《影响油气管道阴极保护系统因素和对策》
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摘 要：随着社会产业生产和人们生活水平的提高,石油和天然气能源消耗也在稳步增加.因此,油气管道建设规模不断扩大.预计在未来几年里,我国石油和天然气收集及运输管道的总建设长度将达15万公里.由于我国土地广阔,石油和天然气管道在实际运行过程中将面临多种环境,因此,石油和天然气管道的安全事故更加频繁发生.腐蚀是油气管道事故的主要原因.在石油和天然气管道防腐领域,主要有多项措施应用阴极保护、涂层保护.但是石油和天然气管道在运行中不可避免地会出现腐蚀现象,因此必须对石油和天然气管道以及保护时效问题进行深入研究,找到相应的解决方案,才能充分保证石油和天然气管道的安全运行.
关键词：油气管道阴极保护系统;影响因素;对策
引言
油气管线的稳定、安全运行对国家的战略能源安全有着非常重要的作用.另一方面,油气管道在日常运行中受到多种因素的影响,这些因素往往导致腐蚀,使管道安全运行的威胁.阴极防护是油气管道常用的防腐技术.阴极保护的基本原理如下：电化学腐蚀过程中,如果阳极先腐蚀,阴极金属不会发生腐蚀.该原理指出,当管道金属包含足够的电子并且它们都位于相同的负应力场时,在油气管道腐蚀过程中,受保护的金属表面填充过多的电子,而且都处在同一负电位,这样被保护的金属原子就不会被轻易离子化.
1油气管道阴极保护影响因素分析
1、1套管的影响
通常在油气管道穿越公路铁路施工过程中,在管道表面放置一层套管.可以起到很好的保护油气管道的作用.根据阴极保护的基本原理,阴极保护系统的外电流进入石油和天然气管道内部,金属管道达到接受电子的额定值时,金属表面必须成为阴极保护系统的阴极电,由此才能达到对油气管道的阴极保护效果.但是在阴极保护系统实际实施的同时,在金属管中形成屏蔽,大多数电子只停留在套管中,阴极保护无效.另外,在我国的石油和天然气管道中,套管的材料一般是金属.套管与金属管道直接接触,进入短路状态,因此被吸收的电子数量不仅会增加,金属管道内部的电子也会流出,从而进一步加剧石油和天然气管道的腐蚀.
1.2油气管道周围的电气化铁路对阴极保护系统的影响
油气管道由于距离较长,因此途径的环境也非常复杂,环境的影响也会对阴极保护系统产生严重影响,而电气化铁路系统对管道的影响最大.电气化铁路系统通常与牵引电网相连,由铁路、地面等功能组成.在电气化铁路中,如果大量电流沿铁路泄漏到管道外面,从而通过铁路形成分散在油气管道周围的电流,进而形成进入油气管道阴极保护系统的电位流.通常,石油和天然气管道具有功率位置,当电流通过时形成阴极区域.这个阴极区域受管道阴极的保护,但当管道的金属表面电位为负时,发生氢化,管道表面出现剥落,电流流入阳极管道的位置,不仅会引起电化学反应,反应度也相对较强,从而导致管道的电化学腐蚀.
2油气管道阴极保护系统失效的对策分析
2、1提高管道本质安全
上述问题中已经说明钢套管的存在,会对管道的阴极保护产生一定的影响,可能会加剧管道的腐蚀现象.因此,我们在建造管道时,如果需要通过某些障碍物,可以放弃增加钢衬套的措施,增加管道自身的壁厚,以确保管道的安全.管道需要横穿铁路或道路时,应采用混凝土套管,在混凝土和管道之间添加绝缘层,以有效地防止对阴极保护产生不利影响.同时,增加导管两端的阳极材料量,增加套管金属允许的电子数量,从而全面保证阴极保护系统的安全运行.
2、2阴极保护与防腐层兼容性评价
目前,在油气管道防腐控制过程中,当外部防腐涂层与阴极保护系统结合使用时,二者之间存在相互作用.在防腐层破损钢制管道与土壤（电解质）接触时,阴极保护系统可用于提供保护.随着油气管阴极保护技术的发展,阴极保护技术和涂层技术的兼容性引起了人们的广泛关注.目前,在油气管道腐蚀控制过程中,如果将保护层与阴极保护系统结合使用,阴极保护系统可以有效保护管道涂层的破损点,如果防护层出现剥离,水分会顺着剥离层进入金属管道内部,对阴极保护流产生屏蔽效果,达成管道的防腐控制.在进行油气管道防腐控制中,需要对要注意保护阴极保护的相容性,并通过对腐蚀原因的实验数据进行统计分析研究故障,阴极保护与保护涂层的相互相容性得到了有效提高,从而进一步优化和持续改进管道防腐控制系统.
2、3采取接地排流的方式确保阴极保护系统正常
电气设备引起的杂散电流没有更好的避免方法,只有通过排出才能有效地保证阴极保护,接地电流主要通过以下两种方式进行：第一,极性排流.这种排放方式是在允许一些电流通过阴极流动,另一些通过流动来充分利用漂流电流的前提下排出的.第二去耦合剂排流.这种方法是目前世界上最先进的技术,固态耦合剂具有相对成熟的技术,所以外部有一层非金属材料,排除电流或雷声对管道中金属的影响,有效延长管道的使用寿命,对保护管道也非常有效.
结束语
综上所述,阴极保护是一项非常重要的油气管道防腐技术,在油气管道防腐中起到很好的作用,但随着管道技术的发展,阴极保护技术也面临着巨大的挑战.为了解决不断出现的难题,必须加强对阴极保护技术的研究,同时不断优化、创新阴极保护技术中应用的设备,不断改进石油和天然气管道系统,实现石油和天然气管道的高效稳定运行.
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阴极保护引用文献:
[1] 阴极保护论文范本 关于阴极保护论文例文8000字
[2] 阴极在职研究生论文范文 阴极保护毕业论文开题报告范文5000字
[3] 阴极本科论文开题报告范文 阴极保护类毕业论文开题报告范文2万字
