輸氣管道外加電源陰極保護故障的處理.doc

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輸氣管道外加電源陰極保護故障的處理 摘要：分析了蘭州燃?xì)廨敋夤艿劳饧与娫搓帢O保護失效的原因，提出了具體的改造處理措施。通過改造滿足了輸氣管道外加電源陰極保護的設(shè)計要求，保證了燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的安全運行。關(guān)鍵詞：輸氣管道；外加電源陰極保護；故障處理TroubleshootingofCathodicProtectionbyRectifierinGasTransmissionPipelineFUJun-ling(LanzhouGasandChemicalIndustryGroupCo.，Ltd.，Lanzhou730030，China)Abstract：ThereasonsforinvalidcathodicprotectionbyrectifieringastransmissionpipelineinLanzhouCityareanalyzed，andtheconcretereconstructiontreatmentmeasuresareputforward.Thedesignrequirementforcathodicprotectionbyrectifieringastransmissionpipelineismetafterthereconstruction，andthesafetyoperationofgastransmissionanddistributionsystemisensured.Keywords：gastransmissionpipeline；cathodicprotectionbyrectifier；troubleshooting1陰極保護故障現(xiàn)象 蘭州燃?xì)廨敋夤艿朗翘m州燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的重要組成部分，具有輸氣和儲氣的雙重功能，是蘭州市重要的基礎(chǔ)設(shè)施和生命線工程，作用十分重要。輸氣管道于1990年建成投產(chǎn)，管道全長34km。投產(chǎn)初期用于輸送人工煤氣，2001年改輸天然氣。管道采用石油瀝青玻璃布涂層防腐和外加電源陰極保護，一直運行正常。2005年開始輸氣管道在運行過程中出現(xiàn)了陰極保護站恒電位儀保護電位低及輸出電壓、輸出電流過大等情況，陰極保護效果不理想，威脅輸氣管道安全運行。2陰極保護失效原因 針對燃?xì)廨敋夤艿婪栏瘜淤|(zhì)量、土壤電阻率、管道周圍金屬構(gòu)筑物的分布、干擾狀況以及維護管理的條件和電源情況，經(jīng)檢測分析得出輸氣管道陰極保護失效的主要原因為：①輸氣管道敷設(shè)于西固、七里河區(qū)域，該區(qū)域土壤電阻率為8.8～61.5Ωm，土壤平均電阻率為28.51Ωm，經(jīng)測試絕大部分地區(qū)為中等腐蝕性。部分管道與蘭新電氣化鐵路距離較近，加之施工時回填土中夾雜石塊等造成局部管道外防腐層破損，造成管道腐蝕。②采用的絕緣法蘭性能達不到要求，使保護距離增長。③長效參比電極破損，參比電極溶液流失。④連接輔助陽極的通電路橋首先腐蝕斷裂，陽極地床已消耗殆盡，造成接地電阻過大。 針對以上4種可能導(dǎo)致陰極保護失效的原因，我們對局部管道及陽極地床進行開挖檢查，發(fā)現(xiàn)局部管道外防腐層破損嚴(yán)重，陽極地床損失嚴(yán)重。對沿線管道的防腐層絕緣性能、保護電位及陽極體接地電阻分別進行檢測、測定工作，依據(jù)實測數(shù)據(jù)及歷年陰極保護站運行經(jīng)驗，判定造成恒電位儀保護電位低及輸出電壓、輸出電流過大的主要原因為陽極地床接地電阻過大。3故障的改造處理 陽極地床是外加電源陰極保護中不可缺少的重要組成部分，通過陽極地床將保護電流送入土壤，再經(jīng)土壤流進管道，使管道表面進行陰極極化，防止管道在土壤中發(fā)生電化學(xué)腐蝕。陽極地床在保護管道免遭土壤腐蝕的過程中，自身會遭受腐蝕破壞。 3.1陽極地床材料選取 ①經(jīng)對常用埋地外加電源陽極體(石墨陽極體、鍍鉑陽極體、混合金屬陽極體、廢鋼鐵陽極體、高硅鑄鐵陽極體、聚合物陽極體等)進行分析[1]，并綜合對中國石油天然氣總公司澀寧蘭管線陽極地床考察結(jié)果，選用了銷蝕速率慢、穩(wěn)定性好的高硅鑄鐵陽極體。②陽極體周圍填充材料由直埋工業(yè)鹽改為焦炭，增大了導(dǎo)電面積，增加空隙，防止了氣阻。減少陽極體接地電阻，增強導(dǎo)電性，促使陽極體按標(biāo)準(zhǔn)逐步銷蝕。具有連續(xù)性接觸表面的焦炭粒徑為6～15mm[2]。③為解決以往陽極體水平連接裝置腐蝕，將原水平接地連接裝置(扁鐵)改為高硅鑄鐵管，并進行防腐處理。3.2陽極地床結(jié)構(gòu)改造陽極地床結(jié)構(gòu)采用聯(lián)合式。陽極地床埋設(shè)在地下水位較高且潮濕的地面2m以下，由10根高硅鑄鐵管陽極體組成，每根長2.0m。為克服陽極體間電流干擾，加大了陽極體間隔，間隔為3m，陽極體呈一字形垂直于被保護管線埋設(shè)。改造后陽極地床結(jié)構(gòu)見圖1。 陽極體外部填充料的直徑為1000mm，填充料周圍填充細(xì)砂。高硅鑄鐵管陽極體規(guī)格為ф1335，高度為2000mm，水平接地連接裝置(高硅鑄鐵管)規(guī)格為ф895。 3.3其他措施 ①陽極體與水平接地連接裝置的連接處焊接必須牢固，焊縫須進行加強級防腐絕緣處理。匯流點采用焊接連接，焊接應(yīng)牢固可靠，電纜以鍍鋅鋼管做套管，套管與電纜間用瀝青澆注，待干實后用高壓電火花檢漏儀檢查(電壓為2.4kV)，應(yīng)連接良好[3]。 ②為了保證陽極體外部填充料的低電阻，回填焦炭應(yīng)確保密實，并保證填料中無外來雜質(zhì)，陽極體外部填充料安裝后應(yīng)澆水浸濕口]。4運行效果 陽極地床改造完成后，我們測定有關(guān)指標(biāo)如下：陽極體接地電阻＜2Ω，符合文獻[4]要求；恒電位儀輸出電壓為2～30V，電流為1～15A，均在額定范圍之內(nèi)[4]；燃?xì)廨敋夤艿纼赡┒吮Ｗo電位均在-(0.85～1.20)V范圍內(nèi)，符合文獻[4]要求。各項指標(biāo)均達到文獻[4]要求，證明陰極保護運行良好。通過1年的運行實踐，本次改造滿足了陰極保護的設(shè)計要求，狀況良好，運行平穩(wěn)可靠。參考文獻：[1](加)RobergePR(著)，吳蔭順，李久青，曹備，等(譯).腐蝕工程手冊[M].北京：中國石化出版社，2003.[2](德)貝克曼WV，施文克W，普林茲W(著)，胡士信，王向農(nóng)，徐快，等(譯).陰極保護手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.[3]SYJ4006—90，長輸管道陰極保護工程施工及驗收規(guī)范[S].[4]SY/T0036—2000，埋地鋼質(zhì)管道強制電流陰極保護設(shè)計規(guī)范[S]. 第 4 頁 共 4 頁