依照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB／T 21448—2008《埋地鋼質(zhì)管道陰極維護(hù)技術(shù)規(guī)范》規(guī)則：“新建管道應(yīng)選用防腐層加陰極維護(hù)的聯(lián)合防護(hù)辦法或其他業(yè)已證明有效的腐蝕操控技術(shù)”。從上世紀(jì)90年代起，我國(guó)建設(shè)的油氣管道大部分選用較的3PE防護(hù)涂層。3PE 防護(hù)和陰極維護(hù)的聯(lián)合運(yùn)用是埋地鋼質(zhì)管道腐蝕防護(hù)遍及選用的一項(xiàng)技術(shù)，已在國(guó)內(nèi)數(shù)萬(wàn)公里管道上運(yùn)用，并取得了顯著作用。依據(jù)大量工程和管道后期運(yùn)轉(zhuǎn)狀況分析，筆者以為在3PE防腐管道陰極維護(hù)規(guī)劃施工中應(yīng)留意以下幾方面的問題。

  陰極維護(hù)辦法選擇

  油氣管道陰極維護(hù)有強(qiáng)制電流法和獻(xiàn)身陽(yáng)極法兩種辦法。不論何種辦法，合理有效的陰極維護(hù)體系都能夠獲得杰出的維護(hù)作用，避免腐蝕發(fā)生。兩種辦法各有優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)踐中應(yīng)區(qū)別狀況運(yùn)用。選擇陰極維護(hù)辦法時(shí)考慮的首要要素有：管道防腐層功能、工程規(guī)劃、維護(hù)電流大小、環(huán)境條件、土壤電阻率、管網(wǎng)現(xiàn)狀、交直流攪擾狀況、有無(wú)經(jīng)濟(jì)方便的電源及工程造價(jià)等。 現(xiàn)在的習(xí)氣是，強(qiáng)制電流陰極維護(hù)首要適用于市郊等地下管網(wǎng)單一區(qū)域的油氣主管道或鄉(xiāng)鎮(zhèn)燃?xì)猸h(huán)網(wǎng)。獻(xiàn)身陽(yáng)極陰極維護(hù)首要適用于人口稠密區(qū)域和鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)各種壓力級(jí)制燃?xì)夤艿馈?/span>

  選用絕緣功能優(yōu)秀的3PE防腐層管道需求的陰極維護(hù)電流比較小，大量資料表明，強(qiáng)制陰極維護(hù)中過負(fù)的陰極極化電位會(huì)形成電解質(zhì)更容易滲透防腐層引起陰極剝離，致使防腐層提早失效，而選用獻(xiàn)身陽(yáng)極陰極維護(hù)則不會(huì)出現(xiàn)這種狀況，再加上施工和維護(hù)本錢等要素，在實(shí)踐中3PE管道一般選用獻(xiàn)身陽(yáng)極陰極維護(hù)法，其規(guī)劃首要依照SY/T 0019—97《埋地鋼質(zhì)管道獻(xiàn)身陽(yáng)極陰極維護(hù)規(guī)劃規(guī)范》要求進(jìn)行。在土壤電阻率特別高，不適宜選用獻(xiàn)身陽(yáng)極的當(dāng)?shù)?，建議選用強(qiáng)制電流法。

  套管對(duì)陰極維護(hù)電流的屏蔽

  穿越公路、鐵路的3PE燃?xì)夤艿溃勒找?guī)劃要求 ，施工時(shí)要加設(shè)套管，而且套管與主管之間要用絕緣的支架支撐，套管兩頭用柔性的防水資料封堵，避免地下水進(jìn)入套管內(nèi)使主管道發(fā)生腐蝕。但經(jīng)過對(duì)管道防腐狀況的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，加設(shè)套管并不能阻撓管道腐蝕的發(fā)生，而且加設(shè)套管的管段，主管道發(fā)生腐蝕的狀況越嚴(yán)峻。原因是套管內(nèi)主管道能夠得到有效陰極維護(hù)的必要條件是主管道與套管之間存在導(dǎo)電介質(zhì)，而嚴(yán)厲依照規(guī)范施工的管道，套管與主管道之間設(shè)絕緣支架，套管兩頭防水密封杰出，地下水不能進(jìn)入，套管與主管道之間的介質(zhì)是空氣，導(dǎo)致沒有導(dǎo)電介質(zhì)。主管道盡管加設(shè)陰極維護(hù)，但陰極維護(hù)電流受空氣層阻斷被完全屏蔽，起不到任何作用，這便是套管對(duì)陰極維護(hù)電流發(fā)生了屏蔽。另外，在穿越套管施工時(shí)，人工拖、拽等操作往往會(huì)破壞主管道的防腐層，假如未及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修補(bǔ)，管道埋地投用后，因?yàn)樘坠軐?duì)陰極維護(hù)電流的屏蔽，陰極維護(hù)不起作用，套管內(nèi)主管道防腐層的破損處會(huì)處于天然氧化、腐蝕的狀況，并逐漸蔓延。處理陰極維護(hù)電流屏蔽的辦法是：

