郑安升(中国石油天然气管道工程公司主任)长输管道站场区域阴极保护
区域阴极保护在输油站场的应用
区域阴极保护在输油站场的应用区域阴极保护在输油站场的应用摘要：实践证明，仅靠涂层无法满足埋地管道的防腐要求。
越来越多的看法认为，对站内埋地管道采取阴极保护是十分必要的。
本文首先阐述了输油站场区域阴极保护技术原理，其次，分析了输油站场区域阴极保护方式选择。
同时，就输油站场区域性阴极保护存在的问题和解决措施进行了深入的探讨。
关键词：输油站场；阴极保护；解决措施基金项目:省部共建“石油天然气装备”教育部重点实验室资助项目(2006STS02)中图分类号： U653 文献标识码： A 文章编号：前言对于输油站场，采用阴极保护对站内管道和埋地钢结构进行保护未列入国家强制标准，因此采用阴极保护系统的实例较少。
近年来，各输油气站场配管系统腐蚀的事例不断出现，且站内设备接地以及管道品类较多，站内腐蚀泄漏的危害远比干线高层不可避免地会存在缺陷，从而导致腐蚀泄漏事故的发生。
实践证明，仅靠涂层无法满足埋地管道的防腐要求。
越来越多的看法认为，对站内埋地管道采取阴极保护是十分必要的。
2. 输油站场区域阴极保护技术原理输油站场设计的做法通常是在进出站干线上安装绝缘件,实现站内管道与进、出站干线的电性隔离。
由于多种原因,一般情况是站内埋地管道的涂层质量较差,且站内管道连接有多个接地极,同时站内还有大量钢质结构、水泥支墩和电导线与管道相连,这些相关的不带保护层的钢材、铜材大大提高了站内埋地管道的腐蚀风险。
根据NACE SP0169-2007的要求:所有埋地管道都会受到腐蚀的影响,应该采取有效、充分的腐蚀控制工艺来保证管道的完整性。
因此有必要对站内埋地管道实施阴极保护以实现复杂情况下的腐蚀控制。
区域性阴极保护是指将某区域内所有预保护对象作为一个整体进行保护,依靠辅助阳极的合理布局、保护电流的自由分配以及与相邻设备的电绝缘措施,使被保护对象处于规定的保护电位范围内。
站场区域阴极保护就是对站内工艺管网、生产设备及附属设施进行阴极保护。
长输管道阴极保护及阴极保护站维护基础知识
河南汇龙合金材料有限公司一家合金材料多元化延伸产品深加工、电气技术研发、工程承包为一体的高新企业。
长输管道阴极保护及阴极保护站维护基础知识河南汇龙合金材料有限公司2018年版1.目的：为了使阴极保护站场内维护人员以及现场巡线人员有效地实施阴极保护，做到科学操作、安全维护、确保质量、特编此文，提供对站场内及管线上阴极保护系统正常运行并科学维护指导。
一.防腐蚀的重要意义自然界中，大多数金属是以化合状态存在的。
通过炼制，被赋予能量，才从离子状态转变成原子状态。
然而，回归自然状态是金属固有本性。
我们把金属与周围的电解质发生反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。
金属腐蚀广泛的存在于我们的生活中, 国外统计表明，每年由于腐蚀而报废的金属材料, 约相当于金属产量的20～40％,全世界每年因腐蚀而损耗的金属达1 亿吨以上,金属腐蚀直接和间接地造成巨大的经济损失, 据有关国家统计每年由于腐蚀而造成的经济损失,美国为国民经济总产值的4.2％; 英国为国民经济总产值的3.5％;日本为国民经济总值1.8 ％。
二.防腐蚀工程发展概况六十年代初,我国开始研究阴极保护方法,六十年代末期在船舶,闸门等钢铁构筑物上得到应用。
我国埋地油气管道的阴极保护始于1958 年,六十年代在新疆、大庆、四川等油气管道上推广应用,目前,全国主要油气管道已全部安装了阴极保护系统，收到明显的效果。
2.阴极保护原理2.1 所谓阴极保护是通过降低管道的腐蚀电位而使管道得到保护的电化学保护（其实质：给金属补充大量的电子,使被保护金属整体处于电子过剩的状态,使金属表面各点低于一负电位，使金属原子不容易失去电子而变成离子溶入电解质的过程。
）。
通常施加阴极保护电流有两种方法：强制电流和牺牲阳极保护。
2.2 牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接,并处于同一电解质中，通过电解质向被保护体提供一个阴极电流，使被保护体进行阴极极化，从而实现阴极保护。
阴极保护牺牲阳极原理是由托马晓夫三电极原理来解释，内容是：（a）两电极电位不同的两电极；（b）两电极必须在同一电解质溶液里；（c）两电极间必须有导线连接。
一种天然气长输管道阴极保护监测系统的设计
一种天然气长输管道阴极保护监测系统的设计
董增寿;白雪;王兴
【期刊名称】《内蒙古科技与经济》
【年(卷),期】2022()12
【摘要】天然气是我国重要的基础能源,一般采用管道输送,而输送过程会造成管道腐蚀,一旦泄露后果非常严重,故而需对管道进行保护。
长输管道一般采用管道涂覆
耐磨防腐涂层结合阴极保护技术来减缓腐蚀,其中,管道涂层一般在生产过程中就已
经涂覆完成了,而阴极保护的检测维护则存在效率低、可靠性差、危险性高等弊端。
文章针对管道阴极保护,提出通过接入新型智能测试桩等可远程通信的阴极保护设备,将长输管道阴极保护参数由互联网传输到计算机控制中心,实现天然气长输管道
阴极保护的自动化远程监测管理,为管道的防腐蚀提供保障。
【总页数】2页(P109-110)
【作者】董增寿;白雪;王兴
【作者单位】太原科技大学;山西瑞诺风电子科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE988.2
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长输管道牺牲阳极法阴极保护施工方案
