王训禄
中国石油西部管道公司乌鲁木齐输油气分公司 新疆 830000
摘要：近年来，管道事业发展迅速并且在市场中的地位也一直居高不下。管道事业可以有效解决资源供不应求的窘状，为人民、国家带来可观效益，提高我国在世界中的经济地位。埋地长输天然气管道采用的是阴极保护技术，之所以采用此类技术肯定有着其它技术不可比拟的优点，阴极保护技术有着防腐性强、技术操作性强、电压电流便于调节而且寿命长等优点，后续的保养工作也简单易行。但在实际操作过程中还是发现了很多不可避免的故障，我们应该及时关注系统工作情况，一旦发现故障立刻请专家进行故障分析，争取找出最有效的解决办法，不影响企业埋地长输天然气管道事业的工作进度。鉴于此，本文是对埋地长输管道阴极保护问题及其对策进行研究和分析，仅供参考。
关键词：埋地长输；天然气管道；阴极保护系统；常见故障分析
一、阴极保护基本概述
1、牺牲阳极阴极保护
这是一种阴极保护中十分有效的一种保护策略，在电解质从头至尾的整个过程当中，特别是金属电子转移以及保护金属的整体性功能，可以构成一种负向电位，这一方式中存在许多优势，如轻便、简单，此外也无需受到外加电源的支持，不容易对管道产生腐蚀以及干扰影响，对小型金属结构模式具有极为显著的保护作用。特别是在如今的城市管道中，能够发挥极大的运用空间。根据现有的研究成果来看，牺牲阳极的使用寿命通常保持在三年时间上下，在采用这一方式的时候之所以失败，主要是由于阳极表明会形成一种不具备导电功能的硬质外壳，从而对阳极部分的电阻率产生阻碍作用，从而导致电阻率升高，使长输管道的整体保护水平降低。所以，在阴极保护环境中，我们应尽可能选择土壤电阻率不高的阳极床区域，提高整体应用效果。
2、外加电流阴极保护
在这一保护措施的昂中，我们可以通过对外加直流电的应用来实现阳极保护辅助的目的，从而使得土壤中的电流形成更好的金属保护作用，达到更理想的阴极保护效果。在这一情况下，保护金属的结构电位会下降到低于附近环境的水平，这一外加电流阴极保护措施通常来说是应用在较为大规模且土壤电阻率比较高的金属结构当中，其中长输管道就是具有代表性的金属结构，在这种金属结构中进行运用能使阴极保护效果大大提升。
二、阴极保护系统常见故障分类
1、直接影响类故障
造成此类故障的原因主要是由于电压电流阴极保护系统本身导致的，电缆线、电极等选择、使用不当都会对阴极保护系统造成直接损失。如果在实施过程中发展此类故障，专业人员应确保在不影响阴极保护系统工作效率的前提下分析故障，采取最有效的解决措施，在最短时间内解决问题，不影响整项工作进度。
2、间接影响类故障
间接影响类故障主要是由于阴极保护系统表面的绝缘层、防腐层减弱，导致系统的绝缘性能和防腐性能大大降低，使阴极保护系统表面的防护系统出现纰漏，不能更好的对阴极保护系统进行保护，对阴极保护系统造成间接性的危害。
3、干扰类故障
造成干扰类故障的主要原因是外部干扰，外部一旦产生干扰势必会影响内部阴极保护系统的正常运作，降低阴极保护系统的工作效率，给企业的埋地长输天然气管道工程带来严重损失。与外部工程、金属管道产生摩擦，交流电和直流电干扰等都属于外界干扰。这类故障不同于上两个故障，它发生故障的位置离干扰源比较近，就算发生了也很难从根源上排除安全隐患，继而造成连续不断甚至更为严重的外部故障。我们一旦察觉到此类故障，应该从干扰源入手，仔细察看干扰源，认真分析故障根源，采取最有效的防护措施，争取从根源上杜绝此类故障的再发生。
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三、长输管道阴极保护过程中的主要故障分析
