阴极保护防腐技术在输油管道防腐中的应用分析

阴极保护防腐技术在输油管道防腐中的应用分析

李金海

中国石化管道储运有限公司沧州输油处河北沧州061000

摘要：阴极保护防腐技术在输油管道中的应用，需要实事求是，对具体情况进行具体分析。一方面，要对防腐材料的机理和管道材料进行研究，更加精确的计算出防腐模型；另一方面，地下深埋的输油管道进行防腐保护时要采用阴极保护与附加绝缘层防腐相结合的方式；另外，在管道防腐管理中将管道的施工和防腐从整体上结合起来，从而设计出低损失，高效率的管道防腐方案。

关键词：阴极保护；防腐技术；输油管道防腐；应用

1阴极保护基本概述

1.1牺牲阳极防腐技术

此种防腐技术在应用的过程中，主要通过阳极材料进行管道和金属设备的替换，将还原好的金属当成阳极，与管道之间形成有效的衔接，形成原电池。在这种作用原理下，阳极材料会出现氧化消耗的现象，这样就可以将管道和设备的使用寿命延长，以此来保证输油管道的运行稳定性。阳极材料有很多，最新的阳极材料要混合金属氧化物、氧化铁、镀铂钛、铝银合金等，不同材料的适用范围是不同的。例如：合金材料镁含量少，极化率小，适合在土壤内使用。铝电位在镁和锌之间，所以表面易出现钝化的现象，所以在使用中与Zn-Al合金才能起到作用[1]。阳极材料的防腐效果是比较明显的，但其在实际的应用中还是存在一定的缺陷。如：在特殊的环境下会出现极逆现象、遇见屏蔽设备会影响极阴保护。

1.2强制电流防腐技术

此种方法应用的是恒电为仪，使电流能够一次性的通过阳极，之后进入管道并速出土壤，流动到金属管道中去，然后再与管道的阴极电路进行连接，以形成强大的汇流，推动恒电位仪，这样就会使仪器的数值出现变动，对电位的运行进行控制，将其控制在合理范围之内，使得通电点的电位不会发生过大的变动，从而改变阴极电位作用，实现阴极保护。

此种强制电流防腐技术能够产生巨大的保护电流，这种方式的保护距离长，而且方便对电流和电压进行调节，适用的范围是很广泛的，此种技术还适合应用到长输油管道的防腐保护中。此方法在应用中可以降低电化学防腐的效果，而且应用面积广，在使用中可以对电压的变动情况进行调节，土壤的电阻量对其也产生不了太大的阻碍，测试时不用选用太多的数量，能够为仪器设备的安装提供便利。但具体的应用较为复杂，操作起来是很难把握的，所以在实施的过程中需要对此进行严格的控制。因此，想要通过此种技术完全实现阴极保护，需要注意以下几点：进行电压介定、选定科学的参比电极、对回路电流进行电阻定量分析等。

1.3附加绝缘层防腐技术

输油管道防腐是一项工程量大、技术难度高的项目，所以当前我国的石油发展还需要在以上的两种防腐技术上进行革新和创新，而在此基础上发展起来的是附加绝缘层技术，此种技术主要是通过对管道表面的热处理和涂刷防腐层，以此来得到很好的防腐效果。

附加绝缘层防腐技术防腐效果的实现，首先就要选用合适的防腐涂层。防腐涂层选择的合理与否，不仅会影响管道防腐的效果，还会导致管道表面的腐蚀侵蚀现象加剧，甚至还会诱发其他的腐蚀现象，所以在防腐施工中科学选择防腐涂层，并严格施工技术，规避防腐涂层施工中的不当问题，以此来提高管道防腐的效果。

涂漆处理主要是外涂良性涂料，将管道与土壤分离开来，通过极阴保护实现管道防腐。这具体的施工过程中，涂层的材料是很关键的，当漆膜保护层管道表面与电解液出现接触之后，漆膜对应的金属就会被腐蚀，之后有效的避开管道表面的腐蚀，这样才能够起到阴极保护的目的[2]。因此，要通过以下几种方式对管道进行保护。首先，不能在奥氏体不锈钢设备上涂用含锌的涂料，避免破坏管道的原有面；其次，保证含锌层的含锌量，不合格就会引起极阴保护；最后，对表面光滑的管道上涂聚氨脂涂层，避免在多孔、粗糙的表面外涂。

