輸氣管道外加電源陰極保護(hù)故障的處理.doc

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輸氣管道外加電源陰極保護(hù)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(hù)失效的原因，提出了具體的改造處理措施。通過(guò)改造滿足了輸氣管道外加電源陰極保護(hù)的設(shè)計(jì)要求，保證了燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的安全運(yùn)行。關(guān)鍵詞：輸氣管道；外加電源陰極保護(hù)；故障處理TroubleshootingofCathodicProtectionbyRectifierinGasTransmissionPipelineFUJun-ling(LanzhouGasandChemicalIndustryGroupCo.，Ltd.，Lanzhou730030，China)Abstract：ThereasonsforinvalidcathodicprotectionbyrectifieringastransmissionpipelineinLanzhouCityareanalyzed，andtheconcretereconstructiontreatmentmeasuresareputforward.Thedesignrequirementforcathodicprotectionbyrectifieringastransmissionpipelineismetafterthereconstruction，andthesafetyoperationofgastransmissionanddistributionsystemisensured.Keywords：gastransmissionpipeline；cathodicprotectionbyrectifier；troubleshooting1陰極保護(hù)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(chǔ)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(zhǎng)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(hù)，一直運(yùn)行正常。2005年開(kāi)始輸氣管道在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了陰極保護(hù)站恒電位儀保護(hù)電位低及輸出電壓、輸出電流過(guò)大等情況，陰極保護(hù)效果不理想，威脅輸氣管道安全運(yùn)行。2陰極保護(hù)失效原因 針對(duì)燃?xì)廨敋夤艿婪栏瘜淤|(zhì)量、土壤電阻率、管道周?chē)饘贅?gòu)筑物的分布、干擾狀況以及維護(hù)管理的條件和電源情況，經(jīng)檢測(cè)分析得出輸氣管道陰極保護(hù)失效的主要原因?yàn)椋孩佥敋夤艿婪笤O(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(cè)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(shí)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(dá)不到要求，使保護(hù)距離增長(zhǎng)。③長(zhǎng)效參比電極破損，參比電極溶液流失。④連接輔助陽(yáng)極的通電路橋首先腐蝕斷裂，陽(yáng)極地床已消耗殆盡，造成接地電阻過(guò)大。 針對(duì)以上4種可能導(dǎo)致陰極保護(hù)失效的原因，我們對(duì)局部管道及陽(yáng)極地床進(jìn)行開(kāi)挖檢查，發(fā)現(xiàn)局部管道外防腐層破損嚴(yán)重，陽(yáng)極地床損失嚴(yán)重。對(duì)沿線管道的防腐層絕緣性能、保護(hù)電位及陽(yáng)極體接地電阻分別進(jìn)行檢測(cè)、測(cè)定工作，依據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及歷年陰極保護(hù)站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，判定造成恒電位儀保護(hù)電位低及輸出電壓、輸出電流過(guò)大的主要原因?yàn)殛?yáng)極地床接地電阻過(guò)大。3故障的改造處理 陽(yáng)極地床是外加電源陰極保護(hù)中不可缺少的重要組成部分，通過(guò)陽(yáng)極地床將保護(hù)電流送入土壤，再經(jīng)土壤流進(jìn)管道，使管道表面進(jìn)行陰極極化，防止管道在土壤中發(fā)生電化學(xué)腐蝕。陽(yáng)極地床在保護(hù)管道免遭土壤腐蝕的過(guò)程中，自身會(huì)遭受腐蝕破壞。 3.1陽(yáng)極地床材料選取 ①經(jīng)對(duì)常用埋地外加電源陽(yáng)極體(石墨陽(yáng)極體、鍍鉑陽(yáng)極體、混合金屬陽(yáng)極體、廢鋼鐵陽(yáng)極體、高硅鑄鐵陽(yáng)極體、聚合物陽(yáng)極體等)進(jìn)行分析[1]，并綜合對(duì)中國(guó)石油天然氣總公司澀寧蘭管線陽(yáng)極地床考察結(jié)果，選用了銷(xiāo)蝕速率慢、穩(wěn)定性好的高硅鑄鐵陽(yáng)極體。②陽(yáng)極體周?chē)畛洳牧嫌芍甭窆I(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(yáng)極體接地電阻，增強(qiáng)導(dǎo)電性，促使陽(yáng)極體按標(biāo)準(zhǔn)逐步銷(xiāo)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(yáng)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(jìn)行防腐處理。3.2陽(yáng)極地床結(jié)構(gòu)改造陽(yáng)極地床結(jié)構(gòu)采用聯(lián)合式。陽(yáng)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(yáng)極體組成，每根長(zhǎng)2.0m。為克服陽(yáng)極體間電流干擾，加大了陽(yáng)極體間隔，間隔為3m，陽(yáng)極體呈一字形垂直于被保護(hù)管線埋設(shè)。改造后陽(yáng)極地床結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。 陽(yáng)極體外部填充料的直徑為1000mm，填充料周?chē)畛浼?xì)砂。高硅鑄鐵管陽(yáng)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(yáng)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(jìn)行加強(qiáng)級(jí)防腐絕緣處理。匯流點(diǎn)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(shí)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(yáng)極體外部填充料的低電阻，回填焦炭應(yīng)確保密實(shí)，并保證填料中無(wú)外來(lái)雜質(zhì)，陽(yáng)極體外部填充料安裝后應(yīng)澆水浸濕口]。4運(yùn)行效果 陽(yáng)極地床改造完成后，我們測(cè)定有關(guān)指標(biāo)如下：陽(yáng)極體接地電阻＜2Ω，符合文獻(xiàn)[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(hù)電位均在-(0.85～1.20)V范圍內(nèi)，符合文獻(xiàn)[4]要求。各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到文獻(xiàn)[4]要求，證明陰極保護(hù)運(yùn)行良好。通過(guò)1年的運(yùn)行實(shí)踐，本次改造滿足了陰極保護(hù)的設(shè)計(jì)要求，狀況良好，運(yùn)行平穩(wěn)可靠。參考文獻(xiàn)：[1](加)RobergePR(著)，吳蔭順，李久青，曹備，等(譯).腐蝕工程手冊(cè)[M].北京：中國(guó)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(hù)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.[3]SYJ4006—90，長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].[4]SY/T0036—2000，埋地鋼質(zhì)管道強(qiáng)制電流陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 第 4 頁(yè) 共 4 頁(yè)