輸氣管道外加電源陰極保護(hù)故障的處理
作者：付俊玲
評(píng)論： 更新日期：2013年05月23日
摘要：分析了蘭州燃?xì)廨敋夤艿劳饧与娫搓帢O保護(hù)失效的原因，提出了具體的改造處理措施。通過(guò)改造滿足了輸氣管道外加電源陰極保護(hù)的設(shè)計(jì)要求，保證了燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的安全運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：輸氣管道；外加電源陰極保護(hù)；故障處理
?Troubleshooting of Cathodic Protection by Rectifier in Gas Transmission Pipeline
FU Jun-ling
(Lanzhou Gas and Chemical Industry Group Co.，Ltd.，Lanzhou 730030，China)
Abstract：The reasons for invalid cathodic protection by rectifier in gas transmission pipeline in Lanzhou City are analyzed，and the concrete reconstruction treatment measures are put forward. The design requirement for cathodic protection by rectifier in gas transmission pipeline is met after the reconstruction，and the safety operation of gas transmission and distribution system is ensured.
Key words：gas transmission pipeline；cathodic protection by rectifier；troubleshooting
1 陰極保護(hù)故障現(xiàn)象
??? 蘭州燃?xì)廨敋夤艿朗翘m州燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的重要組成部分，具有輸氣和儲(chǔ)氣的雙重功能，是蘭州市重要的基礎(chǔ)設(shè)施和生命線工程，作用十分重要。輸氣管道于1990年建成投產(chǎn)，管道全長(zhǎng)34 km。投產(chǎn)初期用于輸送人工煤氣，2001年改輸天然氣。管道采用石油瀝青玻璃布涂層防腐和外加電源陰極保護(hù)，一直運(yùn)行正常。2005年開(kāi)始輸氣管道在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了陰極保護(hù)站恒電位儀保護(hù)電位低及輸出電壓、輸出電流過(guò)大等情況，陰極保護(hù)效果不理想，威脅輸氣管道安全運(yùn)行。
2 陰極保護(hù)失效原因
??? 針對(duì)燃?xì)廨敋夤艿婪栏瘜淤|(zhì)量、土壤電阻率、管道周?chē)饘贅?gòu)筑物的分布、干擾狀況以及維護(hù)管理的條件和電源情況，經(jīng)檢測(cè)分析得出輸氣管道陰極保護(hù)失效的主要原因?yàn)椋孩佥敋夤艿婪笤O(shè)于西固、七里河區(qū)域，該區(qū)域土壤電阻率為8.8～61.5 Ω·m，土壤平均電阻率為28.51 Ω·m，經(jīng)測(cè)試絕大部分地區(qū)為中等腐蝕性。部分管道與蘭新電氣化鐵路距離較近，加之施工時(shí)回填土中夾雜石塊等造成局部管道外防腐層破損，造成管道腐蝕。②采用的絕緣法蘭性能達(dá)不到要求，使保護(hù)距離增長(zhǎng)。③長(zhǎng)效參比電極破損，參比電極溶液流失。④連接輔助陽(yáng)極的通電路橋首先腐蝕斷裂，陽(yáng)極地床已消耗殆盡，造成接地電阻過(guò)大。
??? 針對(duì)以上4種可能導(dǎo)致陰極保護(hù)失效的原因，我們對(duì)局部管道及陽(yáng)極地床進(jìn)行開(kāi)挖檢查，發(fā)現(xiàn)局部管道外防腐層破損嚴(yán)重，陽(yáng)極地床損失嚴(yán)重。對(duì)沿線管道的防腐層絕緣性能、保護(hù)電位及陽(yáng)極體接地電阻分別進(jìn)行檢測(cè)、測(cè)定工作，依據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及歷年陰極保護(hù)站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，判定造成恒電位儀保護(hù)電位低及輸出電壓、輸出電流過(guò)大的主要原因?yàn)殛?yáng)極地床接地電阻過(guò)大。
3 故障的改造處理
??? 陽(yáng)極地床是外加電源陰極保護(hù)中不可缺少的重要組成部分，通過(guò)陽(yáng)極地床將保護(hù)電流送入土壤，再經(jīng)土壤流進(jìn)管道，使管道表面進(jìn)行陰極極化，防止管道在土壤中發(fā)生電化學(xué)腐蝕。陽(yáng)極地床在保護(hù)管道免遭土壤腐蝕的過(guò)程中，自身會(huì)遭受腐蝕破壞。
??? 3.1 陽(yáng)極地床材料選取
??? ① 經(jīng)對(duì)常用埋地外加電源陽(yáng)極體(石墨陽(yáng)極體、鍍鉑陽(yáng)極體、混合金屬陽(yáng)極體、廢鋼鐵陽(yáng)極體、高硅鑄鐵陽(yáng)極體、聚合物陽(yáng)極體等)進(jìn)行分析[1]，并綜合對(duì)中國(guó)石油天然氣總公司澀寧蘭管線陽(yáng)極地床考察結(jié)果，選用了銷(xiāo)蝕速率慢、穩(wěn)定性好的高硅鑄鐵陽(yáng)極體。
? ??② 陽(yáng)極體周?chē)畛洳牧嫌芍甭窆I(yè)鹽改為焦炭，增大了導(dǎo)電面積，增加空隙，防止了氣阻。減少陽(yáng)極體接地電阻，增強(qiáng)導(dǎo)電性，促使陽(yáng)極體按標(biāo)準(zhǔn)逐步銷(xiāo)蝕。具有連續(xù)性接觸表面的焦炭粒徑為6～15mm[2]。
? ??③ 為解決以往陽(yáng)極體水平連接裝置腐蝕，將原水平接地連接裝置(扁鐵)改為高硅鑄鐵管，并進(jìn)行防腐處理。