长输管道牺牲阳极阴极保护施工方案河南汇龙合金材料有限公司项目部目录一、概述------------------------------------------------------------ 2（一）原理 ----------------------------------------------------- 2（二）牺牲阳极法阴极保护的优点 --------------------------------- 2（三）牺牲阳极材料 --------------------------------------------- 2（四）阳极安装方式 --------------------------------------------- 6（五）测试系统 ------------------------------------------------- 7（六）应用标准和规范 ------------------------------------------- 7（七）主要测试设备和工具 --------------------------------------- 8二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计---------------------------------- 8三、施工方法-------------------------------------------------------- 81、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 92、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9一、概述（一）原理将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金，该金属或合金为阳极，依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护，这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。
（二）牺牲阳极法阴极保护的优点1、不需要外部电源；2、对邻近金属构筑物无干扰或很小；3、电流输出虽不能控制，但有自动调节倾向，且覆盖层不易损坏。
长输管道阴极保护有效性影响因素分析
长输管道阴极保护有效性影响因素分析汪春付;董华清;尹恒【摘要】埋地长输管道通常采用防腐层加阴极保护的联合保护方式.文章结合川气东送及其他管道腐蚀控制工作实践,对多年开展ECDA评价和日常维护过程中发现的共性问题进行深入分析,从阴保站、线路、阀室等多个方面分析总结出了几类影响阴极保护系统有效运行的常见因素.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2014(040)003【总页数】2页(P83-84)【关键词】长输管道;阴极保护;有效性;影响因素【作者】汪春付;董华清;尹恒【作者单位】中国石化天然气川气东送管道分公司,湖北武汉430074;中国石化天然气川气东送管道分公司,湖北武汉430074;中国石化天然气川气东送管道分公司,湖北武汉430074【正文语种】中文1 阴极保护有效性影响因素分析阴极保护的有效性可以通过证明被保护结构物未发生腐蚀的方法来确定，通常各类阴极保护标准均以控制保护电位为准则。
ISO 15589-1：2003《石油和天然气工业管道传输系统阴极保护第1部分：陆上管道》提出了“腐蚀速率小于0.01mm/a的金属对电解质的电位就是保护电位”的规定，最常用的判据有-850m V保护电位准则和100 m V极化准则，即：管道阴极保护电位（管/地界面极化电位）应为-850m V（CSE）或更负，但是极限保护电位不能比-1 200 m V （CSE）更负；当-850m V保护电位准则难以达到时，可采用阴极极化或去极化电位差大于100m V的判据。
在管道运行过程中，受设计、施工、环境、管理等各种因素影响，其实际运行的有效性往往存在不达标现象。
以下将从实际出发，对长输管道强制电流阴极保护系统中几类常见的问题进行分析。
1.1 阴保站常见问题（1）阳极地床由于电缆断裂或接头腐蚀损坏导致一组阳极中一支或多支阳极失效；由于通气管被堵塞发生气阻现象；阳极周围土壤局部干燥影响阴保输出等。
为了及时发现此类问题，需要定期测量阳极地床接地电阻。
油气管道阴极保护技术分析
油气管道阴极保护技术分析发布时间：2023-01-13T08:51:43.514Z 来源：《工程建设标准化》2022年8月第16期作者：王自喜[导读] 随着油气行业的规模不断扩大，在未来遇到的影响生产运行的腐蚀情形会越来越复杂，而阴极保护技术作为一种保护管道的重要手段，也要与时俱进，不断更新和发展，这样才能确保和延长管道的使用寿命，进而确保和促进整个行业的发展和进步。
王自喜锦州石化公司 121001摘要：随着油气行业的规模不断扩大，在未来遇到的影响生产运行的腐蚀情形会越来越复杂，而阴极保护技术作为一种保护管道的重要手段，也要与时俱进，不断更新和发展，这样才能确保和延长管道的使用寿命，进而确保和促进整个行业的发展和进步。
关键词：油气管道；阴极保护技术；应用引言阴极保护技术是当前社会发展过程中的一个热点话题，受到社会各界的广泛关注与支持，与油气管道息息相关，有着不可或缺的作用，同时也是进一步保证油气管道运输的一项关键性技术，对油气领域的发展有着重要的意义，是现代化社会发展背景下的必然趋势和必然结果。
1油气储运管道腐蚀的不良影响分析在油气运输管道的应用过程中，因管道自身质量问题、管道安装问题以及各种外部因素的影响作用，使得管道很容易出现腐蚀现象。