2输油管道施工中阴极保护措施

2.1控制原料质量

原料质量的控制是保证阴极保护效果的基础和前提，只有保证使用高质量的原料，才会在后续的工作中能顺利发挥作用。从当前的市场经济现状来看，原料生产厂家普遍存在追求经济效益而不重视原料质量的现象，这样的材料应用到输油管道后就可以导致各种故障和安全隐患，无法保障管道长期稳定工作，也会为后期的维护工作和修理带来较大难度。从这个层面来看，输油管道的施工中，首先要严格把关原料，选择质量合格材料，由监管部门制定科学的监督制度来监管施工单位，保障有序、正常的进行原料的调研和采购。

2.2控制绝缘防腐层质量

在选取符合质量要求的原料后，接下来是要保证绝缘防腐层质量，保证绝缘防腐层能均匀涂抹。在实际施工中，涂抹的绝缘防腐层厚度一般都会略大于理论厚度，这主要是受到操作人员素质、工具、工艺以及操作流程的影响。采用环氧粉末进行绝缘防腐层的喷涂时，绝缘防腐层的厚度太薄无法获得预定效果，厚度太厚又会加大原材料成本。在配套技术发展的推动下，能在一定程度上控制绝缘防腐层厚度，但是要想既保证防腐效果又保证经济效益，还需要研究相关技术来改善。

输油管道的绝缘防腐层作用主要是保证管道的外壁不受到腐蚀，要想确保管线的安全运行，还需要采取阴极保护技术，如果管道已经受到腐蚀，就需要进行及时的修复。输油管道由于工作环境的特殊，通常发生在不易于发现的部位，通过人工就无法准确寻找到需要修复的地方并及时维修。这就要求阴极保护应用不应只停留在大口径管道，对于具有较大隐患的管线，全线使用阴极保护，以此来保证阴极保护工作的全面性。

2.3控制安装质量

绝缘防腐层通常是工厂化预制的，要想保证防腐效果就需要从后续的管材装卸、运输过程中做好控制和监督。安装控制中要有效结合绝缘防腐层保护和阴极保护，单纯的通过增加绝缘防腐层来提升防腐效果没有太大的实际价值，并会使得成本直线上升。一系列的保护环节中，一个环节的失误和错误都可能导致绝缘防腐层破坏，从而影响到整体阴极保护工作和管道整体防腐效果。这就要加强质量监督工作，强化工人安装质量意识，提升操作人员水平，以此来保证安装质量。同时，控制安装质量方面，还要同时保证阴极保护工作，促进输油管道施工质量和安全，方便后期修复。

输油管道采取阴极保护的施工中，肯定会不同程度的破坏防腐绝缘防腐层，这就需要做好破坏部分的修复。阴极保护工作具有较高的技术含量，对于施工单位和施工人员在业务水平和职业素养方面都提出了更高的要求。从这些方面能看出，阴极保护在输油管道的引用具有很高的研究价值。施工单位要想保证工程的顺利进行，保证良好的防腐效果，就需要不断提升人员的责任心和技术水平。此外，还要制定统一标准来控制施工质量，按照规章制度来进行操作，违者必究，以此来形成良性循环，促进阴极保护工作的落实。

结束语

科技的进步，使得我国输油管道防腐技术不断革新，对我国管道技术能力的提升具有积极的促进作用。近年来，输油管道防腐技术不断发展，出现了阴极保护防腐技术、强制电流仪、防腐材料等。这些新材料和新技术的出现和应用，对提高输油管道防腐的效果，保证输油管道的传输效果具有重要的意义。

参考文献

[1]彭博,杨春玉,姚鹏程,杜金楠.管道内阴极保护防腐措施探究[J].全面腐蚀控制,2017,31(10):63-66.

[2]程飞.地下钢制管道阴极保护技术现状与应用[J].当代化工,2017,46(09):1891-1893.

[3]刘文祥.长输天然气管道阴极保护技术及应用[J].中国石油石化,2017(11):26-27.

[4]檀才保,易楠.长输天然气管道阴极保护系统测试方法研究[J].轻工科技,2017,33(08):120-121+139.