埋地钢质管道牺牲阳极保护检测及施工方法分析

楚 震

（大庆油田工程建设有限公司油田工程事业部，黑龙江 大庆 163000）

1 天然气管道的腐蚀原理以及防腐方法

1.1 腐蚀分类

所谓腐蚀，主要是金属在周围各种化学物质的作用以及影响下，而导致的一种破坏。根据埋地钢管自身的实际特点，在对其完成铺设工作以后，结合其所处于的地质环境以及自然结构，腐蚀的特征以及影响因素，也存在着诸多的差异性。在一般的情况下，主要的腐蚀可以被归为三类：电化学腐蚀、杂散电流对钢管的腐蚀以及细菌所造成的腐蚀。在上述三种腐蚀类型之中，电化学腐蚀属于最为主要的一种腐蚀情形。面对这样的情况，采取何种方式，来对电化学腐蚀的情况进行充分的避免，就成为了管网进行运转所需要关注的重中之重[1]。

1.2 防腐方法

在目前，相关的工作人员在对钢管外层进行防腐的时候，所采取的最为关键的措施为绝缘层防腐、电保护法以及牺牲阳极保护法相结合的模式。具体来说，主要是使用各种涂层，将管道的表面和天然气介质进行充分的隔离，在完成全部工作以后，采取直流电或者牺牲阳极的措施，以此来实现防止腐蚀的作用和效果[2]。

本文所关注的重点为牺牲阳极保护法的应用。主要是使用比被保护的金属电极位更负的金属材料和金属材料进行连接，通过这样的模式，来有效的避免金属受到外界的腐蚀。其具体的工作原理可以被归纳为：使用电极电位较负的金属和电极电位较正的被保护金属，以此来构造出原电池，并将其作为保护电源；另外，由于电位较负的金属成为阳极，在对电流向外进行输出的过程当中，往往会遭受破坏，基于此种原因，其同样也被称为牺牲阳极。

2 阴极保护电位的检测及施工

所谓阴极保护电位，具体来说是在牺牲阳极保护法的时候，通过进行阴极保护，来让金属的结构实现完全保护所需要的电位值，对于天然水和土壤当中的钢和铸铁构筑物，保护电位范围为-0.85V～-1.2V。

在天然气管道在进行生产运行的时候，需要在一段时间之内对阴极保护电位进行定期的测试，进而更加准确的对电位的检测结果以及钢质管道的保护效果作出更加具有针对性的评价，并以此为基础，提出更加具有可行性的建议[3]。

2.1 检测方法

通过使用埋地钢质管道阴极保护电位便携检测设备，能够准确的检测出埋地钢质管道的自然腐蚀电位以及阴极保护电位。

2.2 管道电位检测结果

通过对现场检测的结果进行分析，可以看到，在现场当中，有47处的位置存在埋地钢质管道阴极保护系统中长效参比电极存在失效的情况，5处位置的埋地钢质管道阴极保护系统中长效参比电极具有电缆断裂的情况，2处管道连接存在断裂的情形，28处的埋地钢质管道没有实现阴极保护的效果，表现为欠保护的状态。除此以外，还有一部分的埋地钢质管道处于高压或者人口分布十分密集的地区当中，在这样的情况下，就造成钢质管道存在巨大的杂散电流，进而对埋地钢质管道的阴极保护系统带来了不可忽视的影响，进而导致检测的结果存在十分明显的误差[4]。

2.3 管道阴极保护系统开挖后现场情况及原因分析

通过对长效参比电极失效的原因进行彻底的分析，具体的原因可以做如下论述：

（1）基于长效参比电极所呈现的特点，它的外罩材料通常情况下为PVC，面对这样的情况，因为PVC材料具备一定的电绝缘性以及不透水性，可以对长效参比电极和管道之间的电位检测情况带来影响，进而对电位测量的精确性，造成一定的负面效应；

（2）长效Cu/CuSO4参比电极的基准电位本体为铜质，然而从施工现场所展现的实际情况来分析，电极的基准电位本体材质并不是铜质，而是其他材料；

通过对长效Cu/CuSO4参比电极在进行现场使用的情况下进行分析，并结合现场电位检测的相关数据，可以十分确定的认为长效Cu/CuSO4参比电极出现了失效的情况。

另外，牺牲阳极的外罩材料为PVC，PVC材料自身具有的电绝缘性以及不透水性，还能够显著的

提高牺牲阳极的接地电阻，基于此，最大限度的破坏了牺牲阳极的保护范围以及保护的效果[5]。

2.4 阴极保护系统处理措施

在对阴极保护系统进行处理的时候，由于长效Cu/CuSO4参比电极出现了失效或者电极电缆断裂的情况，基于此种原因，相关的工作人员需要在最短的时间之内将长效Cu/CuSO4参比电极进行更换。与此同时，在某些关键的部位，还应当增加长效Cu/CuSO4极化探头，通过采取这样的方式，更好的对阴极保护系统进行巩固和处理。

由于在埋地钢质管道阴极保护系统当中，对管道进行连接的电缆出现了断裂的情况，基于此，相关工作人员可以对其进行重新的焊接，进而让阴极保护系统的功能得到正常的发挥。

3 结语

采取阴极保护的方式，是对燃气钢管进行防腐的关键性手段。然而，相当多的在役管道的阴极保护系统在正式投入运行使用之后，由于后期的维护管理存在着诸多的问题和缺陷，最终使得阴极保护系统的作用没有完全的发挥和展现出来，并对燃气管道的防腐效果造成了十分严重的负面效应。基于此，相关的工作人员需要定期对阴极保护系统进行更好的维护，特别是需要对容易遭受破坏的敏感地区保持更高的关注。