  （1）穿越公路、鐵路的管道，為操控腐蝕，能夠加大壁厚及添加埋深，盡量避免運(yùn)用套管。

  （2）不可避免運(yùn)用套管時(shí)，可在套管內(nèi)部采納部分的陰極維護(hù)。具體做法是：在套管內(nèi)的主管道上環(huán)繞鎂陽(yáng)極帶或鋅陽(yáng)極帶或設(shè)備鐲式陽(yáng)極。當(dāng)主管道外防腐層為3PE防腐時(shí)，引薦運(yùn)用環(huán)繞鎂陽(yáng)極帶的部分陰極維護(hù)。設(shè)備鎂陽(yáng)極帶時(shí)，可選用機(jī)械打磨的辦法，露出里面的鋼管3～5cm，主管道上開鑿一個(gè)合適的焊點(diǎn)，選用電焊、鋁熱焊等焊接方式把鎂陽(yáng)極帶一端焊接到主管道上，依據(jù)不同的管徑依照一定的視點(diǎn)和間距，貼著管道的外壁緊緊環(huán)繞（如圖1所示）。針對(duì)不同管徑，鎂陽(yáng)極帶有不同的環(huán)繞視點(diǎn)：當(dāng)燃?xì)夤艿劳鈴健?19mm時(shí)，鎂陽(yáng)極帶沿管道外壁等距且與管道軸向成30°角環(huán)繞；當(dāng)管道外徑為219～377mm時(shí)，沿管道外壁等距且與管道軸向成45°角環(huán)繞；當(dāng)燃?xì)夤艿劳鈴健?77mm時(shí)，沿管道外壁等距且與管道軸向成60°角環(huán)繞。鎂陽(yáng)極帶另一端也要和起點(diǎn)一樣，焊接在主管道上，而且兩個(gè)焊點(diǎn)都要做好絕緣防腐。鎂陽(yáng)極帶環(huán)繞施工完畢，套管兩頭應(yīng)選用柔性的防腐、防水資料密封，并保證密封杰出，避免水或其他雜物進(jìn)入。環(huán)繞鎂陽(yáng)極帶法的優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)略方便，缺點(diǎn)是鎂的電位較負(fù)，維護(hù)年限不是很長(zhǎng)。

  圖1 帶狀獻(xiàn)身陽(yáng)極的設(shè)備圖

  （3）不可避免加設(shè)套管時(shí)，還可采納用其他柔軟資料替代防水資料填充套管兩頭的辦法，只要能避免沙石等雜物進(jìn)入即可。因?yàn)楫?dāng)套管內(nèi)有水或泥土存在時(shí)，能起到導(dǎo)電介質(zhì)的作用，陰極維護(hù)電流經(jīng)過介質(zhì)構(gòu)成回路，不會(huì)被屏蔽。套管可視為土壤介質(zhì)的一部分，陰極維護(hù)電流從套管外壁流入，從套管內(nèi)壁流出，再?gòu)闹鞴艿劳獠苛魅耄鞴艿缹⑹艿胶芎玫年帢O維護(hù)。假如套管與主管道間有特定功能的電解質(zhì)物質(zhì)，導(dǎo)電功能會(huì)更好，主管道陰極維護(hù)的作用會(huì)更好，其原理如圖2所示。

  

  雜散電流的防護(hù)

  雜散電流是指在規(guī)則電路或意圖電路之外流動(dòng)的電流，雜散電流首要表現(xiàn)為直流電流、溝通電流和大地中天然存在的地電流三種狀況，且各自具有不同的特色。以電氣化鐵路車輛直流供電牽引體系發(fā)生的直流雜散電流是形成油氣管道雜散電流腐蝕的首要原因。雜散電流腐蝕具有部分會(huì)集特征，當(dāng)雜散電流經(jīng)過油氣管道防腐層的缺點(diǎn)點(diǎn)或漏鐵點(diǎn)流出時(shí)，對(duì)該部位管道發(fā)生劇烈的電化學(xué)腐蝕，短期內(nèi)就能夠形成穿孔事端。防腐層的缺點(diǎn)點(diǎn)或漏鐵點(diǎn)愈小，相應(yīng)的電流密度愈大，雜散電流的部分會(huì)集效應(yīng)愈突出，腐蝕速度愈快。

  對(duì)雜散電流的防護(hù)，一是從源頭上操控和減小，選線時(shí)盡量不與電氣化鐵路等雜散電流發(fā)生區(qū)域交織。其他辦法因需求對(duì)鐵路設(shè)備做出改變，現(xiàn)實(shí)中很難行得通；二是采納排流辦法。排流的辦法有以下四種。

