线上钻孔，外接窃油管线和阀门进行窃油，而且还通过挖掘地道、铺设金属或塑料管进行窃油，形成了打孔、窃油、土炼、销赃等完整的地下体系，使管线看护工作越来越严峻，影响了管道正常的运行。
科技成果——PCCP管道阴极保护技术
科技成果——PCCP管道阴极保护技术所属行业化工适用范围给排水工程成果简介1、技术原理本技术主要针对PCCP管道在服役过程中由于电化学腐蚀所引发的管壁减薄、管道穿孔、爆管等问题进行预防性保护，其主要技术原理是通过指定的阳极向被保护阴极（PCCP管道）输送电子，阻止阴极释放电子，从而抑制阴极的腐蚀，以达到保护阴极的作用，有效的减少PCCP的腐蚀，从而减少钢铁和混凝土的损耗，实现节能效果。
具体的实施方式主要包括牺牲阳极式阴极保护和外加电流式阴极保护两种，其中牺牲阳极式阴极保护主要由牺牲阳极、参比电极、电缆和测试桩组成；外加电流式阴极保护主要由恒电位仪/整流器、辅助阳极、参比电极、电缆和测试桩组成。
2、关键技术与装备（1）通过建立腐蚀预测模型、阴极保护建模技术等实现系统的阴极保护设计；（2）辅助阳极、整流器/恒电位仪、检测设备。
主要技术指标1、极化值达到100mV，减少腐蚀速度可达98%，极大的延长管道使用寿命；2、极化电位不大于1000mV，避免钢丝氢脆。
技术水平1、该技术达到国内先进水平，由我公司编制的GB/T28725-2012《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》标准通过了国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会的审核，并于2012年9月3日发布，该标准属国内首项埋地预应力钢筒混凝土管道（PCCP）的规范性文件，填补了国内该项技术的空白；2、该技术所形成的国家标准GB/T28725-2012《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》于2014年被中国工业防腐蚀技术协会评为科技进步二等奖；3、2015年获得沈阳市工业和信息产业技术创新项目资金补助50万元；4、2011年3月7日获得“国家实用新型专利”，“预应力钢筒混凝土管道的阴极保护测量组元”，ZL201120056714.6。
典型案例1、辽宁省三湾水利枢纽及输水工程建设管理局所建设的辽宁省三湾水利枢纽及输水工程，线路全长38.099km，枢纽工程水库总库容1.54亿m3，电站装机容量18MW，输水工程输水设计规模67.56万t/d；净水厂一期总供水规模为15万t/d，目前一期工程12.6km已建设完成，工程全线采用牺牲阳极式阴极保护，管线运行情况良好，未发生电化学腐蚀所引发的事故。
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输油管道阴极保护
设
计
方
法
研
究
河南汇龙合金材料有限公司2019年企业版
输油管道阴极保护设计方法研究
能源，越来越成为一个国家工业乃至人们日常生活必不可少的重要组成部分，而随着当代经济的迅速发展，能源运输已经渐渐的摆脱了汽车、火车、轮船等交通运输工具的限制，开始青睐于一种新的运输方式——管道运输。
尤其是改革开放以来，我国经济飞速发展，社会主义经济现代化建设进入了一个新的阶段，能源的需求也日益的飞速增加，于是一大批能源转移工程便相继开工，如“西气东输”等大型工程，于是一大批的埋地管道开始在祖国大地上安家。
但是，由于现代的埋地管道的材质大部分为碳钢结构，导致其特别容易被腐蚀，大大的缩短了管道的使用寿命，造成了严重的安全隐患，因此阴极保护的设计与施工越来越受到人们的关注。
为此，本文从当今社会的热点出发，介绍了现阶段阴极保护设计与施工工程的现状，并通过分析该项研究的必要性，从而探讨出实现阴极保护设计与施工的现实途径，为阴极保护设计与施工应用的研究工作的进一步开展，提供了一些切实可行的指导性意见。
1 我国现阶段阴极保护设计与施工工程的现状阴极保护，是应用于埋地管道，减弱其锈化以及腐蚀的速率的最普遍以及最使用的技术手段，该项技术通常采用“阳极牺牲法”，减少阳极电子，实现阴极的保护。
阴极保护设计与施工工程在我国已经发展
