阴极保护

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阴极保护原理

阴极保护工程在我国油气管道中得到普遍的应用,构成阴极保护系统的每一个环节都要严格要求

     我们常说的腐蚀是指因金属与环境间的物理—化学相互作用,造成金属性能的改变,从而导致金属、环境或由其构成部分的技术体系功能的损坏。随着我国石油天然气工业的迅速发展,埋设在地下的油、气管道日益增多,输送距离不断增长,输送压力不断提高。这些管道在土壤作用下易发生腐蚀,特别是建设质量差,日常维护管理不到位的管线,严重的腐蚀穿孔造成油、气的跑、冒、滴、漏,不但造成直接经济损失,而且还可能引起爆炸、起火、污染环境等重大事故,并产生巨大的间接经济损失。阴极保护系统是防止管道腐蚀的重要措施,在我国的油气管道中得到普遍应用。阴极保护工程主要是对线路管道外防腐层破损处的管道表面提供电流,使破损处管道得到极化,从而使腐蚀速率减缓到可忽略的程度。阴极保护系统主要由阴极保护电源设备、阳极地床、通电点、检测设施等构成。阳极地床在阴极保护系统中发挥着输出电流的关键作用,如果阳极地床失效输不出电流,则会导致阴极保护系统完全失效,增加管道腐蚀风险;同时如果阳极地床设计不当,一方面可能会导致环境污染,同时也可能对其他地下构筑物形成阳极干扰。

  阴极保护工程是否对埋地钢质管道的腐蚀起到有效抑制作用,主要依据是测量阴极保护系统的断电电位,而参比电极则是准确测量阴极保护系统断电电位的重要设备。

  阳极地床是强制电流阴极保护系统的主要组成部分之一,阴极保护设备对被保护管道的阴极保护极化电流由此进入土壤,经过土壤中的导电离子的传播达到管道表面,构成阴极保护的完整导电回路。常用的阳极地床有深井地床和浅埋地床两种形式,前者埋深在20 m以上,后者埋深一般小于5 m。浅埋阳极地床具有施工费用低,技术设备简单,维护管理方便等特点,但占地面积大,且对附近埋地金属构筑物干扰影响大。深井地床通常适用于地表接地电阻较高的地区,深阳极地床具有提供的电流分布比浅埋阳极地床均匀,对其他埋地金属构筑物形成的阳极干扰比浅埋阳极地床小,受季节地下水位变化的影响小,占地小、位置不易受地区限制等优点,因此,尽管深埋阳极地床的投资比浅埋阳极地床。

  参比电极通常用于测量管道的管地电位,所测量的电位实际上是参比电极电位与结构物之间的电位差值,如果参比电极的电位受到各种因素的影响而发生变化,则会导致所测试的管道管地电位不准确,特别是阴极保护系统的通电点处所埋设的长效参比电极,如果其自身电位不准确,则可能导致阴极保护电源设备的输出电位不准确,从而导致阴极保护系统的欠保护或过保护,不但不能对管道进行保护,还可能会加速管道的失效。

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