探究阴极保护在长输埋地钢质管道的应用

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油气长输管道防腐的必要性及阴极保护_2020

油气长输管道防腐的必要性及阴极保护_2020

油气长输管道防腐的必要性及阴极保护阴极保护是延长管道寿命、抑制埋地管道腐蚀的重要手段,已经广泛地应用在石油、化工、天然气、市政等行业当中。

随时间的推移,管道经常会出现腐蚀穿孔的现象。

1油气长输管道防腐的必要性目前,世界上长距离油、气管道的总长度估计己超过200万km里,埋入地下的管道钢铁总量约2亿t。

输送气、油的钢质管道大都处于复杂的土壤环境当中,所输送的介质也都含有有腐蚀性,所以管道的内壁以及外壁都有可能遭到腐蚀,管道一旦被腐蚀穿孔,就会造成气、油的漏失,这样不仅会造成运输的中断,而且会环境有很强的污染,甚至还有可能引起火灾,造成更加严重的危害。

如果不采取相应的防腐措施,每年腐蚀其l0%,则钢铁年托运将达2千万t以上,这是一个相当惊人的直接损失,其间接造成的经济损失更是难以估计。

所以必须防止油气长输管道腐蚀的损坏。

2阴极保护的原理在被保护的管道上连接一个电位更负的金属或合金作为阳极或给被保护管道外加电流,从而使被保护的管道阴极极化,进而减轻或消除管道腐蚀速率。

(1)外加电流法阴极保护是利用外部电源对被保护体施加阴极电流,从而抑阻被保护体自身的腐蚀过程。

(2)牺牲阳极法阴极保护在土壤等电解质环境中,当与被保护体电连接后将优先腐蚀溶解,释放出的电子在被保护体表面发生阴极还原反应,牺牲阳极因其电极电位比被保护体的更负,抑阻了被保护体的阳极溶解过程,从而对被保护体提供了有效的阴极保护。

(3)牺牲阳极种类及应用范围分别是带状牺牲阳极、锌-铝-镉合金牺牲阳极、镁合金牺牲阳极和镯式牺牲阳极以及铝-锌-铟系牺牲阳极。

带状牺牲阳极主要应用于高电阻率土壤、空间狭窄局部场合及淡水,如套管内;锌-铝-镉合金牺牲阳极适用于海水、机械设备、淡海水介质中的船舶、海洋工程和海港设施以及低电阻率土壤中的电缆、管道等设施金属防腐蚀的阴极保护;然而镁合金牺牲阳极密度相对小,极化率低,电极电位很负,对铁的驱动电压比较的大。

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埋地钢质管道阴极保护方式及其维护

埋地钢质管道阴极保护方式及其维护

冬 季机 场道 面 除冰 雪工作 ,建 立 由专 业化 人员 组 成 的专 业化 队 下应 用 不 同规格 和 型号 的设备 ,不 同 的气 象环 境下 用不 同功 能 的专
伍 ,组织 固定 ,人 员基 本 固定 ,有 利于保 证 服务 质量 和服 务水 平 的提 用设 备 ,作业 效果 更 好 ;新 型专 用 设备 ,为 了飞 行 区 的某 一 需 求 而设
关 键词 :金属 ;管道 ;保护 ;维护
1金 属腐 蚀
质 溶液 的特 征 ,埋地 金 属管 道在 土壤 中将 发生 电化学 腐 蚀 。埋地 金
1.1金 属腐蚀 的本 质
属管道 在 土壤 中的腐蚀 速度 比一 般水溶 液 中慢 。其 中土壤 电 阻率是
金属 腐蚀 的本 质 就是 金属 由元 素状 态 返 回 自然状 态 (矿石 )的 影响腐 蚀速 度 的主要 因素 。
作业 时制 剂 的用量 ,行驶 速度 ,作业 宽度 等相 关参数 。
况 的 防水性 能 提 高 ,润 滑 和温 升 控制 性 能 提高 ,整 体 保 证设 备 能 够
②除 冰雪 预案 的培训 。熟悉 除 冰 、除雪 的方 法 ,熟 悉飞 行 区除冰 在 恶劣 的寒 冷环 境下 长 时 间连续 运行 。③ 除 冰雪 工艺 方 面 在较 高
雪 预案 ;了解 编 队作 业 时各 车 辆 的位 置 、功 能 、责 任 ,出现 纰漏 时如 的 人员 技 术水 平 和设 备 配备 水平 基 础 上 可 以完成 新 的作 业方 式 方
何 补救 ,知道 自己岗位 上级部 门的联 系方式 。
法 的组 合 ,以满 足不 同范 围 和条件 下 的作 业需 求 。在场 道 除 冰雪 作
吹雪车对跑道 、联络道、滑行道实施热吹作业,一旦摩擦系数达不到标 含量 的设 备 ,运行 更安 全 ,更可 靠 ,更高 效 ;功能 集 成化 设 备 ,同一 台

