天然气管道的保护方法研究

（中国石油西部管道兰州输气分公司 ，甘肃 兰州 730070）

天然气管道的保护方法研究

孙丰收

（中国石油西部管道兰州输气分公司 ，甘肃 兰州 730070）

本文主要针对燃气管道的阴极保护法做了详尽的阐述，并且介绍了牺牲阳极保护法的施工工艺，希望能对现代化都市燃气管道建设提供一定的参考。

天然气；管道；阴极；保护；阳极

一、概述

现代化城市的正常运转离不开水、电，同样也离不开天然气。天然气的使用使我们的生活变得方便快捷，同时也对环境的保护起到了一定的作用。但是，在天然气带给我们便捷生活的同时，它同样也对我们的美好生活存在着潜在的威胁.天然气管道的很大部分是埋藏在地底下的，埋藏在地下的管道很容易被腐蚀，因此，对于做好城市天然气管道防腐是燃气管网施工建设中的一个重要课题。防腐的方法有好几种，但是最常用的，效果最显著的还是采用牺牲阳极的系统保护法。这种方法和石油长输管道的外加电流系统不同，因为牺牲阳极系统施工后是无法调整的，所以说对于阴极保护法的设计的合理性在此种方案实施的成败上就显得尤为重要。

二、天然气常用的保护方法

天然气管道长期埋在地底下，由于是金属材质的，所以它的表面就会由于潮湿等原因形成阴阳两极，并且阳极发生氧化反应，而阴极却得到了很好的保护。管道施工中所采用的阴极保护法就是采用外加手段使得需要保护的部分成为电解质中的阴极，从而达到保护的目的。我们通常将阴极保护法分为强制电流法、牺牲阳极法。

1 强制电流法

我国国内的长输管道的保护采用的是强制电流法，这种方法的具体做法是针对需要被保护的长输管道输入直流电流，使其阴极化，从而达到保护的目的。采用这种保护方法的有点是保护的范围广、电流连续可调、适用于工程量大的项目、同时不受土壤电阻率的限制。它的缺点是会对邻近的金属构筑物造成一定的干扰，并且对于施加外部电源维护和管理的工作量相当大。

2 牺牲阳极法

牺牲阳极保护法的原理是利用了阳极和需要保护的金属之间的较大的电位差形成电流来达到保护阴极金属的目的。利用这种保护方法是不需要外部电源的，因此也不会产生对邻近的金属构筑物的干扰现象。这种方法施工的造价低，适用于近距离输配线，例如城市管网，辅助阳极寿命长，至少是20年。不足之处在于保护电流不可调整，高电阻率的土壤中同样也不能使用，也要求管道腐蚀层的质量要好。

三、 天然气管道牺牲阳极保护法

常用的牺牲阳极保护法的材料应该是化学反应比较活泼的金属，有镁、铝、锌以及它们的合金。在地下土壤环境中，镁合金阳极的电位高，适于在土壤的电阻率的地区。锌合金的阳极自腐蚀性小，也就是与阴极的电位差小，适用于在电阻率小的土壤环境中工作。铝的自腐蚀性很高，但是在土壤环境中性能很难稳定，阳极效率不好，因此在阴极保护中很少使用。

在牺牲阳极保护法中每组的阳极的工作参数都是相对独立的，因此，必须测出保护体的自然电位、阳极性能、保护电位的功能等。牺牲阳极测试桩处应设有辅助试片，辅助试片应与被保护材质相同。

采用集中成组和单支这两种方法是牺牲阳极法中常用的两种方法，对于长输管道，由于它通常在郊野地区，所以阴极保护法大都采用经济且可调的外加直流电流系统来保护，牺牲阳极仅仅是在管道建设中的临时保护措施，在荒野地段施加外外加电源难以实现，也就不需要考虑杂散电流的影响，所以在进行阳极保护时，为了便于管理，常采用多支阳极形成阳极组，以减少建设和运行的工作量。一般采用2～6支阳极组成，一般是均匀分布的。尤其是在城市，地铁、直流电焊机等杂散电流源广泛存在，使得杂散电流的腐蚀情况加剧。在城市中，埋在地下的管道由于杂散电流的腐蚀是随机而变的，电流的强度和方向都会因为外部条件的改变而发生改变。排除杂散电流的难点就在于杂散电流源不能完全确定，其他的排流方法对此也束手无策，此时接地排流就成为了上上之选。牺牲阳极不但能够保护阴极，而且还是接地排流的好方法。这种方式施工简单易行，实用性强，同时也较其他方法安全，可以将杂散电流完全清除，国内常采用此种方式。这种方法排流的功率小，所以保护的距离短。所以说，减少阳极的支数，增加其组数，有利于阴极的保护电流的分配，同时也能提高排流的效果。

利用测试桩获取牺牲阳极保护时的各项参数，从而得知管道阴极的保护情况。测试桩可以用钢管或者混凝土制作，属于管道永久检测装置。目的在于坚固耐用，易于检测。测试盒放在测试桩的内部且是防水密封的，内部连接要求便于测量，测试的导线的强度要高，与管道的连接要牢固导电性能要好，导线外部必须是防腐材料包扎，盖板须做防锈处理。测试桩应布置在道路旁，低于地面，不能影响到交通。

结语

天然气管道保护在现代化城市建设中显得格外重要，对于其保护方法的研究也是一个意义深远的课题。目前采用的牺牲阳极保护法是一种比较先进的方法，它的工艺方法和技术水平也在不断提升，使用这种方法对天然气管道进行保护，提高了管道的寿命，减少了漏气事故的发生，同时也不必频繁对天然气管道进行更换，提高了管道建设中的经济效益。

[1]城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2003.

[2]唐明华. 油气管道阴极保护[M].北京：石油工业出版社，1986.

[3]中国腐蚀与防护学会，防腐蚀工程师技术资格认证考试指南[M]，北京：中国石化出版

TG17 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

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