了多年，并已经实现了初步的完善，但是由于技术相对落后，任然存在着很多问题：
1.1 我国现阶段阴极保护设计与施工工程应用范围只局限
于大型工程，技术没有得到广泛普及，阴极保护设计与施工的应用技术属于高新技术，技术含量较高，尤其是主要方法摘要“阳极牺牲法”技术难度大，标准要求高，而且需要大型的设备，先进的管理制度，以及巨额的资金，因此，直接导致了中小型工程没有能力进行阴极保护设计与施工的应用，造成了技术难以得到进一步的推广。
1.2 现阶段阴极保护施工工程的运行维护工作不到位，缺乏科学有效的日常维护管理埋地管道通常应用于大型工程，类似于“西气东输”等工程，动辄就是几十万根管道，上千公里的距离，因此在实施阴极保护工程之后，几乎就没有足够的人力、物力和财力，进行整个工程的运行维护工作，尤其是在中国，对埋地管道这类固定设备，缺乏相应的重视，乃至于直接忽略了科学有效的日常维护管理。
2 现阶段进行阴极保护设计与施工工程研究的必要性
2.1 现阶段进行阴极保护设计与施工工程研究是延长管道
使用寿命，增加工程稳定性的需要现阶段，大部分埋地管道都是碳钢材质的，在地下容易被腐蚀和锈化，从而造成资源的浪费，
甚至是巨大的经济损失。
而阴极保护可以通过“阳极牺牲法”有效的减少管道的腐蚀，延长管道使用寿命，增加工程稳定性。
2.2 现阶段进行阴极保护设计与施工工程研究是规避风险，保证工程安全性的需要埋地管道如果发生腐蚀，将会增加能源泄露的风险，形成严重的安全隐患，如某段管道的石油发生泄露，将会引起火灾，甚至是爆炸。
因此，只有加强阴极保护设计与施工工程的应用，才能够有效的增加工程的安全性，把风险扼杀在摇篮之中。
3 实现阴极保护设计与施工的应用的现实途径
3.1 加大对该项工作的投资力度，制定相关制度保证该项工作的顺利进行阴极保护设计与施工通常应用于大型工程，但是由于工程本身的工作量就比较浩大，所需资金很多，以至于很难抽出部分流动资金支持阴极保护引用工作的开展。
因此，我国相关部门应该制定相应的制度，保证阴极保护工作能够成为整个工程的重要组成部分，得到充分的资金支持。
另外，由于阴极保护工作所使用的“阳极牺牲法”，技术难度大，标准要求高，导致该项工作所需的费用较高，因此国家应该给予相应的资金支持与帮助，保证阴极保护工作的顺利开展。
3.2 努力提高“阳极牺牲”的技术水平，为阴极保护设计与施工的应用提供技术基础阴极保护设计与实施应用属于新兴的科学领域，目前，国内的高等院校仅有几所开设了该项专业，并
且国内的阴极保护技术发展不充分，远远落后于发达国家。
因此，我国教育部门要把“阴极保护设计与实施应用”这个新兴科学重视起来，开设相关专业，高薪聘请外国技术顾问，大力培养人才;另外，我国的技术人员在研究阴极保护工作的过程中，要积极地引进外国的先进技术，从而促进我国该项技术研究的进一步完善和发展。
3.3 推动该项技术的普及，在实践中进行检验，并不断完善和发展事件是检验真理的唯一标准，任何技术想要不断完善和发展，进一步趋于成熟，就要在实践中不断摸索，在失败中总结经验。
我国应该大力推动阴极保护的进一步推广，这样一方面可以节约资源，减少浪费，增加中小型工程的安全指数，另一方面，能够在广泛的普及中发现问题，并吸收广大群众的智慧，促进技术的进一步发展。
4 结语
目前，我国现阶段的阴极保护设计与施工应用的研究工作虽然取得了一些令人满意的成绩，但由于其本身的发展还处于初步探索的阶段，再加上该课题所需的专业知识水平较高，影响因素较多，而且工作团队缺乏创新的意识和先进的技术经验，最重要的是国家政府部门资金支持的力度不足，无法为该项工作提供一个良好的研究基础，所以该项研究工作，仍然面临着一系列突出的问题。
因此我国政府及有关部门应该加强对现阶段的阴极保护
设计与施工应用的研究工作的重视，继续加大对该项工作的人才支持、技术支持与投资力度，努力为该项研究工作建立一个良好的研究基础，从而加快该项研究工作的研究进程，争取早日探索出实现阴极保护设计与施工应用的现实途径，实现埋地管道防腐蚀的技术化，保证我国大型能源运输工程的顺利开展与安全保护，加速现代化建设与“十二五”规划的进程，为实现全面小康、构建社会主义和谐社会贡献了一份力量。