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油田管道阴极保护技术现状和趋势分析摘要：在当下我国发展进入新时期，对于各个行业发展都提出更高层次要求的背景下，油田行业需要加大油田开采新技术研发力度，发现油田开采过程中存在的问题并找到针对性的解决策略，例如为了保证油田管道运输畅通，需要不断优化油田管道阴极保护技术，确保油田开采每一个环节都能够顺利完成。
本文主要对油田现有管道阴极保护技术进行了阐述，并对相关应用原则及未来的发展趋势进行了探讨。
关键词：油田管道；阴极保护；现状及趋势1阴极保护准则目前，我国针对油气管道实施的阴极保护技术主要采取-850mVOFF电位准则以及100mV极化准则。
通过长期对油气管道阴极保护技术的运行效果对比论证发现，-850mVOFF电位准则对不同区域土壤环境具有更好的适应性，对油气管道也能形成很好的保护。
而针对一些-850mVOFF电位准则不能够满足实际要求的情况，可考虑使用100mV极化准则，这样能够有效的减少新增的阴极保护系统。
但需要注意的是在高温区域、不同金属偶接或者存在交流干扰等因素的状况下，必须要对100mV极化准则的应用进行慎重考虑。
另外，在油田管道只是阴极保护的过程中要尽量避免过保护而导致油田管道出现防腐层剥离已经开裂等现象。
2油田管道阴极保护技术现状2.1阴极保护装备阴极保护装备主要包括阴极保护电源系统及测量系统。
阴极保护电源系统包括电源、阴极地床，测量系统包括沿线测试桩、万用表及参比电极等。
我国现很多阴极保护装备还不能测量阴极保护断电电位。
但是随着技术不断进步，装备的实用性必然会不断增加。
阴极保护自动测量设备能够对管道电位及交流电压进行实时监测，这样不仅能够有效节约成本，还能够大幅度提高测试的客观性及准确性。
阴极保护检查片已经替代了传统的管道桩测试桩。
阴极保护检查片能够对管道防腐层漏电进行模拟，继而在检查片瞬间断开的空挡测试电位，这种方法不仅能够测量断电电位，操作和安装起来也相当便利，使管道阴极保护测量技术发展非常迅速，这以技术目前已经被应用到实际的油田管道阴极保护之中。
阴极保护技术在埋地管道上的应用案例的总结课程：现代阴极保护技术班级：学号：姓名：目录1.阴极保护技术介绍1.1阴极保护技术原理1.2阴极保护方法1.2.1牺牲阳极阴极保护技术1.2.2强制电流阴极保护技术2. 阴极保护技术在埋地管道上的应用2.1 阴极保护技术的应用现状2.2 埋地管道采取防腐措施的必要性3.应用实例分析3.1 西气东输东输管道工程阴极保护3.1.1 阴极保护设计参数选定3.1.2 阴极保护站位置的确定3.1.3 阴极保护系统的构成3.1.4 管道外防腐涂层与阴极保护的协调问题3.2 天津渤西油气处理厂管道牺牲阳极保护3.2.1 保护电位的确定3.2.2 阳极材料及数量的确定3.2.3 阳极分布及埋设3.3 长庆油田靖咸长输管道、靖惠管道、第三采油厂管道的检测与评定3.4 油气管道阴极保护的现状与展望参考文献1.阴极保护技术介绍1.1阴极保护技术原理阴极保护是通过阴极电流使金属阴极极化实现。
通常采用牺牲阳极或外加电流的方法。
系统的检测主要通过每间隔一定的距离所测得的阴极保护数据来准确分析判定管道的阴极保护状态。
1.2阴极保护方法1.2.1牺牲阳极阴极保护技术牺牲阳极法是将需要保护的金属结构作为阴极，通过电气连接与电子电位更低的金属或合金连接，使其满足腐蚀电池形成的条件，让电子电位低的阳极材料向电子电位高的阴极材料不间断地提供电子。
牺牲阳极因较活泼而优先溶解，向被保护金属通入一定量的负极直流电，使其相对于阳极接地装置变成一个大阴极而免遭腐蚀, 而阳极则遭到强烈腐蚀；此时阴极材料的结构首先极化，在结构表面富集电子，不再产生离子，进而减缓并停止结构腐蚀进程，从而达到保护阴极材料的目的。
