阴极保护技术的应用现状及相关问题探讨*
2021-07-12刘海波
石油化工腐蚀与防护 2021年3期
杨 超,黄 珊,韩 庆,刘海波,孙 亮
(1.中国石化集团胜利石油管理局博士后科研工作站,山东 东营 257000;2.中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心,山东 东营 257000)
目前阴极保护与涂层协同保护已经广泛应用于管道的腐蚀防护上。防腐层作为管道防护的第一道防线,将管道与腐蚀性介质隔开,并且保护管道不受外力机械损伤;而当防腐层出现破损时,此时阴极保护作为第二道防线,保证管道破损处不受腐蚀影响[1]。阴极保护主要包括外加电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护。对于不同防腐层的管道来说,SY/T 0036中指出了所需要的最小阴极保护电流密度:就目前应用广泛的3PE防腐层(1 MΩ·m2)来说,金属管道保护需要的阴极保护电流密度小于10 μA/m2,一方面,防腐层极大地减小了阴极保护系统的输出电流;另一方面,由于较高的防腐层电阻率,使得阴极保护电流更加均匀,能够保护更长的管道。因此,从长输管道阴极保护、集输管网阴极保护和站场区域阴极保护三个方面进行了讨论,提出了阴极保护后续需要研究的四个问题。
1 阴极保护设计
1.1 长输管道阴极保护
经过多年的发展,长输管道的外加电流阴极保护已经形成了完整的计算、设计体系,长输管道的阴极保护示意图见图1。一般来说,长输管道的阴极保护多采用外加电流的方式,站内设置恒电位仪,在站外设置辅助阳极,而通电点设置在站外绝缘法兰外侧,由于管道防腐层的高电阻率,因此较小的电流(几安培到几十安培)即可保护很长的管道,站间距可达数十甚至上百公里(同样也受土壤电阻率的影响)[2];……
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