关于长输管道的阴极保护及故障分析

关于长输管道的阴极保护及故障分析

关于长输管道的阴极保护及故障分析长输管道是输送石油、天然气等能源的重要设施,其安全运行需要关注防腐蚀和防止电化学腐蚀失效的问题。

阴极保护技术是一种保护长输管道金属的经济、有效的方法,本文将对长输管道阴极保护的原理、方法及故障的分析进行探讨。

一、阴极保护原理管道腐蚀的根本原因是电化学腐蚀,当管道作为阴极而周围环境当作阳极时,管道表面将出现金属的电子脱落,导致金属离子向外扩散,进而形成腐蚀。

阴极保护技术通过在管道表面制造负电位,使其成为静电阴极,从而减少或甚至消除电子脱落现象,从而防止或减缓管道腐蚀。

阴极保护主要包括直流阴极保护和交流阴极保护,其中直流阴极保护利用负电位防止管道腐蚀,交流阴极保护则通过改变管道表面的极性来防止腐蚀。

1. 阴极保护电流阴极保护电流是阴极保护的主要参数,它可以直接影响阴极保护的效果。

通常情况下,阴极保护电流的大小应该根据土壤电阻率和管道电流密度来确定,一般地说,管道的阴极保护电流应该保持在0.03~0.1A/m2之间。

阴极保护电源是阴极保护的核心,它通常包括直流阴极保护电源和交流阴极保护电源。

对于直流阴极保护电源,其一般需要提供相应的电流稳定性,可靠性以及有效的过流保护机制。

而对于交流阴极保护电源,其主要需要提供一定的非均匀电场分布能力,同时保证电源的电压和频率与管道周围环境相匹配。

3. 阴极保护绝缘节制阴极保护绝缘节制是一种保持管道电位稳定、减少腐蚀险情的技术。

阴极保护绝缘节制应能够有效地防止管道周围地下水的浸渍和电流干扰,同时保证管道电位的可靠性和稳定性。

一般地说,此类绝缘节制的材料应具备良好的腐蚀防护能力、良好的电绝缘性能以及耐高温、耐低温等特性。

阴极保护效果的检测是防止管道腐蚀以及其他电化学腐蚀失效的重要手段。

在阴极保护检测方面,根据管道的构造形式、使用环境以及技术特点等因素,在实际应用中常常采用电位测量、电阻率测量以及电流测量等多种检测手段。

这些检测手段在实际应用中的效果和精度均有相应的保障。

阴极保护在埋地燃气管道腐蚀防护中的应用

阴极保护在埋地燃气管道腐蚀防护中的应用

阴极保护在埋地燃气管道腐蚀防护中的应用一、阴极保护技术原理阴极保护技术是利用外加电流的方式,使金属结构表面成为阴极,从而减缓或阻止金属腐蚀的一种技术措施。

在埋地燃气管道腐蚀防护中,常见的阴极保护方式主要包括外部直流阴极保护和内部直流阴极保护两种。

外部直流阴极保护是通过埋地电流系统向管道施加一个与自然腐蚀电流相反的阴极保护电流,从而使管道表面成为阴极,进而抑制金属腐蚀的过程。

而内部直流阴极保护是通过向管道内注入一定的保护电流,使管道内壁成为阴极,实现对管道内壁的腐蚀防护。

1. 提高管道的使用寿命燃气管道长期埋地使用,易受到土壤、水分和微生物等环境因素影响,导致管道金属材料产生腐蚀。

而阴极保护技术可以有效地延长管道的使用寿命,减少其腐蚀速率,提高管道的安全性和可靠性。

2. 降低管道维护成本传统的管道防腐方法往往需要定期进行外部涂层维护和修复,而且持续时间较短。

