油氣輸送站場區域陰極保護研究現狀及存在問題分析

王海濤

摘要：油氣輸送站場區域陰極保護使用過程中還存在一些問題，文章以此為背景，對油氣輸送站場區域陰保使用方式、使用技術要點、存在問題及解決問題對策進行了分析。在通過分析之后，可以發現，在油氣輸送站場中柔性陽極輔助方式較為合適，因此，推薦使用陽極為輔助陽極的墻紙電流系統為陰極保護方式，將犧牲陽極為輔助方式，可以起到提高陰極保護效果。

關鍵詞：油氣輸送站場;區域陰極保護;問題;對策

1.油氣輸送站場區域陰極保護現狀概述

隨著長輸管道長期運行，場站內管道以及設備腐蝕較為普遍和突出，在運行過程中，雖然管道都有涂層保護，但是由于場站內存在許多電力設備設施，也就會產生許多雜散電流，這些雜散電流在管道中會產生電偶腐蝕，影響管道使用年限。

長輸管道中，場站內的設備較多，管道的結構也比較復雜，這樣區域陰保就表現出五個方面的特點：

第一、保護電流使用效率低，絕大多數的保護電流都會通過接地對管道起不到保護作用，對管道起保護作用的電流比例有限;

第二、受接地及金屬物體結構復雜及排列緊密的影響，有些陰保起不到保護管道的效果;

第三、區域陰保難以系統性的對管道起到保護作用;

第四、區域陰保容易產生強大的電流，在保護管道過程中，會對場站外的陰保系統產生干擾;

第五、場站內具有較多的可燃物，對陰保的要求較多并且要求較高。

2 區域性陰極保護的技術關鍵

區域性陰保原理就是將場站內的所有物體從整體上看作一個有機體，通過科學分配保護電流，將工作區域進行劃分后，將需要被保護的對象置于陰極保護區域內，將其置于安全電位范圍之中。這種區域陰保的方式可以概況為犧牲陽極并使用強制性電流。由于長輸管道的距離長、管徑粗、途徑沿線地質情況復雜，受陰極保護的范圍廣泛，因此犧牲陽極面積較大。隨著油氣長輸的需要和發展，犧牲陽極的方式逐步不能滿足長輸管線防護需求，區域陰保保護方法表現出良好的應用前景，成為有效的腐蝕防護手段。

2.1 陽極地床的設計

陽極地床設計的主要目的是為了讓陽極地床能夠在區域性陰極保護中見到良好效果，需要對油氣場站內的現場情況掌握熟練并對所需的數量進行準確確定。通常情況下，都多設置一些分組并將陽極地床分散的布置在相應的位置上。將陽極地床分散以后，應該配套相應的保護措施，如，人為調整電流的流動方向，對電流各個回路輸出進行平衡，確保陽極地床可以起到最有效的效果。這里需要指出的是，采用深井陽極的方法并不意味著將深井放置的位置越深越好，這是由于在陽極安裝時，既需要考慮到油氣場站所在地的地理環境及地層條件，還應該考慮到安裝時的施工難度及所需的資金費用。并且，排放流量敷設的范圍隨著陽極地床安裝位置深度的加深而增加，隨之產生的電流干擾影響程度也會相應增加，油氣場站及管道和附近干線的影響程度也會加深。因此，在安置陽極地床時，應該采取相應措施盡可能的降低對陰極保護站的通電點的影響。如果在油氣場站使用柔性陽極方法，則，陰極地床可以具備數量較多的陽、多回路及多個通電點。在當前的管道鋪設時，陽極裝置的位置通常沿著主管道分布及走向進行鋪設，如果長輸管道網絡較為復雜，則需要對柔性陽極的安裝位置進行調整和優化，盡可能的避免相類似的管道鋪設在同一個水平面上，如果無法實現同一水平面，則應該將管道鋪設的位置加深。不僅如此，安裝陽極時，還需要結合油氣長輸管道的閥組區域、工藝裝置區和其他區域的分別進行安裝，并分區域進行防護。

2.2 通電點位置的確定

在絕大部分的油氣場站中，大部分的保護對象由于地理環境的復雜，在通電時，大多使用多路恒電位儀對多種回路進行供電。因此，通電點位置選擇時，應以可以滿足場站內所有電力保護的需求為原則。在確定供電點位置時，應該分區域選擇通電點位置，并且，通電點位置盡可能將其安裝在結構復雜的主管道上面，盡可能的根據安裝原理進行接地。

2.3對系統進行調試

系統調試時，應該做好系統保護，并對系統的輸出及能耗進行控制，不僅如此，還應該努力消除屏蔽干擾，盡可能的將干擾降至最低，最終目的是確保油氣場站的電位達到平衡狀態。目前系統測試常分為三個階段，即通電之前進行測試、通電過程的測試（即通過電力將系統開啟后進行調情，確保電位符合陰極保護的標準及準則）、通電之后對電力系統進行全面的測試。在這三個階段中，通電之后的測試最為關鍵。

3 長輸管線油氣場站區域性陰極保護存在的問題和解決措施

3.1 干擾性問題

長輸管道油氣場站內的陰極保護系統在投入運行之后，輸出電力會受到油氣場站之外的輸油管道陰極保護系統的控制參比點和通電點的位置設定的影響而使得其運行之后的輸出電力以及形成的地點長會遠大于其干線所的陰極保護的地電場。因此，管道陰極保護系統在用電時，通常會采取恒電位控制的方式，可以將將基準信號參比周邊管道的極化電位用來看作反饋的信號，然后將恒電位進行調節，那么通電點的周邊的極化電位如果發生了一定的變化的話，就會對整個系統的輸出造成直接的影響。為解決這種干擾問題，可以采取如下幾個方面的措施和方案。

第一、在對陽極保護系統進行設計時，要充分調研和分析場站原有埋地保護系統通電點及基準信號參比電極，只有準確掌握這些信息，才能更好的對保護系統進行設計。

第二、采取引進柔性陽極的措施。

第三、在長輸管線油氣場站不同位置分區域安裝通電點及基準信號點。

第四、如果長輸管線油氣場站使用深井陽極作為輔助陽極的方法，則應該在主干道的通電點周圍設置減少干擾的方法和措施。

3.2 接地系統帶來的影響

近年來，油氣場站接地系統給區域陰保帶來的影響較為突出，由于電力接地形成的網狀分布通常位于油氣場站的上部區域，因此，會對管道電位分布情況產生影響，進而影響到區域陰保效果。所以，應該采取相應措施降低接地系統帶來的影響。

參考文獻：

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