如果油气管道的腐蚀问题长时间得不到有效处理，就会引发油气泄漏事故发生。
这样的情况不仅会加大油气储运过程中的损耗，进而对油气企业的经济效益造成不利影响；同时也会预留严重的安全隐患，甚至会引发火灾、爆炸等重大的安全事故。
由此可见，油气储运管道腐蚀具有非常严重的不良影响，因此在具体应用中，油气企业一定要通过合理的技术措施来做好管道防腐工作。
2管道防腐的重要性众所周知，油气管道工程是我国重点发展的项目之一，且在现代化经济与科技迅速发展的社会背景下，人们对油气资源的需求量正呈现不断上升的趋势。
在这样的大环境下，也极大推动了我国油气领域的相关发展，此领域面临的既是机遇也是挑战。
长输管道外加电流阴极保护与牺牲阳极保护综合应用
长输管道外加电流阴极保护与牺牲阳极保护综合应用发表时间：2017-11-07T15:01:26.163Z 来源：《防护工程》2017年第14期作者：尹伟伟1 周平2 高攀1 [导读] 本文对地下长输天然气管道外加电流阴极保护和输气站场牺牲阳极保护的电化学过程分析可清楚地解释地下长输管道外加电流阴极保护中在设计。
1.湖南中石油昆仑湘娄邵天然气输配有限公司湖南娄底 417000；2.中国石油天然气中国石油西气东输武汉管理处湖北武汉 430000 摘要：长输管线由于是压力输送必须采用无缝钢管，因此防止长输管道腐蚀技术已经是摆在延长管道生命和保持长期生产安全运行的重要课题，本文对地下长输天然气管道外加电流阴极保护和输气站场牺牲阳极保护的电化学过程分析可清楚地解释地下长输管道外加电流阴极保护中在设计、施工和运行维护方面的巨大作用。
关键词：埋地钢质管道；外加电流；牺牲阳极；阴极保护；输气站场1 两种保护方式在输气管道工程中的实际应用忠武输气管道工程(简称川气出川管道工程)是恩泽两湖的重点工程，也是“十五”期间国家重点建设项目，总投资近50亿元。
工程于2003年8月正式开工，2004年11月中旬实现干线及黄石支线、襄樊支线进气投产；2005年5月26日湘潭支线投产，标志着忠武输气管道实现全面投产，对于改善“两湖”地区的能源结构具有重大意义。
主干管线西起重庆市忠县县，东至湖北武汉市，“三支”是武黄支线，途经武汉市、鄂州市、黄石市，荆襄支线途经荆州市、仙桃市、荆门市、宜城市、襄樊市，潜湘支线途经潜江市、监利市、岳阳市、湘潭市，全长1375km，管道途经一市（重庆）、两省（湖北、湖南）、15个市（州）、31个县（区），主干线选用X65管径711mm螺旋缝埋弧焊接钢管，支线采用X52螺旋缝埋弧焊接钢管。
钢管外防腐采用TEG燃气发电供给恒电位仪阴极保护与聚乙烯三层结构的联合保护方式，输气站场采用埋设阳极地床牺牲阳极保护模式和三层PE联合保护。
长输管道的阴极保护及故障探讨
蔽保护 在实际情况中常见的干扰源有高压直流输电线路和管 道沿线的电气化铁路
!"' 埋地管线与其 它 管 道 或 金 属 搭 接 当 被 保 护 的 管 线 与 其 它没有被保护的管线或者金属搭接时此时阴极保护系统中的恒 电位仪虽然可以正常工作并输出较大的电压但其保护距离会大 幅度下降 这种故障在实际工程出现的概率也非常低但是如果 发生了这种故障其在处理过程中会非常复杂
经验与技术
长输管道的阴极保护及故重要的供应载体其在用 时间往往都比较长 在正常的环境条件下易发生腐蚀等情况而 长输管道一旦出现腐蚀现象不仅会使介质的正常供应带来不利 影响同时也极易造成安全事故和财产损失因此必须重视长输 管道的防腐蚀工作 目前采用较多的有效防腐控腐手段有两种 即加涂防腐覆盖层和阴极保护技术在这两项措施中管道防腐 涂层较为容易理解也就是指在管道壁和管道连接等处涂覆防腐 材料涂层以达到防止有害物质与管路直接接触对管道进行侵蚀 的目的 而阴极保护技术在长输管道的防腐保护中则是一项更为 关键的技术已经成为了管道防腐保护的关键系统
关键词长输管道阴极保护管道腐蚀
一长输管道阴极保护法常见的故障 !"! 恒电位仪故障 在外加电流的阴极保护法中恒电位仪是 经常发生故障的部件其主要发生的故障为内部电路及电子元件 的损坏 总的来说恒电位仪发生故障的次数还是比较多的但是 其处理过程相对还是比较简单的通常这种故障的处理是由相应 的技术员根据所学专业知识及积累的操作经验自行处理的如果 遇到的问题较为复杂技术人员自身无法解决此时就需要公司 联系恒电位仪的生产产家来进行处理 而实际情况是站场的技术 人员专业知识不足积累的经验也有所欠缺其并不能完全处理 出现的故障而同时又不和生产产家及时联系这就导致了恒电 位仪故障处理的延后 !"# 电缆参比和阳极地床故障 电缆故障 在外加电流的 阴极保护法中 如果电缆在使用过程中出现断路或者其他故障 都会在很大程度上影响整个系统的正常运行 同时如果电缆出 现故障还可以加快长输管道被腐蚀的速度 长效参比电极故 障 在外加电流的阴极保护法中恒电位仪起着非常关键的作用 而在恒电位仪中长效参比电极又是一个非常重要的部件如果 此电极法发生故障整个阴极保护系统就无法正常工作 该故障 在解决过程中可以使用便携式参比电极来进行故障排除如果长 效参比不能正常工作 此时就可以使用便携式参比电极将其替 换当然这种替换只是临时性的 阳极地床故障 如果在阴极保 护系统中保护电位不变的条件下系统中的恒电位仪电压会逐步 升高此时阳极地床的测试电阻也会变大这就表明阳极地床存 在一定的故障而引起这种故障的原因大致为在建设阴极保护系 统的过程中施工质量不过关阳极金属的材料选择不合理使其表 面产生很多腐蚀物导致其电阻变大或者是地床的排气孔因为某 些原因被阻塞 !"$ 绝缘接头故障 在阴极保护系统中绝缘接头发生故障的 可能性最小所以其对整个阴极保护系统的影响最小 当绝缘接 头发生故障时可以使用通断电位法来对其进行测试这种测试 方法可以对绝缘接头的漏电率进行测试进而判断绝缘接头的绝 缘性能 !"% 防腐覆盖层故 障 防 腐 覆 盖 层 也 是 阴 极 保 护 系 统 中 不 可 缺少的一部分它主要是指管道表面整体覆盖的一层绝缘层 这 层防腐覆盖层在发生故障后其管道末端的保护电位便会与正常 的标准电位出现差别这就会在一定程度上影响到整个系统的工 作性能 实际情况中这种故障经常出现在那些防腐覆盖层呈现 老化趋势的管道上 !"& 外部交直流干扰 在 长 输 管 道 运 行 过 程 中 因 为 管 道 的 长度很长分布的支点也多覆盖的范围较大这就导致在管道铺 设的沿线会与高压输电线路或者是电气化铁路相交汇 在这种情 况下我们就应该找出干扰源并对保护系统进行一定程度的屏