而采用阴极保护技术可以减少对管道的维护频率和维护成本,降低运行成本。

3. 提升管道的安全性阴极保护技术可以有效地阻止管道腐蚀的发生,保护管道的完整性,降低管道泄漏的风险,提升管道的安全性和稳定性。

4. 减少环境污染一旦燃气管道发生泄漏,不仅会引发安全事故,还会造成环境污染。

采用阴极保护技术可以有效降低管道泄漏的风险,减少环境污染。

阴极保护技术在燃气管道腐蚀防护中已经得到广泛应用,并且在工程实践中取得了较好的效果。

以某市某燃气公司的某工程为例,该工程采用了外部直流阴极保护技术,通过在管道埋地段设置良好的接地电极和阴极保护装置,建立起有效的阴极保护系统。

工程运行一段时间后,通过对管道的腐蚀情况进行检测和分析,发现管道表面出现了明显的腐蚀现象,并取得了良好的防腐效果。

阴极保护技术的应用也需要充分考虑管道的材质、设计参数和实际使用环境等因素,以确保防腐效果的可靠性和持久性。

未来,随着我国燃气行业的发展和对阴极保护技术需求的增加,阴极保护技术在燃气管道腐蚀防护中的应用将会得到更加广泛的推广和应用。

阴极保护在埋地燃气管道腐蚀防护中的应用

阴极保护在埋地燃气管道腐蚀防护中的应用

阴极保护在埋地燃气管道腐蚀防护中的应用随着工业的发展和城市化进程的加快,燃气管道成为了城市生活中不可或缺的重要设施之一。

由于燃气管道长期埋地使用,容易受到外界环境的腐蚀影响,导致管道寿命缩短,甚至发生安全事故。

为了保障燃气管道的安全稳定运行,阴极保护技术被广泛应用于燃气管道的腐蚀防护中。

本文将就阴极保护在埋地燃气管道腐蚀防护中的应用进行探讨。

一、燃气管道腐蚀的成因埋地燃气管道腐蚀的成因主要包括地下水、土壤化学物质、微生物和外部电化学条件等。

地下水中的氧气和二氧化碳以及土壤中的化学物质会对金属管道造成腐蚀。

微生物作用也是导致燃气管道腐蚀加剧的重要原因之一。

地下水和土壤中的离子浓度、pH值、温度等外部电化学条件也会影响管道的腐蚀速度。

为了保证燃气管道的安全运行,必须采取有效的腐蚀防护措施。

二、阴极保护原理阴极保护是通过向金属物体提供外部电流,使其在电化学上成为阴极,从而抑制腐蚀的一种电化学腐蚀防护方法。

在埋地燃气管道腐蚀防护中,通常采用的阴极保护方法是外加电流阴极保护。

外加电流阴极保护是通过在金属管道周围埋设惰性阳极,并施加外部直流电源,使管道成为电流通过的阴极,从而达到抑制腐蚀的目的。

1. 工程设计阶段的应用在燃气管道的工程设计阶段,阴极保护技术就需要被纳入考虑范围之中。

首先需要对管道的腐蚀特性进行分析,确定管道的腐蚀环境和腐蚀速率。

然后根据管道的长度、直径、埋深等参数,设计合理的阴极保护系统。

在管道的设计图纸中,需要明确标示出阳极的位置,避免后期施工误操作。

2. 材料选用阶段的应用在燃气管道的材料选用阶段,需要考虑到管道的腐蚀特性,选择抗腐蚀性能好的材料。

在一些特殊的腐蚀环境下,可以选择具有自愈合功能的材料,提高管道的抗腐蚀能力。

还可以针对不同部位采用不同的阴极保护方法,加强腐蚀防护效果。

在燃气管道的施工阶段,需要严格按照设计要求进行阳极的埋设和连接。

