套管对埋地钢质管道阴极保护的影响与解决方法

关于埋地钢质燃气管道阴极保护电位检测对策摘要：本文立足于我国燃气管道网络建设实际情况，根据国家现行的钢质埋地燃气管道电位检测技术规范标准，首先阐述了钢质埋地燃气管道保护电位基本准则，然后根据某管线实际情况，对钢质埋地燃气管道阴极保护电位检测对策进行了粗略论述，以期为广大从业者提供有价值的参考借鉴。

关键词：电位检测、阴极保护、CIPS、通电电位、断电电位、试片法钢质埋地燃气管道通常采用阴极保护以及防腐涂层的方式来保证管道的长久使用，钢质埋地燃气管道在搬运、施工、使用过程中，预先涂刷的防腐蚀涂层有可能会被破坏，长期使用可能老化从而失去效用，不能起到保护管道的作用。

阴极保护是钢质埋地燃气管道的二次保护屏障，具有延长钢质埋地燃气管道使用寿命的作用，若是钢质埋地燃气管道服役期间，阴极保护不能达到相应的保护效果，管道防腐层破损处就会形成电化学腐蚀问题，从而引发穿孔泄露等现象，对钢质埋地燃气管道周边环境构成威胁，有严重安全隐患。

因此，需对钢质埋地燃气管道定期进行电位检测，以检测结果为基础提出相应的保护措施、调控措施，以确保埋地燃气管道的稳定运行。

一、钢质埋地燃气管道保护电位基本准则根据我国现行的钢质埋地燃气管道电位检测技术规范，针对钢质埋地燃气管道电位检测的技术准则大致可分为管地电位-850mV（不含IR降）、极化电位大于100mV两个类型。

一是钢质埋地燃气管道在施加阴极保护后，被保护钢质埋地燃气管道的电位相对铜饱和硫酸铜参比电极至少应为-850mV，钢质埋地燃气管道电位检测过程中必须要考虑到IR降所导致的误差值；二是被保护钢质埋地燃气管道表面和接触电解质稳定的参比电极之间的阴极极化值应该在100mV及以上，该原则不仅仅适用于钢质埋地燃气管道极化建立过程，同样也适用于钢质埋地燃气管道极化衰减过程[1-2]。

近年来，随着全国输气主干管网建设的提速，我国城市燃气管道长度不断增加，管道运输的瓶颈因素正逐步弱化。

数据显示，2018年我国城市燃气管道长度达716008公里，同比增长11.67%。

套管对埋地钢质管道阴极保护的影响与解决方法河南汇龙合金材料有限公司2018年3月整理摘要：套管施工在埋地钢质管道穿越工程中得到了越来越广泛的应用，但是套管的使用会对阴极保护产生一定的影响。

套管与管道之间形成短路或断路，引起管道表面得不到足够的阴极保护电流而使管道处于欠保护状态。

通过分析套管对管道阴极保护产生影响的原因，对目前各种常用的解决方法进行探讨，提出合理的解决方案。

引言在管道施工过程中，套管得到了越来越广泛的使用。

套管能起到一定的支撑作用，以防止外力对管道造成的挤压破坏，同时还能为以后的运行维护提供便利。

管道在穿越时，一般会在管道与套管之间使用绝缘垫片来防止管道与套管发生短路。

同时为了防止地下水进入到套管中，往往会在套管的两端使用沥青、粘结剂等材料加以封堵。

套管虽然对管道起到了支撑、保护作用，但是对施加了阴极保护的埋地钢质管道来说，套管的安装会对阴极保护系统带来很大的影响，因其产生的套管内的管道腐蚀、腐蚀失效等问题多有发生。

在对套管内的管道进行调查分析时发现，多条管道上出现不等程度的腐蚀现象，个别区域已经发生了严重腐蚀。

通过分析套管对阴极保护系统产生影响的原因，提出合理的解决方案，为防止套管内的管道发生腐蚀提供一定的借鉴和参考。

一、套管对阴极保护电流的屏蔽在正常情况下，阴极保护电流能够较为均匀的分布在管道上，管道外表面能够较好地受到阴极保护的作用而降低腐蚀的发生。

一般来说，阴极保护电流在流动过程中，电流会始终趋向于电阻较小的通道流动。

然而套管对其内部管道的阴极保护产生的影响是非常复杂的，特别是在一些铺设距离较长、埋设深度较深的管道上。

套管对管道的阴极保护屏蔽作用按照阴极保护电流的流动和分布情况分为两类，断路屏蔽和短路屏蔽。

断路屏蔽效应引起的主要是阴极保护电流通路中成了较高的电阻，使阴极保护电流无法到达管道表面，例如套管与主管道之间无导电电解质存在时，阴极保护电流会优先流向电阻较低的路径而直接流向套管，而主管道表面不能够得到足够的阴极保护电流，使主管道处于欠保护的状态，套管对阴极保护电流的断路屏蔽作用如图1所示。

