???? 摘要: 本文簡要介紹了陰極保護(hù)技術(shù)在保護(hù)城市燃?xì)夤芫€方面的作用；詳細(xì)敘述了北京市天然氣管網(wǎng)陰極保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用情況和取得的實際效果；對陰極保護(hù)技術(shù)在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)中應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析；對該技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用、系統(tǒng)的檢測維護(hù)和運(yùn)行管理等方面提出了建議。

???? 關(guān)鍵詞: 燃?xì)?管線 陰極保護(hù)

???? 1 前 言

　　天然氣是一種公認(rèn)的清潔高效優(yōu)質(zhì)的能源，隨著我國西氣東輸工程和四川盆地天然氣輸送兩湖工程的實施，城市燃?xì)庠诠I(yè)和民用領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。為了加快發(fā)展天然氣工業(yè)，必然要加快天然氣管道的建設(shè)。如何建設(shè)好結(jié)構(gòu)合理、安全可靠的長江中下游城市燃?xì)夤芫W(wǎng)是我國燃?xì)庑袠I(yè)的重要課題。
　　由于土壤對管道的腐蝕、管內(nèi)輸送介質(zhì)的腐蝕、防腐層的缺陷和早期技術(shù)的限制，我國大部分在役城市燃?xì)夤芫€只采用了涂覆層而未采用陰極保護(hù)措施，使早期投入使用的燃?xì)夤芫€頻繁發(fā)生腐蝕穿孔泄漏事故，導(dǎo)致管線經(jīng)常出現(xiàn)非計劃維修或更換，嚴(yán)重影響燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全運(yùn)行，縮短了管線的使用壽命，造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　實踐證明，城市燃?xì)夤芫€外防腐措施采用涂覆層加陰極保護(hù)的所謂“雙保護(hù)技術(shù)”是有效的，管線安全性得到了更可靠的保證，管線使用壽命延長一倍以上，事故明顯減少，經(jīng)濟(jì)效益得到很大提高。
　　近十年來，北京市天然氣新舊管線在陰極保護(hù)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域取得了豐碩的成果，對加強(qiáng)首都燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)，提高在役管網(wǎng)的安全性做出了較大的貢獻(xiàn)。

2 陰極保護(hù)技術(shù)在北京天然氣管網(wǎng)中的應(yīng)用

　　北京市目前擁有5000km天然氣鋼質(zhì)管道，部分已進(jìn)入腐蝕事故多發(fā)期。如：1996年，學(xué)院路和第二外國語大學(xué)兩段中壓管道出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕穿孔泄漏；1997年，亞運(yùn)村和中央黨校等地區(qū)的中低壓管道多次發(fā)生電化學(xué)腐蝕穿孔；1998年，小關(guān)北路，高瀾大廈一酒仙橋調(diào)壓站中壓管道多次發(fā)生電化學(xué)腐蝕泄漏事故。北京市燃?xì)夤芫W(wǎng)腐蝕穿孔泄漏發(fā)生率逐年呈上升趨勢，是影響管網(wǎng)安全運(yùn)行的主要危害之一[2]。
　　為了加強(qiáng)燃?xì)夤芫W(wǎng)的腐蝕控制，有效防止電管道發(fā)生電化學(xué)腐蝕穿孔，提高管網(wǎng)運(yùn)行的安全性，延長管道的使用壽命，原北京市天然氣公司于1997年行文規(guī)定：(1)所有新建高中壓天然氣鋼質(zhì)管道必須實施防腐層加陰極保護(hù)的“雙保護(hù)措施”；(2)在役高中壓鋼質(zhì)管道必須有計劃分步驟追加陰極保護(hù)。
　　北京市于1997年對所有新建高中壓約150km天然氣管道全部采取陰極保護(hù)措施，對中關(guān)村—王四營35km高壓管道進(jìn)行陰極保護(hù)技術(shù)改造。1998年—2003年北京600多km新建天然氣高中壓管道全部采用涂層加陰極保護(hù)措施；對機(jī)場路、清河地區(qū)、西八里莊地區(qū)、西山地區(qū)、大興地區(qū)等中壓管道約260km進(jìn)行陰極保護(hù)技術(shù)改造。
　　近十年來，原北京市公用局和現(xiàn)北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)的各級領(lǐng)導(dǎo)對燃?xì)夤芫W(wǎng)采用先進(jìn)的陰極保護(hù)技術(shù)給予高度重視和大力支持，使北京所用高壓和部分中壓燃?xì)夤艿缿?yīng)用了陰極保護(hù)技術(shù)，保護(hù)總長度達(dá)到1200余km。六年來，所有采用陰極保護(hù)的燃?xì)夤艿缽奈窗l(fā)生電化學(xué)腐蝕穿孔泄漏，為首都天然氣管網(wǎng)安全運(yùn)行提供了可靠的保障，并節(jié)約了大量的搶修和維修費(fèi)用，有效延長了管道的使用壽命，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

