刘志锋
天津大港油田集团工程建设有限责任公司 天津 300270
摘要：输气管道在施工、运输、生产等过程中，外防腐层会受到损伤，因此，不能将管道与腐蚀环境完全进行隔离，否则会使损伤处或针孔处的管体加速腐蚀，造成管道腐蚀穿孔。输气管道阴极保护就是为了使损伤处或针孔处的管体不被腐蚀，对外防腐层进行了有效补充。为了使输气管道能够安全运行，应根据相关规范要求实行全面的输气管道阴极保护工作。
关键词：输气管道；阴极保护；问题；对策
1输气管道防腐的必要性
我们国家地大物博，资源分布存在着地区差异。所以资源、能源的运输在我们国家是常态。根据调查来看，油气运输的钢质性管道要经过多种复杂的外部环境，不仅地质土壤成分复杂，会对管道造成腐蚀，就是经过的部分地区也常有恶劣天气，会造成管道的外部腐蚀。除此之外，某些运送的物质可能也会有腐蚀性，这样以来就会给管道内壁造成腐蚀，在长期的运输过程中，管道一直受到来自内外的腐蚀，就会加重管道的老化，不仅会造成的资源的浪费，也会对环境产生一定的污染，甚至会引起火灾等事故，严重威胁到人们的生命财产安全。假设我们不采取防腐措施，那造成的资源损耗将会达到总运输量的10%，造成的经济损失是无法估计的，所以必须对输气管道进行防腐保护。阴极保护作为一种防腐蚀的防腐手段和技术，在国内外的应用已经有了很多年的经验了。但是在长期的发展过程中阴极保护技术已经成为了一种十分成熟的防腐措施了。接下来我们就来具体看下阴极保护技术在输气管道中的应用。
2输气管道阴极保护存在的问题
2.1设计不合理
输气管道强度的设计是依据输气管道经过的地区来计算的，如果不能做好管道周边的检测和勘察工作，无法明确划分施工地区，致使输气管道强度的设计系数不合理，会使输气管道壁设计过薄，不能达到输气要求。如果对输气管道刚度、强度、稳定性及应力分析出现误差，会致使输气管道出现弯曲、变形或者断裂。
2.2施工质量差
输气管道施工质量直接关系到其使用寿命、安全状况与可靠性。如果输气管道在施工时不能及时发现和解决质量上的问题，就会有潜在的安全隐患，比如输气管道没有做好防腐工作，将钢管暴露在地表或是管道口渗水，使输气管道接触到土壤而加速腐蚀，从而在设计中预计使用二十年而实际只能使用几年。
输气管道的施工问题主要有以下几点：第一，焊接问题。输气管道的铺设是靠焊接工艺完成的，焊接质量的好坏关系到整个工程的质量。焊接作为输气管道施工的关键环节，焊接出现问题会对管道的安全运行产生较大影响。第二，防腐层补伤、补口问题。在输气管道施工过程中，由于多种原因而出现钢管防腐层及外防腐层损坏的现象，从而造成了输气管道发生腐蚀，在检验、验收环节的控制稍有疏忽，输气管道施工的质量就很难得到保障，留下安全隐患。第三，管沟回填和开挖质量问题。如果管道在开挖时没有达到规定的深度，还未夯实基础就对其压实回填，尤其是通过机器回填时，很容易导致输气管道变形弯曲，回填土不达标会使石块划破管道防腐层，管沟夯实程度与回填高度达不到规定标准会使管道埋藏不深、管沟不实，使得输气管道受力不均匀，管道部分应力集中，出现应力腐蚀现象。第四，穿越质量问题。输气管道铺设时，通常要穿越河流、铁路或公路等地，当管道穿越河流时，河床会不断受到河水冲刷，使输气管道埋藏的深度逐渐变浅，导致管道悬空的现象出现。因此，如果输气管道施工达不到标准，会引发防腐层破损、埋藏位置不当、腐蚀、焊接缺陷、应力集中等施工问题，进一步增加了出现输气管道事故的概率。
2.3第三方破坏