石油天然气长输管道阴极保护作用及管理要求
石油天然气长输管道阴极保护作用及管理要求摘要：阴极保护技术在长输管道中已获得广泛应用。
长输管道腐蚀防护采用防腐层加阴极保护系统的做法。
管道施工和运行中防腐层存在漏点损伤，阴极保护系统向管体施加保护电流，管-地电位产生负向极化，实现管体保护。
长输管道主要应用强制电流法，牺牲阳极法用于高寒特殊环境或提供辅助保护。
目前应用范围已从长输管道发展至油气站场、油库、燃气管网，形成区域性阴极保护技术。
随着计算机技术和数值模拟技术的发展，国内已开展阴极保护数值模拟技术在工程领域的实践研究。
未来几年我国油气管道、高压电网、铁路公路发展迅速，对管道设计和安全运行提出了更高要求。
关键词：油气长输管道；阴极保护技术；金属结构引言：油气长输管道保护措施有很多种，但阴极保护技术是最合适的。
该项技术在油气长输管道中的应用，利用的阴极电流将金属阴极进行极化，具体会采取牺牲阳极或者增加外部电流的方式来实现。
所以，本文对油气长输管道中阴极保护技术的具体应用进行了探析，对具体的保护措施进行了总结。
1阴极保护技术应用概况石油储运设施的腐蚀是一个很复杂的过程，并与多种因素有关。
为了减缓金属的腐蚀，在土壤腐蚀调查的基础上，在长输管道和站库上采用了外加电流阴极保护技术，辅助以牺牲阳极保护技术，全面遏制了金属腐蚀穿孔的发生，取得了明显的经济效果。
1.1长输管道阴极保护技术金属电化学腐蚀是指金属与电解质发生电化学反应所产生的腐蚀，阴极保护技术是利用保护电流使金属表面极化，从而抑制金属与电解质发生电化学反应，避免腐蚀发生。
阴极保护的方法有牺牲阳极法和强制电流法。
牺牲阳极法因金属和牺牲阳极之间的驱动电压有限，一般用于所需要保护电流较小的情况。
强制电流法主要由恒电位仪、辅助阳极、电绝缘装置、参比电极等装置组成，因其保护电流大且可根据极化电位变化自动调节保护电流大小而得到广泛应用。
1.2区域性阴极保护技术油田站库内部的埋地管道与储罐金属腐蚀给油品的储存和管理带来了严重的挑战，由于其管网复杂，搭接较多，绝缘情况差别较大，所以牺牲阳极的应用受到限制。
油气管道阴极保护技术现状与展望
油气管道阴极保护技术现状与展望一、本文概述随着全球能源需求的日益增长，油气管道作为主要的能源运输方式之一，其安全、高效、可靠的运行显得尤为重要。
阴极保护技术作为确保油气管道安全运行的重要手段，其技术现状与展望的研究具有深远的现实意义。
本文旨在全面梳理油气管道阴极保护技术的历史发展、现状以及存在的问题，并在此基础上展望未来的发展趋势。
文章首先回顾了阴极保护技术的发展历程，从最初的原理探索到现如今在油气管道中的广泛应用，分析了其发展过程中的重要节点和关键突破。
接着，文章重点介绍了当前油气管道阴极保护技术的实施现状，包括主要的技术方法、应用效果以及存在的问题。
在此基础上，文章对阴极保护技术在油气管道中的发展前景进行了展望，包括新材料的研发、智能化技术的应用以及环保要求的提升等方面的趋势。
本文旨在为油气管道阴极保护技术的研究与应用提供参考，为相关领域的技术人员和管理人员提供决策支持，同时也为未来的研究提供方向和思路。
二、阴极保护技术的基本原理阴极保护技术是一种广泛应用于油气管道的防腐蚀技术，其基本原理是通过向被保护的金属（如油气管道）施加一个外加电流，使其成为阴极，从而防止或减缓金属的腐蚀过程。
阴极保护技术主要分为两种：牺牲阳极法和外加电流法。
牺牲阳极法是一种较为简单和经济的阴极保护方法。
在这种方法中，将一种比被保护金属电位更负的金属或合金（牺牲阳极）与被保护的金属相连接，并一同浸入电解质溶液中，形成原电池。
由于牺牲阳极的电位比被保护金属更负，因此它将成为原电池的阳极，被保护金属则成为阴极。
在腐蚀电池工作时，牺牲阳极不断溶解消耗，并释放电流保护被连接的金属。
这种方法适用于小型或中等规模的油气管道，且土壤电阻率较低的情况。
外加电流法则是一种更为强大和灵活的阴极保护方法。
在这种方法中，通过外部电源向被保护的金属施加电流，使其成为阴极。
外部电源可以是直流电源或交流电源，通过调整电流的大小和方向，可以实现对被保护金属的精确控制。
长输管道阴极保护技术与故障解决措施
重要作用。 1.2 外加电流法阴极保护技术
外加电流阴极保护需要外设电源，并依托外 置电源向被保护的管线施加阴极的电流，增加表面 上还原反应所需的电子含量，达成抑制管线腐蚀的 过程。
2 阴极保护技术故障分析
2.2.3 阳极故障 在阴极保护装置运行过程中，如果出现无原因
的恒电位一输出电压攀升，阳极接地电阻值不断提 高的现象，可以认定为阳极故障。其中，造成阳极 接地电阻增大的原因主要有如下几种，其一，管线 在敷设时，下埋深度较低不能满足阴极保护的敷设 深度，在进入冬季后，在冻土的作用下，接地电阻 值上升；其二，施工不合理，或施工流程错误，导
经验交流 Experience Exchange