3 陰極保護(hù)技術(shù)在城市燃?xì)夤芫€中應(yīng)用技術(shù)難點(diǎn)分析

　　陰極保護(hù)技術(shù)雖然是一種比較成熟的技術(shù)，但是由于城市地下管線縱橫交錯、電氣化程度高、雜散電流分布不均、土壤類型多樣、管道外防腐層種類多樣且性能各異，導(dǎo)致陰極保護(hù)技術(shù)在燃?xì)夤艿郎蠎?yīng)用存在一定的技術(shù)難度。其技術(shù)難點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
3．1 陰極保護(hù)設(shè)計前期調(diào)研
　　根據(jù)陰極保護(hù)設(shè)計規(guī)范的要求，在設(shè)計前必須對管道沿線的土壤種類、土壤腐蝕性、地下水位、雜散電流的分布、管道自然電位等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的測試和分析。目前，大多數(shù)燃?xì)庠O(shè)計單位沒有防腐設(shè)計部門和防腐專業(yè)技術(shù)人員，使將陰極保護(hù)設(shè)計數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析這項工作存在相當(dāng)?shù)碾y度。
3．2 陰極保護(hù)方式的選擇
　　陰極保護(hù)方式有犧牲陽極保護(hù)法和外加電流保護(hù)法兩種形式。這兩種保護(hù)方式的選擇需要考慮到被保護(hù)的管道的涂層狀況、管道沿線土壤的腐蝕性、是否對相鄰地下管道或金屬構(gòu)筑物構(gòu)成破壞、陰極保護(hù)的經(jīng)濟(jì)性等因素。由于城市地下管道縱橫交錯，如果采用外加電流保護(hù)法，由于保護(hù)電流較大，所形成的電流回路會加速對未采用陰極保護(hù)的相鄰管道造成電化學(xué)腐蝕。另外，城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的建設(shè)是分期分批進(jìn)行的，每次建設(shè)的距離十分有限，對每段都單建一個保護(hù)站也是十分不經(jīng)濟(jì)的。而犧牲陽極保護(hù)法對臨近管道影響較小，對短距離的管線來說非常經(jīng)濟(jì)，施工非常方便。因此，根據(jù)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的建設(shè)特點(diǎn)并考慮到盡量減少對其他管道的影響，宜采用犧牲陽極法對其實施陰極保護(hù)。距城區(qū)較遠(yuǎn)的長距離外環(huán)燃?xì)夤艿溃诓挥绊懫渌車饘贅?gòu)筑物的前提下，采用外加電流保護(hù)方式是可行的，也經(jīng)濟(jì)實用。
3．3 管道破損點(diǎn)的補(bǔ)口
　　安裝管道線、陽極和絕緣裝置時，必須對管道涂層進(jìn)行破壞，使原有防腐涂層失去了連續(xù)性。如果補(bǔ)口材料、技術(shù)和工藝不過關(guān)，那么涂層破損處就是一個非常危險的腐蝕源。在選擇補(bǔ)口材料時，必須選用與原防腐層相容性極好的補(bǔ)傷材料，主要是補(bǔ)傷材料的里層與原防腐層的外層要有非常好的粘結(jié)力。補(bǔ)口技術(shù)和工藝是保證補(bǔ)口質(zhì)量的關(guān)鍵，一般施工現(xiàn)場的設(shè)備和環(huán)境不如工廠好，因此在實施前必須通過反復(fù)試驗確定補(bǔ)口方法和工藝流程。補(bǔ)口的防腐級別應(yīng)在原涂層防腐級別的基礎(chǔ)上加強(qiáng)一級。