埋设阳极时,要保证阳极与管道的良好接触,并对阳极进行防腐处理,避免阳极自身的腐蚀问题。

站场内埋地管道区域性阴极保护技术优化与应用

站场内埋地管道区域性阴极保护技术优化与应用

站场内埋地管道区域性阴极保护技术优化与应用随着城市化进程的不断加速,地下管道网络的建设变得越来越重要。

在地下管道的建设过程中,为了确保管道的安全使用,防止地下管道的腐蚀现象,需要对管道进行阴极保护技术的应用。

而对站场内埋地管道区域性阴极保护技术的优化与应用,更是一个重要的话题,本文将从技术优化的角度出发,对这一问题进行探讨。

站场内埋地管道区域性阴极保护技术的优化,首先需要从技术原理出发进行优化。

阴极保护技术是利用外部电源在被保护金属表面产生一个负电位,使其成为阳极而在金属表面产生一个保护性的膜层,防止金属腐蚀的一种技术。

在站场内埋地管道区域性阴极保护技术中,需要考虑管道长度较长、管道所处环境复杂等因素,因此在技术原理上需要考虑如何更好的适应这些特殊情况。

对于长距离的管道,需要考虑如何在电极布置上进行优化,以确保整个管道的阴极保护效果均匀。

对于复杂的环境条件,也需要考虑如何改变电位的控制方式,以应对不同情况下的管道腐蚀问题。

站场内埋地管道区域性阴极保护技术的优化还需要考虑材料的选择和施工工艺等方面。

在工程应用中,材料的选择和施工工艺对阴极保护技术的效果起着至关重要的作用。

优化材料的选择,需要考虑材料的耐腐蚀性能、耐磨性能等因素,以确保所选材料符合管道使用的环境条件。

而在施工工艺上,需要考虑如何更好的在现有管道上进行改造,以满足阴极保护技术的需要。

还需要考虑如何在施工过程中减少对原有管道的影响,以减少不必要的工程成本。

站场内埋地管道区域性阴极保护技术的优化还需要考虑系统的可靠性和运行维护等方面。

在阴极保护系统应用过程中,系统的可靠性对管道的安全使用起着至关重要的作用。

优化系统的可靠性需要从系统设计、设备选择等方面进行考虑。

并且,随着管道的使用,对系统的运行维护也需要得到重视,以确保整个系统一直处于一个良好的运行状态。

在站场内埋地管道区域性阴极保护技术的优化与应用中,需要综合运用科学技术手段,加强研究和实践,不断完善和提高阴极保护技术水平。

浅析长输管线中阴极保护防腐技术的应用

浅析长输管线中阴极保护防腐技术的应用【摘要】目前地下燃气等管道的防腐主要采用的就是阴极保护防腐技术,这一技术在我国各种管道的保护中都在应用,效果十分显著。

而社会经济的进步和各行各业以及人们生活对能源的需求还在不断增加,管道的建设也在不断开展,如何使管道更加安全高效的输送各种能源就需啊哟我们更加注重管道的防腐技术应用,从而有效的保障能源输送,为社会发展提供稳定的能源输出。

本文针对阴极保护及技术的重要性,对阴极保护防腐技术的概况进行了简单介绍,阐述了这一技术在应用中的相关要点,并提出了这一技术在实践应用中具体的设计方法。

【关键词】长输管线阴极保护防腐应用长输管道经过的地形和地质条件不同,在防腐技术应用上具体的设计方案也有所不同,在此笔者以义马至郑州段的长输管道防腐技术应用为例,根据其经过的路段的土壤等环境影响,设计具体的阴极保护防腐技术应用方案。