输气管道出现爆炸、火灾、泄露等事故，人为破坏和损伤也是主要原因之一。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先，输气管道也会受到不法分子有意识的破坏，如不法分子为了谋取暴利而进行打孔盗气、偷盗仪表仪器等恶意破坏管道行为。其次，输气管道会受到周围环境无意识的破坏，如违规建筑占压输气管道、建筑施工损伤输气管道、山上取土与山地耕作挖沙作业等。来自第三方有意和无意的破坏，会造成输气管道或其防腐层出现损伤，其应力过于集中，也会使管道出现安全问题。
3输气管道阴极保护问题的解决对策
3.1输气管道的宏观检查
对输气管道的宏观检查项目主要包括：震动检查、阀门检查、泄漏检查、防腐层检查、防腐层检查、管道结构检查、管道标识检查、位置与变形检查、阴极保护装置检查等。应仔细检查输气管道各个组成部件是否出现损坏、变形、碰伤、重皮、褶皱、裂痕等，检查焊接接头表面上是否出现裂纹，焊接接头错边量和咬边量，检查管道表面是否出现明显腐蚀，管架和管道相接部分是否出现局部腐蚀，检查其它保护措施，如堡坎等。
3.2输气管道的定位
在对输气管道进行定位时，首先，应使用探管仪与定位仪查看管道具体的经纬度坐标；其次，要使检测的点数多于探管仪衰减电流时检测点的个数，如果输气管道出现弯曲现象，要增加一些监测点，确保弯曲的特征；再次，做好各个检测点的信息记录工作，如输气管道的起点、终点、规格、拐头、直管段、泄漏点、防腐层破损点以及其他相关测试人员需要记录的信息。
3.3破损点的定位与外防腐层的质量检测
对于埋在地下的输气管道地段外防腐层，应进行综合的监测与评价工作。对沥青防腐层管道用双频法进行评价，对3PE防腐层管道用信号衰减的方法加以计算。精确定位破损点部位，将其db值精确记录下来。对架空管道与地面铺设管道段外的防腐层破损点与质量情况采用直接评价的方法。
3.4开挖点检测
应采用抽查的方式测定重点部分，如需重点管理的输气管道管段或出现明显冲刷减薄与腐蚀的三通、弯头、管径突变部位以及相邻的直管部分。应全部开挖防腐层破损点的部位，要是破损点数量过多，要依据实际情况与使用单位进行协商，然后根据适当比例抽样开挖，检查和验证开挖结果，然后再处理待开挖的点。如果输气管道防腐层质量等级高于三级，应不开挖或者少开挖。弯头、三通、直径突变的地方应依据实际情况来决定抽查的重点。同时，也要做好开挖点的硬度检验，对输气管道同一部位要进行三次及以上的测试，并取平均数值。如果焊接接头硬度值较高时，相关检验人员要根据实际情况增加焊接接头的无损检测比重。
3.5阴极保护度与耐压强度测试
如果输气管道外部覆盖层安全状况相对较好，应在该管段使用P/S管地电位测量办法，对输气管道阴极保护的效果进行综合评价。如果外部覆盖层安全状况相对较差，应在该管段使用CIPS来对其Von/Voff电位分布状况进行测试，判断其阴极保护的效果，保证输气管道能够安全运行。如果输气管道周围土壤的电阻率相对较高，也应使用CIPS对其P/S电位加以测试。在检验过程中，如果发现输气管道全面减薄量比公称厚度多出10%以上时，应校验输气管道的耐压强度。
结束语
为了缓解东部地区资源短缺的问题，我国制定了西气东输等大规模工程，有效推动东部地区社会经济发展，也使西部地区的资源得以充分利用。要想有效延长输气管道的使用寿命，需要做好埋在地下的钢质管道阴极保护工作。本文将分析输气管道阴极保护中存在的问题，并提出一些解决对策。
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论文作者:刘志锋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/14
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