管道阴极保护原理【浅谈输气管道阴极保护问题与对策】

　　摘要：输气管道阴极保护是一项系统工程，需要多方面采用有效措施，本文对输气管道阴极保护问题与对策进行了探讨，期望通过本文的写作，为当前的输气管道阴极保护工作提供有益的借鉴。
　　关键词：输气管道；阴极保护；防腐层；对策；
　　天然气在我国国民经济发展中发挥着重要的作用，是保持社会稳定和人们正常生产生活的不可或缺的物资，因此，对输气管道的阴极保护是一项非常重要的任务。在现行使用的输气管道中，由于运输和施工等多种原因的影响，导致管道外防腐层出现破损或者针孔，使管道与外部腐蚀环境产生接触，造成破损处管体的腐蚀，对管道造成破坏。而管道阴极保护就是针对这个问题采取的保护措施，防止管道破损处被腐蚀。当前，在输气管道阴极保护中还存在一些问题，需要及时采取有效应对措施，保障输气管道的安全运行。
　　一、管道阴极保护问题
　　1.管道外防腐层质量不合格。当前部分输气管道的外防腐层不能达到国家标准，所使用的材质不合格，施工工艺水平低，使得管道外防腐层存在较多的缺陷，需要对全线采取阴极保护措施。此外，在管道施工过程中，由于对管道保护措施不到位，也对防腐层产生了一定损坏，进而对管道造成腐蚀性损害。
　　2.土壤电阻率低。输气管道所经过的地形较为复杂，特别是长输管道，有很大一部分需要埋在地下或者低洼地区，由于土壤非常湿润，土壤电阻率低，同时土壤腐蚀性也比较强，对管道的腐蚀程度进一步加重。
　　3.恒电位仪设备老化。在输气管道两端设置阴极保护站，并在站内设置两台恒电位仪，使他们交替工作，对管道进行保护。但目前很多保护站的恒电位仪设备已经老化，达不到管道阴极保护的需要，外部环境对管道的腐蚀现象仍然较为严重，亟需更新恒电位仪设备。
　　二、输气管道阴极保护对策
　　1.管线两端设置阴极保护站
　　首先，对阴极保护站首站中的恒电位仪的输出电流进行设置，通过提高电压和电流的方式延长线路保护距离。同时对恒电位仪进行不断的调试，保证在管线中点处能够达到保护所需的电位，利用管道两端设置阴极保护站的方式，起到输气管道阴极保护的作用。同时还要注重前期对管道的防护，管道防腐层的破损，会给后期的维护带来较大费用损耗，同时也会影响到阴极保护系统的正常运行，因此，前期的保护措施也是必不可少的。
　　2.套管处加设牺牲阳极
　　输气管道穿越一些国道或者交汇处，一般采取套管进行穿越。套管处的腐蚀程度较为严重，因此应当提前采取应对措施，如在套管内采用三层PE防腐。对输气管道采用套管保护的区域，因为套管所起到的屏蔽作用，使得阴极保护电流对套管内的腐蚀环境不起作用，成为阴极保护的薄弱环节。因此，需要采用在套管内加入牺牲阳极的方法，促使套管内形成防腐层。当套管内进水后牺牲阳极就通过防腐层的缺陷处提供保护电流，对管道起到有效的保护作用，避免管道遭到腐蚀的破坏，延长管道的使用寿命，达到阴极保护的效果。
　　3.配气站阴极保护
　　在输气管道的配气站，也需要采取有效措施进行阴极保护。为了防止雷击情况的出现以及未保护侧阴极干扰腐蚀，应当在配气站安装绝缘接头，同时设置锌接地电池。在绝缘法兰处设置接地电池，应使用平行的锌合金极棒构成，并用绝缘垫对其进行隔离，然后用电缆与绝缘法兰两侧相连接，避免雷击对输气管道的损坏以及电力故障带来的危险。
　　4.放空管的绝缘处理
　　从整个阴极保护系统来说，放空管是保护电流流失的一个重要位置，由于在输气管道的线路上，各个站点都设置有气体放空管，所以总体电流漏失较大，应当采用隔离措施。当前比较有效的措施是对放空管进行绝缘处理，在主管道与放空管之间安装绝缘管道，避免放空管的电流漏失和对阴极保护系统的影响，保障主管道阴极保护系统的安全运行，发挥出应有的作用。
　　5.过河管道时阴极保护
　　长输管道所经过的地形较为复杂，其中有很多管段是必须经过河流的，将管道埋设在河道里面。由于水体的导电性较好，并还有一定的矿物质，因此，对输气管道的腐蚀程度较为严重。这就要求对过河管道采取阴极保护措施，最大程度减少对管道的腐蚀，延长管道的使用寿命。过河管道一般采用混凝土进行覆盖，这种方式会影响阴极保护电流发挥作用，起不到保护输气管道的作用，因此应当在施工过程中，在过河压块下部，管道上部要焊接阳极，形成阴极保护，保障管道的正常运行。
　　三、结束语
　　综上所述，对输气管道进行阴极保护是非常必要的，是延长管道使用寿命，保障管道安全运行的基础条件。但也应当看到当前阴极保护中存在的问题，如前期施工不注意对管道的保护，造成防腐层的损坏，部分设备老化等。对输气管道的阴极保护是一项系统工程，它包含多个方面，既有管道自身的阴极保护，还需要考虑配气站的放空管绝缘处理，更需要考虑输气管道经过的不同环境，采取不同的保护措施。只有做好输气管道阴极保护工作，才能保证国家能源的安全，为经济健康发展提供保证。
　　参考文献：
　　［1］ 胡士信.阴极保护工程手册［M］.北京:化学工业出版社,1999年版.
　　［2］ 张宗旺，朱万美，李来成等．阴极保护国家标准与专利技术［J］．煤气与热力，2009，29(10)．
　　［3］ 杨义军，李文玉，王芷芳等．极化探头在埋地钢质管道阴极保护的应用［J］．煤气与热力，2010，30(4)。
　　［4］ 张延丰.中原至济南油改气管道的阴极保护［J］.腐蚀与防护.2002(09).
　　［5］ 赵霞,张承.天然气管道阴极保护的工程实施［J］.煤气与热力2002(03).