1.2.2强制电流阴极保护技术强制（外加）电流是通过外加的直流电源（整流器等），直接向被保护的金属材料施加阴极电流，使其发生阴极极化，同样达到保护阴极金属材料的目的。
而给辅助阳极(一般为高硅铸铁或废钢)施加阳极电流，构成一个腐蚀电池，也可使金属结构得到保护。
油气管道阴极保护技术现状研究摘要：随着科学技术的不断进步以及社会经济的迅速发展，应用于油气管道防腐管理中的阴极保护技术也在逐步优化、改进、成熟。
目前的阴极保护技术，通过阴极保护计算，之后再应用计算机模拟技术，从而可以准确进行模拟测量，因此，其得到了越来越广泛的应用。
但就现阶段来看，阴极保护技术仍旧面临着一定的问题，还需要较长时间的研究、探索。
关键词：油气管道；阴极保护技术；现状研究现阶段，油气管道的防腐蚀系统主要由两部分组成，第一是防腐层，第二是阴极保护层。
对于大部分的管道来说，通过应用防腐层就可以实现与空气的隔绝，防腐层是油气管道的第一道防线，并起到了良好的保护作用。
但在油气管道的日常运行过程中，不可避免地会导致管道出现非常多的漏点（例如，机械碰撞等事件），这就使得油气管道暴漏在外部环境之中，极易造成腐蚀。
基于此，必须增加第二道防线，即阴极保护层，其目的是对管道上的漏点施加第二层保护，保护管道不受腐蚀。
截至2013年底我国陆上石油、成品油和天然气管道总里程接近12万千米，管道外腐蚀的控制是油气管道安全运行的重要因素。
防腐绝缘层加电化学阴极保护系统是目前最常用且行之有效的控制管道外腐蚀的技术。
电化学阴极保护法包括强制电流法和牺牲阳极法。
1阴极保护技术的现状第一，对于阴极保护技术来说，阴极保护准则就是其核心指标，以“阴极保护准则”中的相关评判标准作为主要根据，就可以开展阴极保护设计，从而能够使阴极保护技术得到正常、有效的运行。
我国制定的相关规定中指出，地界面极化电位、保护电位值，是阴极保护准则的主要评判指标。
与此同时，油气管道阴极保护的电位应当处于-850mv以下，-1200mv以上。
第二，从现阶段的情况来看，油气管道阴极保护技术的应用建设过程中仍旧存在着一定的不足，主要体现在以下几个方面：首先，从温度方面上来看，油气管道内的温度在40℃以上时，阴极保护方法就有可能失去其功能或者无效，从而无法充分保护油气管道，基于这样的原因，应在此领域进行进一步改进；其次，从电位方面上来看，如果油气管道之中的电位出现了偏离的倾向，而且时间很长，阴极保护也无法充分保护管道；最后，当油气管道中存在交流干扰时实施阴极保护，不但不能得到防腐效果，还有可能会进一步加快腐蚀速度，所以，应重视并加强对交流干扰情况下的腐蚀机理的研究。
42“西气东输”国家建设工程是将聚集在塔里木盆地等西部的油气资源，输送至油气需求使用量大的东部工业城市等，已缓解资源不平衡供给关系。
而长输油气管道作为最重要的基础油气输送设施，能经济、便捷、安全地将油气输送，其安全性直接关系到油气资源供给的持续性、安全性。
但因长输油气管道在线服役时间长、环境对管道的腐蚀，导致防腐层被破坏、脱落甚至油气泄露等不利安全现象发生，严重影响到油气输送的持续性和可靠性。
为此应加强对长输油气管道防腐处理研究，延缓其腐蚀进度，提高长输油气管道使用寿命。
一、长输油气管道腐蚀及处理因长输油气管道长期在线服役时，一是受油气内的硫化物等杂质对管道内壁的腐蚀；二是受管道外部自然环境因素如土壤、大气、温湿度等对管道外壁的腐蚀，三是人为因素对管道防腐层破坏。
目前，常采用阴极保护和外置防腐层双重保护来改善管道腐蚀现状，延缓腐蚀进度，确保管道在线使用寿命最长化。
而阴极保护包括牺牲阳极阴极保护和强制电流阴极保护两种，其防腐保护工作原理相同，不同点在于电流来源。