  （1）直接排流法。即把油氣管道與電氣化鐵路的負(fù)極或行走軌用導(dǎo)線直接銜接起來。這種辦法不需求排流設(shè)備，操作簡(jiǎn)略，造價(jià)低，排流作用好。但當(dāng)管道的對(duì)地電位低于行走軌對(duì)地電位時(shí)，行走軌電流會(huì)流入管道內(nèi)發(fā)生逆流。故這種辦法只適合管地電位永遠(yuǎn)高于軌地電位、不會(huì)發(fā)生逆流的場(chǎng)所，而這種機(jī)會(huì)不多，所以該辦法有局限性。

  （2）極性排流法。因?yàn)樨?fù)荷的變動(dòng)，變電所負(fù)荷分配的改變等，管地電位低于軌地電位而發(fā)生逆流的現(xiàn)象比較遍及。為避免逆流，使雜散電流只能由管道流入行走軌，必須在排流線路中設(shè)備單向?qū)ǖ亩O管整流器、逆電壓繼電器等排流設(shè)備。這種避免逆流的排流法稱為極性排流法。該辦法簡(jiǎn)略易行，運(yùn)用廣泛。

  （3）強(qiáng)制排流法。便是在油氣管道和行走軌的電氣接線中加入直流電流，促進(jìn)排流的辦法。在管地電位正負(fù)極性交變，電位差小，且環(huán)境腐蝕性較強(qiáng)時(shí)，能夠選用此防護(hù)辦法。經(jīng)過強(qiáng)制排流器將管道和行走軌連通，雜散電流經(jīng)過強(qiáng)制排流器的整流環(huán)排放到行走軌上，當(dāng)無(wú)雜散電流時(shí)，強(qiáng)制排流器給管道提供一個(gè)陰極維護(hù)電流，使管道處于陰極維護(hù)狀況。強(qiáng)制排流法防護(hù)規(guī)模大，鐵路停運(yùn)時(shí)可對(duì)油氣管道提供陰極維護(hù)，但對(duì)行走軌的電位分布有影響，需求外加電源。

  （4）接地排流法。即;管道的排流電纜不是直接銜接到行走軌上，而是銜接到一個(gè)埋地輔佐陽(yáng)極上，將雜散電流從管道上排出至輔佐陽(yáng)極上，經(jīng)過土壤再返回到行走軌上。接地排流法運(yùn)用方便，但作用不顯著，需求輔佐陽(yáng)極，且輔佐陽(yáng)極需求定期更換。

  測(cè)驗(yàn)樁的設(shè)置

  測(cè)驗(yàn)樁是陰極維護(hù)體系中必不可少的設(shè)備,首要用于陰極維護(hù)作用和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的檢測(cè)。

  在規(guī)劃施工中，測(cè)驗(yàn)樁應(yīng)該和其他陰極維護(hù)體系一起設(shè)備。設(shè)備測(cè)驗(yàn)樁應(yīng)該沿著被維護(hù)管道的方向設(shè)定方位，可設(shè)置在地下和地上，互相相鄰的兩個(gè)測(cè)驗(yàn)樁距離距離應(yīng)該在1～3公里之間。假如管道經(jīng)過鄉(xiāng)鎮(zhèn)或工業(yè)園區(qū)，測(cè)驗(yàn)樁相鄰距離距離不應(yīng)該超過1公里。假如測(cè)驗(yàn)到受雜散電流攪擾影響的區(qū)域，測(cè)驗(yàn)設(shè)備的距離距離更應(yīng)該恰當(dāng)加密。測(cè)驗(yàn)樁安頓的環(huán)境一般為：被維護(hù)管道與溝通/直流電氣化鐵路穿插或者平行段；設(shè)備絕緣接頭的當(dāng)?shù)?；銜接接地體系的當(dāng)?shù)?；裝有金屬套管的方位；被維護(hù)管道與其他管道或結(jié)構(gòu)有銜接的當(dāng)?shù)?；輔佐試片及接地設(shè)備銜接的當(dāng)?shù)?；管道與周圍道路或者堤壩穿插經(jīng)過的當(dāng)?shù)?；穿越鐵路或者流水的當(dāng)?shù)?；與外部金屬結(jié)構(gòu)建筑物相鄰的當(dāng)?shù)氐?。設(shè)備測(cè)驗(yàn)樁時(shí)應(yīng)至少有兩個(gè)電纜與被維護(hù)管道相銜接，而且運(yùn)用的電纜應(yīng)該用色彩區(qū)別，或者做其他標(biāo)志進(jìn)行區(qū)分，而且要做到全線一致。獻(xiàn)身陽(yáng)極陰極維護(hù)體系應(yīng)設(shè)置足夠的測(cè)驗(yàn)設(shè)備，且應(yīng)與陰極維護(hù)體系同步設(shè)備。