埋地管道阴极保护装置失效原因分析及建议摘要：随着国民经济快速发展，煤改气的推进，我国天然气用量与日俱增，而天然气的输送主要是管道运输，燃气管道的敷设数量和范围都有了较大的增长，其中有很大一部分管道是埋地钢质管道。

由于管道长期埋在地下，随着使用时间的增加，在土壤腐蚀、施工等因素影响下，因保护不到位产生腐蚀发生泄漏的可能性增大，如果未能及时发现，会导致天然气泄漏聚集后爆炸，使经济和社会效益遭受巨大损失。

对于埋地管道来讲，当前普遍选择阴极保护联合外防腐层的方法，因此阴极保护装置格外重要。

下面，文章就埋地管道阴极保护装置失效原因分析及建议展开论述。

关键词：埋地管道；阴极保护；装置失效；原因分析；对策建议引言由于埋地管道所面对的环境比较潮湿和复杂，因此需要采取合理的保护措施减少管道腐蚀。

阴极保护是当前埋地管道重要的防护措施，通过以不断促进阴极保护设施和设备管理质量的提升，彰显出管道保护的具体效益，将金属腐蚀问题尽可能的规避，促进管道应用期限的延长，提升管道运输的效率。

1阴极保护理论介绍1.1阴极保护系统原理“将负电流加到被保护的金属上，再由阴极极化将其从负电势变为稳定电势，可以起到抑制金属腐蚀的作用”。

这是一种叫做阴极保护的方法。

阴极保护是一种用于控制金属的电化学腐蚀防护。

采用阴极保护体系制成的电池，通过在阳极上进行氧化还原，可以抑制被保护的金属对阴极的侵蚀。

而阴极防护则是以电化学腐蚀为基础，发展起来的一种电化学防护技术。

在氯化钠溶液（或土壤）中，铁会在金属表面发生电化学腐蚀，而在镁阳极和外部电源的作用下，阴极保护装置可以在一定程度上改变上述反应。

这说明了不同的反应粒子与产物间的物质转移与转化。

但由于该阴极保护系统是通过牺牲阳极或外部电源来实现的，所以可以向该金属供给大量的电子（施加期望的负电流），由此使得该金属界面具有负电势，并能有效地抑制氧化反应。

在此情况下，通过采用牺牲阳极或外部电源，来达到阴极保护作用，起到抑制金属腐蚀的效果[1]。

现役埋地燃气钢质管道极阴极保护的设计分析确定了阴极保护的建造理念之后，本篇文章简单叙述了该理念的具体实施步骤，准确分析了燃气管道阳极的材料选用。

与此同时还将每一个步骤的数据进行了检测，简化镁阳极的运用方法。

在设计理念之上。

我们需要在实际中去应用，弥补埋地钢制管道因防腐层存在针孔、老化以及缺陷等保护不足，从而达到延长管道的安全使用寿命的目的。

标签：现役燃气管道；阴极保护；牺牲阳极；钢制管道1 管道阴极保护方法的选择燃气管道埋于地下需要经过特别的处理，其电极的阳极按照规定必须用化学包装材料进行包装，与此同时阴极的一端就不用包装起来。

燃气管道的阴极保护有很多种措施，我们要根据燃气管道的实际需求，选择适当的燃气保护材料。

在城市燃气行业的阴极保护中，固定电流法和牺牲阳极保护阴极法最为广泛应用。

除了牺牲阳极保护阴极的方法，我们还可以针对部分特殊城市，进行高效的特殊举措。

按照埋地钢质燃气管道技术准则的规定，流程中的一切步骤都需要经过相关部门的批准。

在整个工程竣工之后，要高标准的进行验收，使用专业的仪器，并且雇佣专业的团队进行验收。

2 牺牲阳极法设计主要参数的确定2.1 土壤电阻率的测试再对燃气管道进行地下装置时，我们需要掌握整个流程的数据，尤其是土壤电阻率，它直接影响着燃气管道阳极的种类和规格。