利用外部直流电源如太阳能电池、恒电位仪提供保护电流是强制电流阴极保护；利用低电位的金属或合金及土壤电阻率来充当阳极，将管道的电势转移到阳极金属上是牺牲阳极阴极保护。
二、常见故障和解决措施1.常见故障一是针对强制电流阴极保护来说，如恒电位仪等直流电源自身故障、电缆断路、阳极地床故障等，此类故障多可采用故障排除法和在线检测发现，应做到及时排除定位，并以新的物件替换。
针对牺牲阳极阴极保护来说，如阴极/导线连接断开、绝缘装置失效、阳极体自身腐蚀严重未更换等故障是常见的。
二是防腐覆盖层故障。
防腐覆盖层是长输油气管道表面外加的一层绝缘电阻，其老化趋势、人为破坏等故障都影响到长输油气管道末端保护电位与正常标准电位有电位差，直接加快了管道腐长输油气管道阴极保护技术现状分析及展望司润川 张 鹏 中石油管道有限责任公司西气东输分公司【摘 要】长输油气管道作为最主要的油气输送方式，能安全、便捷地输送油气资源。
油气管道阴极保护技术现状分析及展望发布时间：2022-04-10T04:06:33.917Z 来源：《时代建筑》2022年1月上作者：王存博[导读] 随着经济水平的快速提升，社会各领域的发展对能源提出了更高的需求，企业在做好能源供应工作的同时，也应该确保油气储运设施的平稳运行，保障国家能源供应的安全。
为了有效保持油气管道的完整性，可以采取阴极保护等相关技术，确保石油和天然气等能源输送安全，有助于落实和贯彻国家能源安全的要求，更好地服务于现代化社会的建设。
中石油大港油田采油工艺研究院王存博单位省市：天津市单位邮编：300280摘要：随着经济水平的快速提升，社会各领域的发展对能源提出了更高的需求，企业在做好能源供应工作的同时，也应该确保油气储运设施的平稳运行，保障国家能源供应的安全。
为了有效保持油气管道的完整性，可以采取阴极保护等相关技术，确保石油和天然气等能源输送安全，有助于落实和贯彻国家能源安全的要求，更好地服务于现代化社会的建设。
关键词：油气管道；阴极保护技术；现状与发展 1阴极保护技术现状 1.1阴极保护计算很长时间以来，管道阴极保护计算都是在一种理想的条件下进行的，即假设阴极保护电流均匀分布于管道表面。
这种方法不能对管道断电电位进行计算，也不能对较为复杂的金属结构和管网阴极保护系统电位及电流分布进行计算。
近年来随着三维技术的快速发展，数值模拟技术也被应用于管道阴极保护技术中来，为阴极保护计算提供了新的途径。
这一技术首先是建立一个多元参量的数值模型，包含管道、阴极保护系统、管道周围土壤等相关数值，同时结合极化曲线来建立并求解电场方程，从而得到管道表面极化电位和管道周围的电场分布情况。
这一数值模拟技术有效地解决了复杂金属结构阴极保护的计算难点，同时也可以很容易得出金属结构的断电电位，成功实现了定性及半定量的分析目标。
1.2阴极保护装备目前我国油气管道所采用的阴极保护装备主要包括阴极保护电源系统和测量系统两部分，分别负责不同的工作。
油气管道阴极保护系统运行管理现状综述摘要：由于我国幅员辽阔，管道在运行过程中面临着不同的环境，导致油气集输管道安全事故频发。
腐蚀是引起油气集输管道事故的主要原因，油气管道采用阴极保护和防腐层保护的措施有很多。
然而，在油气管道的运行过程中，腐蚀是不可避免的。
因此，对管道保护性老化问题及其解决办法进行深入研究，将确保管道充分发挥作用。
关键词：油气管道；防腐保护；阴极保护系统；措施管道外部腐蚀控制系统包括腐蚀保护层和防腐保护系统。
阴极防腐层是防腐线然而在建造和操作管道时，在管道建设和运行过程中，防腐层不可避免地会由于机械碰撞或土应力而出现一些泄漏点，从而导致与腐蚀环境接触的管体产生腐蚀威胁。
腐蚀性的阴极保护系统为管状体提供附加保护在这些泄漏点，以防止腐蚀管道阴极保护技术通过向管道表面提供阴极电流来消极地偏振地面电位管，从而控制管道表面的腐蚀。