1、恒电位仪故障
恒电位仪故障主要包括恒电位仪内部故障以及外部故障。这一类故障是阴极保护系统中发生率最高的故障，经统计，大连公司在近几年间共出现此类故障四百二十余次，发生率平均值为10次/年。这种故障的处理方式较为简单，通常来说，各输油站中的管道保护工作者都能够基于自己的工作经验来应对这一类故障，若故障程度较为复杂时，可邀请一些较为专业的技术工程师帮助管道保护工作者一同进行处理。若通过这一方式仍然无法有效解决，便需要邀请厂家进行协助解决。
2、电缆、参比以及阳极故障
这一类故障在长输管道阴极保护过程中的发生率也较高，排名第二，下面笔者对其进行具体介绍。第一是电缆故障。在外加电流系统当中共包含四个电缆，分别为阳极电缆、阴极电缆、零位接阴电缆以及参比电缆。不管是其中哪一根电缆发生了故障都会导致恒电位仪无法正常运行。阳极以及阴极电缆出现错位还可能导致长输管道腐蚀现象的加剧。第二是参比电极的故障。对于恒电位仪自控运行过程来说，参比电极是其中非常重要的一种基准电极，一旦参比电极陷入故障，便会导致恒电位仪无法继续正常运行下去。通常情况下，参比电机故障包括流空、冰冻以及接触异常几种类型。第三是阳极故障。阳极故障的具体表现为，恒电位仪中输出的电压上升，阳极接地电阻上升。而引起阳极接地电阻上升的根本原因包括以下几种：埋设深度缺失，导致冬季中阳极完全被土壤所包裹，致使接地电阻快速上升；在阳极表面形成腐蚀物质，引起电流陷入故障。对这一故障进行判断以及处理其实难度并不大，通常来说，管道保护工作者自己便能够对这一问题进行查明并实施相应的处理。
3、漏电故障
这类故障也可以称为接地故障。造成此类故障的原因有很多，可以是电器本身的电路板有问题，导致设备漏电。如果人稍微一接触就会有手麻的感觉，那就可以更换电器了；再者，电器本身没问题，可能是电器外壳和火线、地线接触时，和大地间由于电流、电压等原因产生电位差，在管道两端形成漏电点，导致漏电。如果在实际工作过程中，一旦发现无论如何增大输出电压、电流量，阴极保护系统的保护电位都不达标、甚至保护距离缩短的现象就可以认为是发生了漏电故障。一旦发生漏电事故，我们应该首先检查保护管道，看看其是否绝缘性能减弱，如若不能再对阴极保护系统产生很好的绝缘效果，应该及时更换。
4、防腐覆盖层故障
管道敷设时没有按要求铺设细土，原图层回填也是造成防腐层的重要因素这里的防腐覆盖层故障主要是至宏观上的故障，即当2座阴极保护站间的管段整体防腐覆盖层绝缘电阻低于防腐覆盖层极限电阻的情况下，由这2座阴极保护站所输出的MAX保护电流都已经不能满足最低阴极保护电位标准，遇到这一情况，我们便能够判断是防腐覆盖层出现了问题。导致这一故障发生的原因主要包括两个方面，首先是防腐覆盖层的系统出现衰退，性能得不到保障，从而降低了绝缘电阻；其次是管理部门在防腐覆盖层方面的管理力度过于松懈，没有按照相应的检修计划对防腐覆盖层的完好情况进行检查确认，导致防腐覆盖层中的破损部位不断累积，最后形成了无法挽救的局面。
结束语
综上所述，在实际运行过程中，有可能出现不同故障同时出现的情况，管理工作者必须对没一类故障的特征、原因以及处理方式进行全面了解，并基于实际情况选择不同的处理方式，从而使长输管道故障能够得以有效排除。
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论文作者:王训禄
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/25
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