地下的情况相对于地上来说较为复杂，土壤中有各种腐蚀因素，这些腐蚀因素都会干扰电离子的浓度和含水量。

土壤中的各种物质因素，都会影响钢管的使用期限，水质中之所以会出现电离子浓度过高的现象，是因为钢管的单调性导电性较好。

我们可以根据地底下的钢管分泌物或残留物，检测出钢管的安全质量及使用年限。

2.2 阴极保护电流密度的选择埋地钢管流程中的各种数据都需要掌握，尤其是阴极保护电流的密度，它的影响因素非常多，需要保护其表面的结构。

燃气管道埋于地下需要经过特别的处理，其电极的阳极按照规定必须用化学包装材料进行包装，与此同时阴极的一端就不用包装起来。

新埋地钢质管道的阴极保护问题及原设计阴极保护
范围内的主干管道更新问题
新埋地钢质管道的阴极保护问题
(1)今后新增加的原阴极保护区域内的埋地管道，应尽可能采用PE管，少量必须采用钢管的，其中压管道及埋设在城市道路下的低压管，直接与原有被保护管道连接，纳入原有的保护范围进行保护。

(2)对原来已埋设的煤制气干管现转为天然气干管，由于口径大，长度长，表面积也比较大，为避免对原有的阴极保护系统产生不良影响，在与老管网连接前，先采用绝缘接头绝缘后再进行碰管。

碰管以后，再根据实际情况，采取不同形式的阴极保护措施加以保护。

(3)对于新增设的大规模主干钢质管网，应在施工设计的同时进行阴极保护设计，并在管道施工的同时进行阴极保护设施施工。

原设计阴极保护范围内的主干管道更新问题
(1)原设计保护范围内的中压主干管、分配管、低压主干管，在的确需要更换的条件下，凡原是钢管的仍用钢管替换。

(2)在原设计保护范围内的中压、低压主干管道需要更换，原本是钢管，但由于现场情况不能用钢管替换的，一律采用PE管替换。

为了不影响阴极保护效果，在埋设PE管时，同时埋设一条电缆与两端钢管连接(电缆截面由阴极保护设计单位确定)，避免
破坏阴极保护电流的传输。

解析埋地钢质管道阴极保护方式及其维护发布时间：2021-06-22T09:53:16.690Z 来源：《基层建设》2021年第8期作者：魏东[导读] 摘要：埋地钢质管道由于所处环境的复杂性，容易存在腐蚀现象，进而缩短管道的使用寿命，导致输送介质泄漏问题的产生。

身份证号码：3207241985****XXXX 江苏 214000摘要：埋地钢质管道由于所处环境的复杂性，容易存在腐蚀现象，进而缩短管道的使用寿命，导致输送介质泄漏问题的产生。

为此，在埋地钢质管道作业中，有必要加大对管道的保护力度，采取有效的处理措施，降低腐蚀影响，加大管道使用率。

本文就对埋地钢质管道阴极保护及维护加以分析探讨，以供参考。

关键词：埋地钢质管道；阴极保护；维护；埋地钢质管道施工中因与土壤中的水分及空气产生电化学反应，致使自身结构不断被腐蚀，性能逐渐降低。

土壤中二氧化碳、卤素离子均会加剧钢质管道的腐蚀，而埋地管道腐蚀后发生安全事故的几率也随之增加，进而产生严重的危害。

本人有幸全程参加了2019年无锡海辰半导体项目，空气化工公司室外埋地高压氮气管道的施工。

该项目设计采用无缝钢管，沿厂区埋地敷设，焊口100%拍片。

总长度约5KM，埋地管道防腐采用阴极防护设计方案。

本项目也是本人第一次施工中使用阴极防护方案，翻阅了大量的资料，做了一些总结工作供大家参考使用。

1阴极保护系统阳极保护系统可分为两种形式，一是牺牲阳极阴极保护系统，一是强制电流阴极保护系统。

两者唯一的差别是电源来源方式不同。

前者电流的产生以金属或合金材料为主，利用低于钢质管道电位的金属或合金材料作为阳极，完成系统电流供应。

后者主要是以太阳能电池、整流器、恒电位仪等作为电流产生的主要设备，达到系统电源供应目标。

在实际作业中，工作人员要根据现场实际情况及钢管腐蚀特征，采取科学有效的阴极保护方式。

在无锡海辰半导体项目中，最后采用的是牺牲阳极阴极保护系统。

2金属管道牺牲阳极阴极保护2.1系统1）合理选择牺牲阳极牺牲阳极阴极保护方式可应用的范围较多，如电阻率较低的土壤内；沼泽等恶劣环境下，不过该环境下只适用于小管径管道的保护；短距离钢管；带有防腐层的大口径钢管等。