一、油气长输管道与阴极保护技术对管道中预防腐败的重要性的分析有着丰富的地下资源，但其分布非常不均匀，而且差异很大。
因此，能源运输已成为能源管理企业的一个优先事项。
能量石油和天然气管道周围环境的复杂性，气候条件、土壤可能会腐蚀石油管道。
除此之外，管道部流动加速了远距离输油管道的腐蚀速度，加剧了输油管道的老化，扰乱了石油和天然气的运输，导致了长期的石油和天然气泄漏，造成资源和能源公司的大量浪费，造成巨大的经济损失，甚至威胁到能源安全。
因此，必须保护管道不受腐蚀，提高其耐腐蚀性，促进石油和天然气企业的长期发展。
阴极防护是防腐的主要技术。
管道需要使用阴极保护公式计算相关数据，并为应用提供有效的参考和指导。
保护技术的主要任务阴极系计算长管道中电位和电流的比分布，以减少外部环境造成的腐蚀。
我国主要采用以下公式计算管道表面潜力的分配，以防止长管道通过控制潜力而腐蚀：阴极保护的计算公式,Lp代表的实际长度管道保护两侧,V代表表面电位之间的差异和潜在的管道,DP代表的外直径管道,Js代表阴极保护电流的密度,和Ds 代表了管道的阻力值。
埋地管道的阴极保护技术及展望前言随着我国国民生产生活水平的不断提高，石油天然气的需求量不断加大。
目前石油天然气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现，管材一般为钢材。
由于长输管道均采用埋地方式铺设，穿越地区的地理形态往往十分复杂，而且土壤对管道有着不同程度的腐蚀。
管道一旦发生漏损状况可能会产生严重的后果。
所以，及时的监测管道的腐蚀情况并采取合理有效的防腐措施，对延长管道的使用寿命，维持管道的安全运行，有着十分重要的意义。
埋地管道往往受到外部土壤和内部介质的双重腐蚀，目前公认的办法是采用管道内外壁防腐涂层同时施加阴极保护的方法[1]。
涂料涂层作为腐蚀控制的第一道防线，其作用是将金属管体与具有腐蚀性的土壤环境隔离，同时为附加阴极保护的措施提供必要的绝缘条件；阴极保护的目的是对涂层缺陷处的金属管体提供电化学保护。
一、阴极保护技术阴极保护从20世纪30年代开始应用于管道，经过长期的发展，该技术在中国的应用也已经有了五十多年的历史。
阴极保护是利用腐蚀电池的原理，将需要保护的金属结构作为阴极，通过阳极向阴极不间断地提供电子给金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金属表面各点达到同一负电位，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。
实现这一目的主要有两种方法，牺牲阳极法和外加电流法[2]。
绝大多数管道工程采用了外加电流保护的方式，也有部分管道工程或部分管段采取了牺牲阳极保护的方式。
1.牺牲阳极法牺牲阳极法是在金属构筑物上连接或焊接比被保护金属电位更负的金属或合金，使其释放电流，供给被保护金属使之阴极极化，使整个被保护金属处于一个较负的相同的电位下，从而实现保护。
该方式简便易行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，广泛应用于保护小型（电流一般小于1安培）或处于低土壤电阻率环境下（土壤电阻率小于100欧姆·米）的金属结构，如城市管网、小型储罐等。
设计牺牲阳极阴极保护系统时，一要严格控制阳极成份，阳极成份达不到规范要求，容易导致牺牲阳极阴极保护失败。
浅谈油气管道阴极保护技术现状在目前，油气管道防腐控制系统，主要是由防腐层和阴极保护层组成，大部分款都要通过防腐程度可以与空气隔绝，作为第一道防线，有力地保护了管道，但是，有很多事情是不可避免发生的，如机械碰撞，就会出现很多漏点，使管道暴露在环境外面接触到空气，受到腐蚀的威胁。