1.1 设置绝缘的保护装置电绝缘装置的设置是为了使管道的保护电流能够被控制在一定得范围限度内,降低工作中对其他工作装置的干扰,绝缘也能够减少不必要的电流损耗。

通过在各个站点出入的管道上设置绝缘保护装置,能够使管线得到切实有效的保护,对防雷击或其他导电破坏具有明显的保护作用。

1.2 预防散杂电流腐蚀的措施管道腐蚀的另一原因是来自于地下散杂电流,尤其是直流散杂的电流极易引起管道的腐蚀,在直流散杂电流干扰较强的范围内,采取技术措施防止管道腐蚀是非常必要的。

在制定防腐蚀措施时要先对现场进行测量并分析干扰的等级,以此制定具有针对性的散杂电流排除措施,例如设置相应等级的排流锌阳极组来减轻散杂电流对管道的侵蚀和干扰。

1.3 管道穿越地段的防腐技术措施管道的沿途经常会遇到铁路、公路或者其他设施,在这样的路段要对管道作特殊的保护,首先需要考虑的因素是承重,为了使其能够不受道路交通的重力破坏,一般都对途经铁路、公路的管道进行加装套管的保护,在管道与保护套管之间要用特殊的软体材料进行密封,同时中间还要加入绝缘支架,以便保证绝缘。

阴极保护技术在埋地天然气管道中的应用



要:本文结合 成都 某公 司埋地天然 气管道 的腐蚀问题 分析 了金属 的腐蚀原 因。 在此基础上,
金 属 腐蚀 牺 牲 阳极 埋 地 管 线
选 用牺 牲 阳极 的 阴极 保 护 方 法 , 经 电化 学参 数 测量 , 阴极 保 护 效 果 良好 。
关 键 词 :阴极 保 护
中图分类号 :T 9 文献标识码 :A 文章编号 :1 0 —8 82 1 )00 1 —2 E8 0 87 1 (0 01 -0 00
外防腐层老化 、 剥落存在着严重 的 处 于果 园及耕 地 ,地面 灌溉 水 充
2 9管道 5 k 、 中 1 9管 道 1 7i n 5
金属 电化学腐蚀与化学腐蚀趋势 , 裕 ,使得该地 区土壤 的湿度较大 , 3 k 5 m) 自然 电位 检测 结 果 ( 相 在 总结 分析 管道腐 蚀现 状及 原 因 土 壤 的 电 阻率 受 湿 度影 响最 大 , 对 于 饱 和 C / L O4 比 电极 ) uC1 S 参
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阴极保护技术在埋地天然气管道 中的应用
郑立彬 兰云丰 张居生 王 瑶 ( 四川 仁 智 石 化 科技 有 限责 任 公 司 ,四 川 绵 阳 6 10 ) 2 00
后, 就此 问题我们采用阴极保护方 造 成 该 地 区 的 土 壤 电 阻 率 较 低 在 一 . 2 mV~一. 3 05 6 2 07 7mV之间 , 2

长输管道的阴极保护及故障分析

长输管道的阴极保护及故障分析摘要:在当前时期,我国大部分油气资源产区都集中在西部地区,进口油气则一般主要源于中南亚等地。

但是针对于我国的主要油气消费市场则为世界区域内的东部地区,这部分区域经济比较发达,对于油气资源的需求量较大。

为了实现对油气的有效利用,需要进行长输管道运输。

但是管道在使用期间可能会因为种种因素,如:化学腐蚀等,造成严重的损伤,使得管道安全受到影响。

基于此,需要对管道进行有效的阴极保护,保障其可以顺利完成运输。

关键词:长输管道;阴极保护;故障分析随着近年来我国社会经济的迅猛发展,油气长输管道建设也得到了较大的发展和提高,对我国能源安全以及经济的持续发展起到了非常重要的影响。