长输管道阴极保护技术
与故障解决措施
杨志
（大庆油田工程建设有限公司，黑龙江 大庆 163000）
摘 要：长输管道一般采用地下敷设的安装方式，管线长期处于地下高腐蚀环境下，导致管
线腐蚀加剧。受油气长输管线输送介质特殊的物理化学性质决定，长输管线一旦发生泄漏会引发
术
Abstract: The long-distance pipeline is generally installed underground, and the pipeline is in the
underground high corrosion environment for a long time, which leads to the aggravation of pipeline
电极，参比电极在发生故障后，会造成恒电位仪无 层的巡视管理，不能及时发现和处理具备破算，导
法正常运行，导致阴极保护防腐措施失效，甚至加 致破碎位置积少成多，最终造成防腐失效。
速管线腐蚀。造成参比电极故障的主要原因一般为
油气输送站场区域阴极保护研究
在实施区域性阴极保护时，应充分考虑站场
技
此需根据实际情况进行鉴别选取。
阴极保护对象的复杂性。此区域内集中了众多的地
术
近些年来，利用馈电实验确定已建站场内埋地 下金属构筑物、管道分布密集。区域阴极保护应考
虑的重点为：保护电流的均匀分布和管道之间相互 管道阴极保护电流需求量的方法逐渐得到相关研究
人员的青睐[2]。馈电实验即在站场建立模拟阴保系 统，检测埋地设施电位分布和相应的电流需求量， 分析确定站内的电流流失点、屏蔽区域和干扰等严 重影响阴极保护效果的情况，设计过程中还可根据 实验结果优化阳极地床的位置和类型，并采取相应 的措施防止电流流失或屏蔽造成的保护不足及干扰 现象，为设计工作提供切实的数据支持，提高阴极 保护系统改造的成功率和保护效果[3]。
种，在有些情况下也可采用两种方式联合保护。 牺牲阳极法的优点是：安装方便，维护、管理
2017《钢质石油储罐防腐蚀工程技术规范》中规定： 工作量较小，无需外部电源，电流分布均匀，对临 裸钢部分电流密度宜取10～20mA/m2，有防腐涂层部 近的金属构筑物无干扰，但其缺点是：寿命短，需
分应适当降低。这里的电流密度是指防腐涂层完整 要定期更换，不适用于土壤电阻率高的地方，且仅
无损的情况下管道所需的最小保护电流密度，新建 限于输出电流＜1A的场合[4]。
站场区域阴极保护设计时可作为参考。但是，对于
强制电流法的优点包括：适用于大管径、长距
运行多年补加阴极保护的旧站场，管道防腐涂层逐 离的管道；输出电流量较大而且可以连续调节；尤
渐老化，绝缘电阻降低，甚至出现漏点或破损等情 其在保护对象较多或复杂、所需电流量较大的情况
经验法是指从相关文献或已有资料或标准中获
作者简介：刘仲超 (1985－) ，男，河北蔚县人，工程师，本科，主要研究方向为腐蚀与防护。
天然气管道阴极保护
天然气管道阴极保护王树军（中石油北京天然气管道有限公司，河北廊坊065000）摘要：当前，我国在对石油以及天然气资源进行输送的过程中，主要依靠长输管道。
但在社会经济快速发展的背景之下，人们对于提出了更高的需求，使得长输管道承担着极大的运输压力。
同时，由于受到建设方式、地形地段条件以及多种因素的影响，导致管道有着极大的腐蚀几率。
不仅会降低油气资源的运输效率，还可能造成严重的事故。
所以，必须要对阴极保护技术进行应用，实现对于天然气管道的有效保护。
关键词：天然气管道；阴极保护天然气作为一种清洁能源，在我国社会应用范围广泛。
阴极保护技术能够避免天然气管道出现腐蚀情况，使其寿命得到有效的延长。
但在当前我国很多地区，还没有将阴极保护技术应用在天然气管道中，使得天然气存在泄漏的隐患，极易引发严重的安全事故。
因此，为满足社会对于天然气的实际需求，本文主要研究天然气管道的阴极保护。
1阴极保护技术所具有的重要意义1.1可以有效的延长天然气管道的使用年限天然气作为人们日常生活中不可缺少的能源类型，在对其进行运输的过程中，对于地下输气管道有着极大的依赖程度，但是因为管道长期埋在地下，与土壤有着紧密的接触，因此天然气管道极易发生腐蚀情况。
而通过对于天然气阴极保护技术的有效应用，可以减少天然气管道的腐蚀几率，使其使用年限得到充分的提升，降低其管道的维修成本。
此外，在我国天然气管网规模化建设的基础上，通过对于天然气管道使用寿命的延长，有效的推动了工程建设的进程。
1.2避免发生较大的经济损失有相关的报告表明，当前我国的年腐蚀损失大概在5000亿元左右，但实际上可能更多。
当前我国的埋地管道少说也有数万公里，若不能实现对于埋地管道的有效保护，那么天然气管道的维修成本就不可预计，其对于我国天然气工程的建设也产生了极大的影响。
但是若能够实现对于阴极保护技术的充分应用，就实现对于天然气埋地管道腐蚀问题的预防，就可以适当的减少管道维修工作的频率，使得其成本得到降低，避免有严重经济损失问题的出现，促进我国社会的更好发展进步。
郑州市天然气管网阴极保护工程概述
６年 即可被 腐蚀 穿孔 而发生 泄 漏 。由此 可 见 ，郑州 市地 下 天然气 管 阿上存在 大 量露 铁点 ，直 接威 胁着 管 网 的运 行安 全 和广大市 民的生命 安全 。如何标 本 兼治 、有效 的控 制 地下 管 网严重 腐 蚀 的发 展 趋 势？
福 州市 燃气 管 网采用 的是 外加 电流深井 阳极 为
主的阴极保护技术 ，通过分区域建深井阳极保护站 实 现 对 市 区 中压 干管 的保 护 。特 点 是 ：技 术要 求
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了实 地考察 。