埋地钢制长输石油管道临时阴极保护原理及阴极保护方法选择及施工资质河南汇龙合金材料有限公司河南汇龙合金材料有限公司，阴极保护是一种能够防止金属管道在电介质中不被腐蚀的保护技术。

该原理是使用某种金属构件作为阴极对其施加电流，使其变得阴极化，抑制阴极的腐蚀，从而达到保护的目的。

目前来说，大部分的输送管道被埋于地下，由于这些埋在地下的管道所传输的物质大多是具有腐蚀性的介质，不仅会对管道的内壁产生腐蚀，还有可能会腐蚀管道的外壁，一旦埋在地下的管道被严重地腐蚀，就会引发不可预见的事故，增加产生危害的几率。

阴极保护作为保护埋地管道的一种保护方式，在埋地管道施工过程中具有很高的研究价值。

联系人：李雪珂一、临时阴极保护的原理国际上对于临时阴极保护所采用的主要方法是沿着管道安装一定数量的牺牲阳极。

通常采用镁阳极作为牺牲阳极，降低埋地钢质管道的电位，保护所敷设的埋地钢质管道。

牺牲阳极的安装一般不高于埋地钢质管道，这样，在埋地钢质管道附近电场的作用下，电流从牺牲阳极流入大地，避免管道的腐蚀。

(这通常被称为一个“封闭分布式阳极系统”)阳极的数量取决于埋地钢质管道的材质、尺寸、敷设方法和沿途的地质条件(主要是土壤电阻率)等因素。

其中，土壤电阻率决定着牺牲阳极的安装位置，包括水平位置和垂直位置。

SAES-X-400标准要求，临时阴极保护系统确保在使用便携式铜/硫酸铜(Cu/CuSO4)参比电极的情况下，管道对地电位在-3.0-1.0V 之间。

临时阴极保护经常采用牺牲阳极保护法，这是一种防止金属腐蚀的方法。

牺牲阳极法具体方法为：将氧化性较强的金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池;当保护极与被保护的管道连接时，自身产生优先离解，从而抑制了管道的腐蚀。

牺牲阳极法阴极保护是应用最早的一种电化学保护技术。

二、阴极保护方式的选择对埋地钢管而言，土壤本身所含水分及水中所含各种离子将对金属产生腐蚀，单纯采用普通外防腐措施并不能彻底解决钢管的腐蚀问题。

163管理及其他M anagement and other埋地钢质管道牺牲阳极式阴极保护施工工艺杨贵兵1，王 泳2（1.泰州油恒油气工程服务有限公司，江苏 泰州 225535；2.中国石油化工股份有限公司华东油气分公司油服中心，江苏 泰州 225535）摘 要：套管施工在埋地钢质管道穿越工程中得到了越来越广泛的应用,但是套管的使用会对阴极保护产生一定的影响.套管与管道之间形成短路或断路,引起管道表面得不到足够的阴极保护电流而使管道处于欠保护状态.通过分析套管对管道阴极保护产生影响的原因,对目前各种常用的解决方法进行探讨,提出合理的解决方案.关键词：埋地钢质管道；牺牲阳极；阴极保护；解决方法中图分类号：TE988.2 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）10-0163-2 收稿日期：2021-05作者简介：杨贵兵，男，生于1975年，汉族，江苏泰州人，维修电工技师，研究方向：油气田电气仪控施工。

为保证管道阴极保护的效果，管道阴极保护采用牺牲阳极保护，并沿管道设置检测装置。

1 测试桩及牺牲阳极设置要求1.1 线路段每公里设置进行一个作为阴极保护工作电位测试桩该测试桩可用于测试管道液位、电流和绝缘性能，以及测试盖泄漏和 CROSS-DC 干扰。

它是一种专门用于管道阴极保护的辅助设备，具有电位检测探头，用于检测被保护管道。

1.2 在测试桩处设置牺牲阳极1组根据当地安装处土壤电阻率确定采用牺牲阳极采用镁合金牺牲阳极，镁阳极每组1~3只，每只22kg。

镁阳极进行横向与管道通过横向垂直，中心之间间距2m，镁阳极端面距离以及管道管理中心工作距离不小于3m，埋设深度等同管道中心线。

详见：图1。

图1 牺牲阳极1组1.3 镁阳极的安装阳极安装后，先浸泡24小时，然后小心地组装在预挖的阳极坑中，然后注入水浸透填料，最后回填细土（厚度至少0.3m，不要回填大块的砂砾、水泥块、塑料和其他杂物），夯实，恢复景观。