在长输管道运行期间,经常会出现管道腐蚀等问题,导致油气输送工作受到不良影响,所以需要进一步加强对管道防腐的分析和研究。

现阶段,阴极保护是最重要的管道防腐方法之一,其主要机理为,结合电化学原理,当腐蚀电池阳极产生腐蚀时,其阴极不会出现腐蚀。

通过对该原理的有效应用,可以针对保护金属予以补充适量的电子,这样可以将金属表面一直保持在过剩电子的状态下,使得各点处于相同的负电位,金属原子则不会轻易转变为离子溶入到溶液当中。

1 阴极保护分析1.1牺牲阳极阴极保护该方法属于阴极保护中比较常见的保护方式,在电解质过程中,尤其是针对金属电子转移等,能够形成负向电位。

该方法的优势特征比较显著,如操作简单、同时也不需要应用外加电源,在使用过程中基本不会对管道造成不良影响,针对小型金属结构的保护效果更加良好。

针对当前时期的城市管道,该方法可以实现良好的运用。

结合相关研究成果进行分析可以发现,牺牲阳极一般可以维持十年左右的使用期限。

但是该方法也存在失败问题,一般多因为阳极表层产生的硬质外壳,导致导电功能受到影响,使得阳极电阻率受到一定的阻碍,使得电阻率增长,管道保护效果变差。

因此,在进行阴极保护时,针对应用的阳极床,需要尽量选取土壤电阻率较低的区域,以便于获得良好的应用效果。

长输管道的阴极保护及故障探讨

长输管道的阴极保护及故障探讨摘要:随着我国经济的不断发展,科技水平开始不断地提升,石油、天然气管道的运输工作也开始日渐完善。

但是目前我国采用的石油、天然气运输管道大多都是钢材质的,在运输的过程中很容易发生电化学腐蚀给社会带来极大的危害,因此相关单位必须采取有效的措施来控制管道腐蚀。

目前最常用的控制管道腐蚀的主要方式就是阴极保护和防腐,并且在管道的阴极保护方面有着明确的规定,特别是在对石油管道的施工管理中。

关键词:长输管道;阴极保护;故障探讨引言:城市化进程的不断推进,促进了石油、天然气行业的发展,现在石油能源已经成为人们日常生活中不可缺少的重要资源,人们的生活离不开石油、天然气资源,工业发展离不开石油、天然气资源,城市的建设也离不开石油、天然气资源。

但是由于管道长期被埋藏在地下很容易会受到外界因素的影响,在运行的过程中很容易就会发生故障,给人们的日常生活和生产带来影响。

本文就针对现阶段长输管道阴极保护的现状以及影响长输管道阴极保护效果的因素进行了深入分析,希望能够给有关人士带来帮助。

一、长输管道阴极保护的现状对长输管道进行阴极保护是保障长输管道安全运行的一种方式,这种保护方式的原理就是通过阴极的极化作用使得金属电位产生负移,进而减少阳极的溶解速度,通过这种方式可以帮助在一定程度上减轻金属受到腐蚀的程度。

阴极电流的提供可以帮助有效地阻止阳极的溶解。

在一般情况采用长输管道阴极保护的方式可以有效地防止管道出现腐蚀,但是在某些特殊情况下阴极保护的方式会失效,比如当需要被保护的金属表面有像海水、潮湿的土壤等电解质存在的时候就会使得外加电流的保护通过介质的导电作用形成闭合的回路。

目前国内对于阴极保护有效性的检测技术还不是很完善,这也对阴极保护措施的提高造成了一定的限制。

传统的阴极保护发为了达到让外加电流均匀分布在金属表面的目的,会将金属[1]结构浸没在导电的介质中,因此被保护的金属结构应当尽可能的简单化。

现阶段的长输管道保阴极保护措施则采用了更加先进的设备,它可以通过将电位更加负的电子转移到被保护的金属上,这样一来可以达到有效保护金属的目的。

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探究阴极保护在长输埋地钢质管道的应

摘要:在长输埋地钢质管道防护中普遍应用阴极保护技术,其有着显著的防
护效果,近年来,由于埋地钢质管道面临着非常严峻的腐蚀环境,所以从某个角
度来看,阴极保护显得越来越重要。基于此,本文主要介绍了阴极保护在我国管
道行业中的发展现状,而且分析了阴极保护技术的基本原理及工程应用,希望可
以为同行人提供参考意见。