余 米 长 的管 道 上有 ２ ｌ处露 铁 点 ，露 铁 点 的密 度 高 于 １９ ９７年管线 普 查统 计 数 字 。１９ ９ ９年 ，燃 气公 司 叉对庭 院地 下管 网 ８ ０多 ｋ 的管线进 行 检 测 ，发 ０ ｍ 现露 铁点 ２ ０ ００ ０多个 ，漏气 点 ２０多个 。 ０ 根 据有 关 科研 部 门对 大量 已被腐蚀 穿 孔的 天然 气 管段 进 行 的综合 词查 发现 ：无 防腐涂 层 的埋地 钢 质 管 道 ，其腐 蚀 速 率 高 达 ０７ ／ ． ｍｍ ａ以 上 。 以 郑 州 市 铺 设 最 多 的 ８ ９天 然 气 管 道 为 例 ： 其 壁 厚 为 ４５ ｍ，在 防腐 层破 损 露铁 的情 况下 ，在 地 下埋 设 ｒ ａ
法 使 用 的 。鉴 于 郑 州 市 地 下 天 然 气 管 网 的 实际 状
着 重 于 地 下 管 网 的 防腐 层 检 测 。通 过 检 测 发 现 在 ２０ ｍ 长 度 的 市 区 地 下 管 道 上有 露 铁 点 ９６８处 ， ６ｋ ３ 平 均 密 度 ３ ０处／ Ｏｍ，远 远 高 于石 油 部标 准 Ｓ ／ ７ ｌｋ Ｙ １ ｏ— ９ 《 质 管道 及储 罐 腐蚀 与 防护 调查 标 准 》 ｏ８ ５ 钢 中规 定 的露铁 点 密 度 小 于 ８处／ Ｏｍ 的技 术 要 求 。 ｌｋ １９ ９ ８年 ，在 燃 气 公 司 委 托进 行 的 阴极 保 护 探 坑 调
临时阴极保护在长输天然气管道中的应用
宋家村东南
-1.25
宋家村楼区东南
-1.23
源泰牧业有限公司
-1.23
管道断电电位（V） -1.06 -1.00 -0.98 -1.04 -1.02 -0.99 -1.06 -1.06 -1.06 -1.05 -1.03 -1.04 -1.08 -0.89 -0.96 -1.07
37.6m2，需要保护电流为1.128A，设计寿命10年。
出，管道阴极保护电位均符合管道阴极保护电位低
技
管道临时保护原则上设计需要8kg的镁合金牺 于-850mV的国家相关标准要求。
术
表1 桩号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
管道沿线阴极保电位测试记录表
1 某长输管道基本情况介绍
2 临时保护的设计思路
输气长输管道起点为位于寿光巨能特钢西围墙
根据相关标准、规范规定：阴极保护工程应与
作者简介：姜泉涛 (1988－) ，男，山东青岛人，工程师，本科，主要从事天然气管道和输气站生 产运行管理工作。
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TOTAL CORROSION CONTROL VOL.34 No.02 FEB. 2020
埋入地下时就应施加临时阴极保护措施，直至正常 都符合相关标准。为了便于后期测试以及牺牲阳极
阴极保护投产[2]。
的更换，牺牲阳极安装通过测试桩与管道实现电连
长输管道设计采用外加电流阴极保护方式对管 接，具体安装方法如下：从第1个测试桩开始敷设第
道进行保护，阴极保护站设置在滨海分输站内。主 1组阳极，安装结束后沿线测试桩阴保数据，并做好
经验交流 Experience Exchange
主体工程同时勘查、设计、施工、投运，当阴极保 牲阳极26只，每2只成组敷设。由于管道主体工程埋
输气管道的阴极保护
输气管道的阴极保护
张亮;张玉婷;聂青;刘国胜
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2011(030)004
【摘要】某油田输气管道阴极保护系统一直无法正常投运,管道防腐层破损点过多是问题的关键.对输气管道采取了阴极保护措施,一是利用技术分析手段对管道寿命进行预测,明确管道大修的重点防护段,进行计划大修,逐年完成严重破损管段的修复;二是在首站和末站设置阴极保护站,对管道进行两端阴极保护,同时也可以与辅助阳极配对使用;三是利用现有的设备和设施定期对管道的阴极保护进行测试,保证管道得到正常有效的保护.
【总页数】1页(P95)
【作者】张亮;张玉婷;聂青;刘国胜
【作者单位】青海油田采油一厂;青海油田采油一厂;青海油田采油一厂;大庆油田天宇工程设计有限责任公司
【正文语种】中文
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1.试述输气管道阴极保护系统存在的问题及解决方法 [J], 刘伟欣
2.陵水气田输气管道阴极保护效果数值仿真研究陵水气田输气管道阴极保护效果数值仿真研究 [J], 侯静;梁清文;张宇;李开伟;侯健
3.埋地输气管道阴极保护系统故障分析及防治措施 [J], 赵森;李慧瑶;贠智强;毕海胜;张庆雷;苗嘉旭;李保平
4.输气管道阴极保护问题排查分析 [J], 龚晓雷
5.输气管道阴极保护问题排查及思考 [J], 赵江
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油气管道阴极保护常见问题分析
油气管道阴极保护常见问题分析
蒋金生
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2010(029)009
【摘要】目前,管道均采用涂层防腐和阴极保护联合防护技术,并在油气管道养护中发挥了重要作用.但在阴极保护运行中,还应注意以下几个问题:①管/地电位测量中IR降的消除;②公路、铁路穿越套管内部钢质管道的阴极保护;③钢筋混凝土固定墩的绝缘防护;④阳极地床的选址;⑤防腐层剥离后的屏蔽;⑥牺牲阳极保护电位的测试;⑦由接地极引发的电偶腐蚀.
