摘要：在当前时期，我国大部分油气资源产区都集中在西部地区，进口油气则一般主要源于中南亚等地。但是针对于我国的主要油气消费市场则为世界区域内的东部地区，这部分区域经济比较发达，对于油气资源的需求量较大。为了实现对油气的有效利用，需要进行长输管道运输。但是管道在使用期间可能会因为种种因素，如：化学腐蚀等，造成严重的损伤，使得管道安全受到影响。基于此，需要对管道进行有效的阴极保护，保障其可以顺利完成运输。
关键词：长输管道；阴极保护；故障分析
随着近年来我国社会经济的迅猛发展，油气长输管道建设也得到了较大的发展和提高，对我国能源安全以及经济的持续发展起到了非常重要的影响。在长输管道运行期间，经常会出现管道腐蚀等问题，导致油气输送工作受到不良影响，所以需要进一步加强对管道防腐的分析和研究。现阶段，阴极保护是最重要的管道防腐方法之一，其主要机理为，结合电化学原理，当腐蚀电池阳极产生腐蚀时，其阴极不会出现腐蚀。通过对该原理的有效应用，可以针对保护金属予以补充适量的电子，这样可以将金属表面一直保持在过剩电子的状态下，使得各点处于相同的负电位，金属原子则不会轻易转变为离子溶入到溶液当中。
1 阴极保护分析
1.1牺牲阳极阴极保护
该方法属于阴极保护中比较常见的保护方式，在电解质过程中，尤其是针对金属电子转移等，能够形成负向电位。该方法的优势特征比较显著，如操作简单、同时也不需要应用外加电源，在使用过程中基本不会对管道造成不良影响，针对小型金属结构的保护效果更加良好。针对当前时期的城市管道，该方法可以实现良好的运用。结合相关研究成果进行分析可以发现，牺牲阳极一般可以维持十年左右的使用期限。但是该方法也存在失败问题，一般多因为阳极表层产生的硬质外壳，导致导电功能受到影响，使得阳极电阻率受到一定的阻碍，使得电阻率增长，管道保护效果变差。因此，在进行阴极保护时，针对应用的阳极床，需要尽量选取土壤电阻率较低的区域，以便于获得良好的应用效果。
1.2外加电流阴极保护
针对此种保护方法，需要利用外加直流电来对阳极进行有效的保护，这样可以使土壤电流达到更加完善的金属保护效果，实现良好的阴极保护。针对此种情况，保护金属电位会产生一定程度的降低，直至在周围环境水平之下。该方法主要应用于土壤电阻率高、范围较大的金属中，使得阴极保护效果可以得到显著的提升。
2 长输管道阴极保护存在的故障问题
2.1恒电位仪故障
在应用阴极保护法时，恒电位仪的内部电路等部分极易产生故障，但是其故障解决方法比较简单，一般由技术员可以进行自行处理。当情况较为严重时，就需要联系生产厂家解决。但是在现实情况中，技术员也可能因为自身专业素质不过关或者经验匮乏等问题，导致故障问题无法得到及时处理，如果在此时无法和生产厂家取得联系，就会导致故障问题被拖延。
2.2参比、阳极地床、电缆故障
2.2.1参比电极故障
长效参比电极是恒电位仪中非常关键的部件之一，当其产生故障时，就会对阴极保护系统造成严重影响，使其无法顺利运行。在处理该故障问题时，一般可以通过便携式参比电极来对出现的故障问题进行有效的排除。在出现长效参比无法顺利运作时，也可以应用便携式参比电极代替其进行工作，但只能维持较短一段时间。
2.2.2阳极地床故障
针对阴极保护系统而言，当其保护电位处于不变状态下，恒电位仪的电压会不断上升，阳极地床电阻增大，使得阳极地床出现故障。这主要是由于阴极保护系统在建立时，施工质量不达标，材料选取不科学导致阳极金属表层产生大量的腐蚀物，使其电阻扩大。
2.2.3电缆故障
当电缆在运行期间产生故障时，系统的运行就会受到严重影响，除此之外，长输管道也会被加剧腐蚀，导致管道使用期限下降。
