输气管道外加电源阴极保护故障的处理

1、输气管道外加电源阴极保护故障的处理付俊玲(兰州燃气化工集团公司 , 甘肃 兰州 730030 摘 要 :施 。 。 关键词 : 输气管道 ; 中图分类号 :T U996:1000-4416(2007 06-0010-02n g of Ca thod i c Protecti on by Recti f i er i nGa s Tran s m issi on P i peli n eFU Jun 2ling(L anzhou Gas and Che m ical Industry Group Co ., L td ., L anzhou 730030, China Abstract: The

2、 reas ons for invalid cathodic p r otecti on by rectifier in gas trans m issi on p i peline in Lanzhou City are analyzed, and the concrete reconstructi on treat m ent measures are put for ward . The de 2 sign require ment f or cathodic p r otecti on by rectifier in gas trans m issi on p i peline is

3、met after the recon 2 structi on, and the safety operati on of gas trans m issi on and distributi on syste m is ensured . Key words: gas trans m issi on p i peline; cathodic p r otecti on by rectifier; tr oubleshooting1 阴极保护故障现象兰州燃气输气管道是兰州燃气输配系统的重要 组成部分 , 具有输气和储气的双重功能 , 是兰州市重 要的基础设施和生命线工程 , 作用十分重要 。

4、输气 管道于 1990年建成投产 , 管道全长 34km 。投产初 期用于输送人工煤气 , 2001年改输天然气 。管道采 用石油沥青玻璃布涂层防腐和外加电源阴极保护 , 一直运行正常 。 2005年开始输气管道在运行过程 中出现了阴极保护站恒电位仪保护电位低及输出电 压 、 输出电流过大等情况 , 阴极保护效果不理想 , 威 胁输气管道安全运行 。2 阴极保护失效原因针对燃气输气管道防腐层质量 、 土壤电阻率 、 管 道周围金属构筑物的分布 、 干扰状况以及维护管理 的条件和电源情况 , 经检测分析得出输气管道阴极 保护失效的主要原因为 : 输气管道敷设于西固 、 七 里河区域 , 该区域土

5、壤电阻率为 8. 861. 5 m , 土壤平均电阻率为 28. 51 m , 经测试绝大部分地 区为中等腐蚀性 。 部分管道与兰新电气化铁路距离 较近 , 加之施工时回填土中夹杂石块等造成局部管 道外防腐层破损 , 造成管道腐蚀 。 采用的绝缘法 兰性能达不到要求 , 使保护距离增长 。 长效参比 电极破损 , 参比电极溶液流失 。 连接辅助阳极的 通电路桥首先腐蚀断裂 , 阳极地床已消耗殆尽 , 造成 接地电阻过大 。针对以上 4种可能导致阴极保护失效的原因 , 我们对局部管道及阳极地床进行开挖检查 , 发现局 部管道外防腐层破损严重 , 阳极地床损失严重 。对 沿线管道的防腐层绝缘性能

6、、 保护电位及阳极体接 地电阻分别进行检测 、 测定工作 , 依据实测数据及历 年阴极保护站运行经验 , 判定造成恒电位仪保护电 位低及输出电压 、 输出电流过大的主要原因为阳极 地床接地电阻过大 。第 27卷 第 6期 2007年 6月 煤 气 与 热 力G AS &HE ATVol . 27No . 6 Jun . 20073 故障的改造处理阳极地床是外加电源阴极保护中不可缺少的重 要组成部分 , 通过阳极地床将保护电流送入土壤 , 再 经土壤流进管道 , 使管道表面进行阴极极化 , 防止管 道在土壤中发生电化学腐蚀 。 阳极地床在保护管道 免遭土壤腐蚀的过程中 , 自身会遭受腐蚀

7、破坏 。3. 1 阳极地床材料选取 经对常用埋地外加电源阳极体 (石墨阳极 体 、 镀铂阳极体 、 混合金属阳极体 、 废钢铁阳极体 、 高硅铸铁阳极体 、 聚合物阳极体等 进行分析 1, 并综 合对中国石油天然气总公司涩宁兰管线阳极地床考 察结果 , 选用了销蚀速率慢 、 极体 。 炭 , , 防止了气阻 。减少 阳极体接地电阻 , 增强导电性 , 促使阳极体按标准逐 步销蚀 。 具有连续性接触表面的焦炭粒径为 615mm2。 为解决以往阳极体水平连接装置腐蚀 , 将 原水平接地连接装置 (扁铁 改为高硅铸铁管 , 并进 行防腐处理 。3. 2 阳极地床结构改造阳极地床结构采用联合式 。 阳

8、极地床埋设在地 下水位较高且潮湿的地面 2m 以下 , 由 10根高硅铸 铁管阳极体组成 , 每根长 2. 0m 。为克服阳极体间 电流干扰 , 加大了阳极体间隔 , 间隔为 3m , 阳极体 呈一字形垂直于被保护管线埋设 。 改造后阳极地床 结构见图 1 。图 1 改造后阳极地床结构Fig . 1 Structure of anode gr ound after reconstructi on阳极体外部填充料的直径为 1000mm , 填充料 周围填充细砂 。高硅铸铁管阳极体规格为 133×5, 高度为 2000mm , 水平接地连接装置 (高硅铸铁 管 规格为 89×5

9、。3. 3 其他措施 阳极体与水平接地连接装置的连接处焊接 必须牢固 , 焊缝须进行加强级防腐绝缘处理 。汇流 点采用焊接连接 , 焊接应牢固可靠 , 电缆以镀锌钢管 做套管 , 套管与电缆间用沥青浇注 , 待干实后用高压 电火花检 漏仪检 查 (. 4kV , 应连接 良 好3。, 回, 并保证填料中无外来杂质 , 阳极 3。4 运行效果阳极地床改造完成后 , 我们测定有关指标如下 :阳极体接地电阻 <2, 符合文献 4要求 ; 恒电位 仪输出电压为 230V, 电流为 115A , 均在额定 范围之内 4; 燃气输气管道两末端保护电位均在 -(0. 851. 20 V 范围内 , 符

10、合文献 4要求 。各 项指标均达到文献 4要求 , 证明阴极保护运行良 好 。 通过 1年的运行实践 , 本次改造满足了阴极保 护的设计要求 , 状况良好 , 运行平稳可靠 。 参考文献 :1 (加 Roberge P R (著 , 吴荫顺 , 李久青 , 曹备 , 等 (译 .腐蚀工程手册 M.北京 :中国石化出版社 , 2003.2 (德 贝克曼 W V, 施文克 W , 普林兹 W (著 , 胡士信 ,王向农 , 徐快 , 等 (译 . 阴极保护手册 M.北京 :化 学工业出版社 , 2005.3 SYJ 4006 90, 长输管道阴极保护工程施工及验收规范 S.4 SY/T0036 2000, 埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范 S.作者简介 :付俊玲 (1970- , 女