【总页数】2页(P73-74)
【作者】蒋金生
【作者单位】西部管道塔里木输油气分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE8
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1.油气管道阴极保护常见问题分析 [J], 郑贞振;敖镇海;卜凡龙
2.油气管道阴极保护常见问题分析 [J], 黎才文
3.油气管道阴极保护常见问题分析 [J], 黎才文;
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埋地长输天然气管道阴极保护系统故障
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.34.013埋地长输天然气管道阴极保护系统故障谢娜娜 郑显丰 黄勇(重庆燃气集团股份有限公司管道维护分公司 重庆 400020)摘 要：随着社会的不断进步和经济的快速发展，天然气管道输送行业也取得了十分长足的发展，但是人们对于燃气管道输送也提出了更为严格的要求，所以当下埋地长输天然气管道承担了十分沉重的工作压力，长输管道是我国对石油以及天然气等各种资源进行运输时使用最为广泛的一种管道，天然气管道输送在我国的社会经济发展过程中扮演着十分重要的角色并且发挥着十分重要的作用，近几年来我国的综合国力正在不断提高，我国也正在一步一步向着科技强国和经济大国的行列迈进。
与此同时我国对天然气管道输送行业的安全也越来越重视，并且在当今的市场中天然气资源更是供不应求，由此可以看出管道事业的发展势头十分迅猛。
本文以埋地长输天然气管道为说明对象，重点阐述了埋地长输天然气管道阴极保护系统可能出现的故障，阴极保护系统是埋地长输天然气管道主要采用的一种保护系统，它相较于其他的保护来说具有很大的优点并且能发挥出来很大的作用，但是在其实际应用的过程中也存在着很多的问题和弊端，针对这种情况工作人员要对其工作状态进行实时的关注，一旦出现问题要及时地分析研究并且采取有效的措施加以解决。
关键词：埋地长输 天然气管道 阴极保护系统 存在故障 解决措施中图分类号：TG174.41 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)12(a)-0013-02这些年来，管道行业的发展十分迅速并且在市场中占据着不可代替的作用，有效地解决了我国资源供不应求的现状，提高了我国人民的经济水平和国家的综合实力。
目前埋地长输天然气管道主要采用阴极保护系统进行保护，采用这种保护系统的原因主要就是其和其他的保护方法相比来说有着很大的优点和优势，主要表现在防腐性强、技术操作性比较强、电压电流容易调节以及使用寿命较长等等，并且在后期对阴极保护系统的维护和保养工作开展都比较容易。
油气站场埋地管网阴极保护案例及对比分析
油气站场埋地管网阴极保护案例及对比分析杨万国;刘同刚;徐风刚;薛涛【摘要】油气站场埋地钢制管道及金属构筑物的阴极保护较长输管道复杂,文章结合工程案例并依据投运后的实测数据,对多种保护方案进行了对比分析,指出站场阴极保护与相关专业特别是接地装置的关联度很高,制订保护方案时,要结合以往项目的经验,在充分调研、评估的基础上进行,方案应经相关方会审认可后方可实施,使其既达到阴极保护的目的,又要经济合理并且节能.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2011(037)005【总页数】4页(P46-49)【关键词】站场埋地管网;阴极保护;实施效果;对比【作者】杨万国;刘同刚;徐风刚;薛涛【作者单位】中石油工程设计公司新疆油建公司,新疆克拉玛依834000;中石油工程设计公司新疆油建公司,新疆克拉玛依834000;中石油工程设计公司新疆油建公司,新疆克拉玛依834000;中石油工程设计公司新疆油建公司,新疆克拉玛依834000【正文语种】中文【中图分类】TE988油气站场地下管网复杂，金属构筑物众多，各类管道的直径大小不一，弯头、阀门与三通众多，焊口密集，工厂化防腐预制存在诸多困难，现场防腐受设计、施工、材料、环境、气温等影响，特别是除锈质量、作业环境、施工方法、气温、涂料质量等造成管网防腐质量缺陷多，导致站场埋地管网防腐层针孔、鼓包、剥离、脱落、腐蚀问题很突出。
但由于受站场接地网（体）众多、金属构筑物之间的相互影响、保护电流流失情况不确定、经验缺乏等多种因素影响，站场埋地管网往往未采用阴极保护或个别站场虽采用了阴极保护，但效果相差较大。
近些年，我们施工过若干长输管道站场及原油储备库等站场的埋地管网阴极保护工程，保护效果参差不齐。
如牺牲阳极效果差，传统辅助阳极（浅埋或深井）电流流失严重且电位分布不均匀，柔性阳极效果较理想但施工复杂，造价颇高。
本文结合工程案例进行分析，并与同行进行交流。
某大型原油储备库，其一期工程共建10座10万m3的钢制储罐，罐区直埋油管道与消防管道总面积约43 000 m2。
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多年来，长输管道工程设计中，区域性阴极保护
设计和实施之所以没有很好地全面开展，与其保护对
象的多样性、影响因素的多重性以及现场条件制约的 多方性有很大关系。通常来说，区域阴保具有如下技 术特点。 --保护对象复杂性，站内区域性阴极保护是复杂 的系统，通常包括站内埋地工艺管网、站内消防管线、 排污管线、放空管线、热力管网等，这与站外单一干
顾此失彼；
这些因素都是区域阴保难以成功实施原因。
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四、传统辅助阳极地床
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--外界条件限制多样性，外界影响最严重、最直
接的就是站场各种电接地系统，在常规站场电力接地 系统的设计中，往往采用整体联合接地网形式，将防 雷击接地、工作接地、安全接和防静电接地做成一个 整体，使得需要保护的管段与不需要保护的设施连为
一体，会造成保护电流的大量意外流失，限制着保护
电流的合理流动，严重影响着防腐保护应有的保护效 果。
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CPE西南分公司也在永唐秦输气管道站场中实施了 深井阳极地床区域阴极保。 在国内工程不断进行区域 阴保实验的同时，管道局也先后在科威特、俄罗斯西
伯利亚—太平洋等管道工程中实施区域阴保，同时我