关键词:阴极保护;长输;埋地钢质管道
金属管道出现腐蚀是不可避免的现象,很多金属在自然界中都是通过氧化物
的形式存在,其无论是化学性能还是结构,都是相当稳定的。管道出现腐蚀,而
且穿孔泄漏输送介质,通常其有严重的危害。结合有关报道显示,我国2020年
由于管道腐蚀而导致经济损失超过4万亿元。管道腐蚀造成的事故除了会带来经
济损失,也会导致大气污染以及水质污染等情况出现,而且有可能对人们的生命
安全造成威胁,对人们的生活生产造成负面影响。阴极保护技术是防护长输埋地
钢质管道的主要技术,不仅可以保证管道安全,而且使管道有更长的使用寿命,
甚至可以确保人们的生命财产安全,起到关键作用。

一、阴极保护在我国管道行业中的发展现状
最近几年,我国很多学者们都不断探索分析管道腐蚀和保护,让阴极保护技
术原理的研究和配套产品服务的完善都日益进步,在各种新理论以及新技术日益
发展的背景下,逐渐高度重视专业性人才的培养,标准体系越来越完善,让我国
管道行业实施重大工程的能力以及故障诊断效率越来越高,而且行业的技术水平
逐渐跟上国际先进水平[1]。随着我国经济发展速度日益加快,再加上工业化建设
的积极深入,都必须要投入很多基础建设,而最为关键的是要敷设各种用途的管
道。随着很多重大管道工程项目的出现,也不断推动阴极保护技术不断进步,实
现行业稳定发展,甚至对阴极保护技术的实施有越来越多的要求。

阴极保护技术是对埋地钢质管道腐蚀进行抑制的主要方法,其技术发展到今
天已经有很长的历史,而且电化学保护技术是当前全球都普遍认可的一种腐蚀防
护技术,在各种环境介质中的金属构筑物腐蚀防护中普遍运用[2]。并且在我国长
输管道中普遍运用阴极保护技术,比如:很多油气输送管网,还有西气东输管线
等等,许多城镇燃气管线也开始应用此技术,而且工业生产企业厂区的一些地下
主要管线也开始运用阴极保护技术,尤其是一些高危且高压的管道,该技术由于
既可靠又有效,所以当前广泛应用在长输埋地钢质管道中。

二、阴极保护技术的基本原理及工程应用
阴极保护技术的原理是以腐蚀的化学变化为切入点,将很多电子补充给必须
要保护的金属,让其表面可以电子过剩,在这种情况下,金属的电子很难失去,
岁金属的氧化反应起到抑制作用,防止出现腐蚀的情况。阴极保护的根本是将很
多电子提供给金属,其实施方法通常可以分成两种,一种是强制电流法,另一种
是牺牲阳极法。

首先,强制电流法。其是将很难腐蚀的导电材料当做辅助阳极,从刚开始的
钢铁到之后的石墨以及高硅铸铁等等。在辅助阳极和管道二者之间,增加直流电
源,电源正负极分别接阳极地床和被保护的管道,利用辅助阳极将直流电流向大
地流进,通过管道向电源位置进行回流。保护电流让金属管大气出现阴极极化,
如果管道的极化电位符合保护电位,这时就可以抑制管道的腐蚀。