针对这一情况就需要第二道防线，主要是对这些漏点进行附加保护，让管道无法进行腐蚀，这就是阴极保护系统。
阴极保护系统是通过管道的表面进行阴极电流的传送，使管体电位发生负向极化，从而控制住了管道的腐蚀。
一、阴极保护技术现状（一）阴极保护的核心指标主要是靠阴极保护准则，通过阴极保护准则的评判标准，能够进行执导阴极保护的设计，使阴极保护技术能够正常运行。
通过国家制定的有关规定，明确提出了阴极保护的电位值管、地界面极化电位，是评判阴极保护准则的指标。
管道阴极保护电位应该负于-850mv，正于-1200mv。
（二）在进行油气管道阴极保护建设的时候，还存在着不足方面，阴极保护准则应该适用于温度，国家规定，当管道高于40摄氏度的时候，不能进行管道的充分保护，因为在高温下，阴极保护可能会无效，或者丧失其功能，因此如果高于40℃的管道将不能满足阴极保护的要求，不能在其环境下生产运行，因此应该开展，高温度下阴极保护准则的研究。
许多油气管道存在动态直流干扰时的阴极保护，经济发展目前越来越迅速，对油气管道的干扰越来越严重，很多油气管道电位也出现了波动。
编剧有关国家规定，如果管道电位偏离，并且时间很长，这种情况下也没办法进行阴极保护，阴极保护系统无法正常运行。
阴极保护也存在着交流干扰，在这种情况下，如果进行阴极保护，就会出现加速腐蚀、自然腐蚀、阻碍腐蚀，使阴极保护水平降低，不能起到预期的效果，金属会有明显的腐蚀反应。
所以，在目前应该注意交流干扰时腐蚀机理的研究，能够在交流干扰下正常运转，并建立在交流干扰下管道保护的相应准则。
二、管道管理现状（一）通过油气管道阴极保护的目标不同，可以分成阴极线路和区域阴极两个保护系统。
1 阴极保护现状阴极保护准则是阴极保护的核心技术指标，是管道阴极保护状态的评判标准，指导阴极保护设计和运行。
GB/T 21448－2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》明确阴极保护电位指管/地界面极化电位是阴极保护准则的评判指标，并规定一般情况下使用的两个主要判据：（1）管道阴极保护电位应负于-850 m V（CSE），但应正于-1 200 m V（CSE）；（2）当上述准则难以达到时，可采用管道阴极极化电位差或去极化电位差大于100 mV作为判据。
2 阴极防护技术展望2.1 关于阴极保护标准的研究阴极保护标准从理论上说其实是阴极保护的最初级的方案，其在阴极保护方案里和操作中起着指导作用。
目前的指导方针无法让管道一直安全的运行，需要进行一些技术研讨，设置一套有效的理论体系。
根据国内油气的性质，通过理论基础和高校的实验数据，制定一套有效率的高管道阴极保护体系，使得管道阴极保护的方案更加的合理化。
管道造成生产损失也很大，根据科研机构的数据支撑，建立一系列有效的动态干扰方案。
管道腐蚀机理的基本研究是建立在管道阴极保护标准的干涉基础上的，以确保在恶劣的环境下，油气管道还可以完好无损。
通过科学研究，可以提高管道阴极保护方案，还可以使国内的电化学方面的腐蚀技术得到大幅度的提高。
2.2 阴极保护和涂层兼容性评估技术涂层和阴极保护系统一起形成管道腐蚀控制系统，两者都是相互制约的。
阴极保护系统在涂层泄漏时保护管道。
从宏观的角度看，涂层的电阻率将影响阴极保护电流的密度；微观的阴极保护电流密度决定了阴极保护系统的保护，从而有效地保护了泄漏区域。
涂层的电阻率与阴极保护电流密度成反比，阴极保护电流的密度与它的保护能力成正比。
因此，涂层的电阻率将影响阴极保护系统的保护。
管道建设和管道泄漏是造成泄漏的主要原因。
其面积与施工、操作和机械损伤的抵抗有关。
如果涂层中的所有泄漏都得到有效保护，那么管道应该受到适当的阴极密度的影响。