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输油管道上，也都出现过站内埋地管道腐蚀泄 漏的报导。所有这些站内管道被腐蚀的实例， 都在迫切地督促着人们尽快采取必要的防护措 施，改善和综合治理由于站内管网缺乏保护正 在遭受着的腐蚀侵害。
阶段。2001年11月，管道公司在所属的鄯乌线对沿线
所有工艺站场实施区域阴极保护，这次阴极保护的实
施，充
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分总结了以前的经验，先后对鄯善首站、乌石化末站、
新化分输站、城市站等所有站场进行区域保护，保护
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阴极保护的阳极地床。这种阳极地床适合保护几何形 状单一的构筑物，如单一长输管线。分布式浅埋阳极 地床也可用于站场区域阴极保护。 2 深井阳极地床 深井阳极地床是指在地下深层井孔中（通常井深 大于15米）垂直安装一支或多支阳极的地床形式，多 用于地表土壤电阻率高或空间狭小、无法满足浅埋阳
极地床安装空间及所需的阳极接地电阻要求的环境条
过保护问题。 传统的区域阴极保护辅助阳极地床形式主要有浅 埋、深井阳极等形式。
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1 浅埋阳极地床,浅埋阳极地床是指一支或多支阳极垂
直（或水平）安装于地下15米以内的土壤中，以提供
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下图为忠武管道站内腐蚀现场图片
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五、柔性阳极技术
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柔性阳极技术介绍
柔性阳极是目前国外区域阴极保护中普遍采用的
二、 技术发展回顾
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国内长输管道行业区域阴极保护技术始于上世纪
70年代末80年代初，当时的管道勘察设计院在管道局
所属的东营首站首次尝试进行区域阴极保护，阴极保 护采用的是深井阳极，保护站内库区与地下管网，现 场采取不断调试通电点方式，由于当时库区地下金属 管网与其它金属构筑物较多，而且分布情况不明，除
件下。
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深井阳极地床方式对地质条件、地下水位、地下
地层土壤电阻率等因素要求苛刻，另外深井阳极方式
存在着施工设施庞大、施工复杂、钻井配套设施复杂、 工程费用较高、钻井失败的风险较大等许多不利因素。
阳极材料。
柔性阳极是一种柔软、长线形的辅助阳极，在外
面包覆碳粉填料制成的缆形阳极。它包括导电聚合物、
金属氧化物、以及和铂铌合金三种。导电聚合物阳极
为早期的第一代柔性阳极，MMO柔性阳极为第二代产品。
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线管道的保护完全不同，相互制约和影响因很多，需
要系统地统筹考虑。
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--影响因素差异性，站内管道本身具有防腐层差异、
管径差异、敷设方式差异、介质温度差异、材质差异、
邻近或交叉分布差异以及地质环境差异等，这些差异反
国内近30年区域阴极保护经验证明，站场区域阴
极保护能否成功，阳极地床方式和位置至关重要，这
是我们十多项区域阴保工程的最深刻感受，可以说是 区域阴保能否成功的关键。如果地床方式或位置分布 选择不当，将会对保护范围以外的干线管道和邻近金 属构筑物形成不良的干扰影响，并且，存在对于管网
密集的地方因屏蔽而达不到保护而其它区域却产生了
6、 结束与建议
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30多年来，随着越来越多的石油和天然气 管道工程的建设，人们对长输管道的腐蚀控制 已经得到了足够的重视，管道腐蚀泄露事故越 来越少；然而，由于对站场地下管道的腐蚀防 护缺乏重视，输油气站场内配管系统腐蚀的事 例却不断地发生，已经越来越引起大家的关注， 对输油气管道站场实施区域阴极保护的呼声越 来越高，将区域阴保纳入站场腐蚀防护工作中 已成为必须。
应在阴极保护电场分布方面，直接影响着阴极保护电位 的分布。 区域保护设计中，需要根据这些不同客观条 件，采取适当调节措施，有效地均衡各区段管道的保护 电位，根据需要调节不同区域保护电流的合理分配，才
能保证整体系统处于预期的保护状况。
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由于站内设备、仪表设施以及人员相对比较 集中，站内腐蚀泄露的危害要比干线严重的多。
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正因为如此，站内腐蚀在国外油气储运工程中一直
都很重视，美国腐蚀工程师协会NACE要求站内管道 必须采取阴极保护。中石油最近十多年来也陆续在 许多管道工程中,如忠武线、库鄯线、黄岛首站、 太阳升和林源等泵站、鄯乌线，陕京输气管道、以 及广东LNG等诸多工程的工艺站场实施了区域阴极 保护，取得了一定的效果。一些管道项目如西一线、 西部原油成油管道等都正在实施增设区域阴极保护。
临近地床附近的一些区域达到-0.85的保护要求外，许
多管道因相互屏蔽而没达到-0.85V的保护电位；90年 代初，管道局所属的东北输油局又在林源和太阳升泵 站实施了区域阴极保护，保护方式采用强制电流法， 阳极地床采用站外周
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--必要绝缘设施的安装限制，站场区域性阴极保护设
计中，应当根据需要设置必要的绝缘隔离设施，但在
装置区内安装绝缘接头因数量较多、安装空间有限等 原因显得很不现实，造成一定的阴极保护电流流失。 --调试与检测，如上所述，站场区域性阴极保护的实 施受到许多制约影响，需要根据实际情况调节并合理 分配保护电流，实际操作中保护电流的调配以及保护 电位的均衡并不是十分容易取得理想效果的，有时会
采用深井阳极与浅埋阳极相结合分散布置的方式，以 深井阳极为主，浅埋阳极为辅，深井阳极安装于站外， 浅埋阳极靠近被保护管道，以降低屏蔽和干扰。同时 对站内接地系统进行改造，将原来的角钢接地改为锌
合金。工程实施后，进行电位实测，总结了很多经验。
陕京线也先后在采育、永清、通州等站实施区域阴极 保护；西气东输也陆续在甪直和古浪开展了区域阴保 研究；