其次,牺牲阳极法。相对于强制电流来说,其对管道的保护原理相同,其对
管道的保护也提供很多电子。这种方法是通过两种不同的金属在同一个介质中存
在的电位差,最终出现电流的效应[3]。牺牲阳极的寿命以及埋设,往往与土壤的
电阻率有不可分割的联系,结合不同土壤环境的特性,选择合适的阳极金属,明
确安装密度,保证牺牲阳极的使用寿命很长,而且电流输出较强,经常见到的牺
牲阳极有很多,比如:锌镁合金阳极,还有镁阳极等等。牺牲阳极法有很多优点,
比如:十分可靠、成本不高以及维护方便等等,在各种类型的海洋基础设施的腐
蚀防护中普遍运用,而这里提到的海洋基础设施主要包括采油平台以及船舶等等,
每个油田中油井套管往往是采取深井牺牲阳极的方式,将阳极深井合理设置在套
管旁边,在井中放置串状阳极,大量的实验结果显示,利用该方法可以有效保护
套管,工程容易实现、维护简单,与油田的效益相符,而且不会对其他地下金属
构筑物造成任何的影响。并且牺牲阳极的埋设深度通常是影响其保护效果的主要
因素,那么之所以这样,其关键原因是由于牺牲阳极的驱动是来源于不同金属的
电位差,如果土壤介质的电阻与牺牲阳极和土壤介质的接触电阻很大,那么就会
明显缩小保护范围。因此,就保护效果来讲,深埋阳极远远优于浅埋阳极。

牺牲阳极的埋设设计,除了要重视材料的特性,也必须要综合考虑埋设环境
的腐蚀特性以及材料的电容量等等,必须要对牺牲阳极进行合理设计且准确安装,
才可以更好的保护管道。与牺牲阳极相比之下,强制电流的阴极保护方式往往是
利用外接直流电源,将保护电流提供给金属,让其可以极化。结合被保护对象的
各种分布范围,通常可以分成两种,一是独立体系,二是区域性阴极保护。其中,
就区域的阴极保护来讲,主要是指某个区域范围中选用一样的阴极保护员,连接
很多根必须要保护的管道,比如:均压线等等,系统合理设置电流平衡装置,将
每个管道的电流进行平衡,这种方式有很多特点,其中最为明显的是只要使用一
个电源,就能使很多对象得到保护,比如:管道以及各种金属构筑物,没有较高
的成本。然而由于需要保护很多对象,而且保护电流高消耗,电路也有沉重的负
担。地下金属结构相当复杂,很有可能出现杂散电流干扰的情况,经常出现屏蔽,
而且想要及时发现,是十分困难的;后期也很难及时进行科学调试和适当的整改。
就独立体系的阴极保护来讲,其主要是指管道运用独立的阴极保护系统,通常包
括两个部分,一是独立的辅助阳极,二是独立的恒电位仪。如此一来,就可以将
保护电流彼此影响的问题有效解决,便于调节保护电流,然而造价相当高,很难
进行保护。

这些阴极保护方法有着不同的优点以及缺点,在工程中必须要结合不同被保
护对象在被保护范围以及所处环境等方面的差异,选择合适的方法进行保护。有
些情况相当复杂,这时可以同一时间采取两种不同的阴极保护方法,当做彼此补
充,可以更好的保护管道[4]。
结语:
总而言之,我国有关企业在长输埋地钢质管道中为了可以减少或者避免出现
腐蚀的情况,必须要与时俱进,不断改变和创新传统的防护方法,应该积极采取
新型的防护方法,比如:阴极保护技术等等。通过合理应用该技术,可以在有效
防护长输埋地钢质管道的同时,延长管道的使用寿命。

参考文献:
[1]温宁华,吴广春,张瑶等.埋地钢质管道阴极保护的研究进展[J].材料保
护,2022,55(12):177-184.DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0356.

[2]潘宗江,杨威,韩毅等.阴极保护在埋地钢质管道的应用[J].全面腐蚀控
制,2022,36(09):47-49+55.DOI:10.13726/j.cnki.11-2706/tq.2022.09.047.03.

[3]姚秀程.埋地燃气钢质管道阴极保护过保护危害分析[J].煤气与热
力,2021,41(12):40-42.DOI:10.13608/j.cnki.1000-4416.2021.12.012.

[4]王政骁. 阴极保护下杂散电流对埋地钢质管道的腐蚀规律研究[D].中国
石油大学(北京),2021.DOI:10.27643/d.cnki.gsybu.2021.001077.

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