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2.3绝缘接头故障
此种故障问题一般不易出现，影响性相对降低。如果绝缘接头产生故障，一般会通过通断电位法完成测试，该方法可以准确的对绝缘接头进行测试，确定其漏电率，并对其绝缘性能进行分析。
2.4防腐覆盖层故障
此种故障主要指的是管道表层被绝缘电阻所包裹，管道末尾部分的保护电位出现异常，使得系统性能受到不良影响。在现实情况中，此类故障多发于老化管道当中。
2.5外部交、直流干扰
因为长输管道具有较长一段长度，且当中会设立很多支点，所以在进行管道铺设时极易和高压输电线路等出现交叉。针对此类情况，必须要及时找出干扰源，同时还需要对保护系统实施良好的屏蔽保护。
2.6埋地管线与其它管线搭接
如果被保护管线和没有实施保护的管线搭接，恒电位仪的输出电压会进一步扩大，同时其保护距离降低。此类故障一般很少出现，但是如果产生，则处理过程十分繁杂，需要较长时间才能恢复正常。
2.7其它故障问题
除了上述问题外，外部工程也极易出现故障问题，也就是系统本身或其他后期展开的改造工程。因此，在进行外部工程施工时，需要加强对阴极保护系统的防护，防止对其产生不良影响。
3 长输管道阴极保护的有效策略
3.1加强监管工作的落实
质量管理工作对于管道建设，和创建阴极保护系统等具有十分重要的意义，必须要保障施工质量，才可以确保系统可以顺利运行，并且使管道具有良好的抗腐蚀性。
3.2强化管道性能
在长输管道进行输送时，钢套保护很容易对阴极保护系统造成一定的不良影响，如果管道出现破漏，则会使腐蚀问题加重，使得管道使用期限降低。这就要求在管道运输时尽可能的加强管道壁厚，使其安全性能得到进一步强化。除此之外，还需要应用混凝土套管实施有效的保护，这样可以防止对阴极保护系统造成不良影响。
3.3通过接地排流保障阴极保护系统安全
针对长输管道而言，在其与电气化铁路无法保持一定的安全间隔时，就需要对管道进行接地排流。在此过程中需要确保阴极保护系统可以顺利运作，使其发挥出良好的保护效果。而实施极性排流主要是通过对杂散电流的有效应用来实现对管道的保护，该方法的优点在于经济成本较低、易于操作。但是利用该方法也具有一定的不足之处，极易出现电位过负等问题，无法应用于交流干扰区域。在选取排流方式时，一般会结合管道附近的具体情况进行综合考虑，完成排流装置的设置后需要开展相应的检测、调试工作，确保管道阴保电位保持在合理标准内，阴保系统能够顺利运行，防止管道腐蚀。
3.4增强工作人员的专业素质
工作人员在进行管道维护时，必须要确保其自身具有过硬的专业素质和操作技能，同时还需要定期进行培训。另外，工作人员还需要具有一定的责任感，可以在工作时认真负责，确保各项操作规范标准，保障管道保护工作的顺利落实。
结束语：
综上所述，在当前时期，阴极保护系统是最为重要的管道防腐方法，但是在管道运输期间，钢套管保护和其他一些杂散电流容易对其阴极保护系统造成一定的不良影响，情况严重时甚至可能出现失效，使得管道受腐，油气输送无法继续安全运行。为了对阴极保护系统进行有效的保护，一般需要增强其自身性能，并通过接地排流来保障系统的顺利运作。
参考文献：
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[3]赵金柱.埋地长输天然气管道阴极保护系统常见故障分析[J].云南化工，2018，（4）：167.
论文作者:赵立铭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：管道论文; 阴极论文; 故障论文; 阳极论文; 电位论文; 系统论文; 油气论文; 《基层建设》2019年第6期论文;