某油气管道阴极保护失效研究

关于长输管道的阴极保护及故障分析长输管道是输送石油、天然气等能源的重要设施，其安全运行需要关注防腐蚀和防止电化学腐蚀失效的问题。

阴极保护技术是一种保护长输管道金属的经济、有效的方法，本文将对长输管道阴极保护的原理、方法及故障的分析进行探讨。

一、阴极保护原理管道腐蚀的根本原因是电化学腐蚀，当管道作为阴极而周围环境当作阳极时，管道表面将出现金属的电子脱落，导致金属离子向外扩散，进而形成腐蚀。

阴极保护技术通过在管道表面制造负电位，使其成为静电阴极，从而减少或甚至消除电子脱落现象，从而防止或减缓管道腐蚀。

阴极保护主要包括直流阴极保护和交流阴极保护，其中直流阴极保护利用负电位防止管道腐蚀，交流阴极保护则通过改变管道表面的极性来防止腐蚀。

1. 阴极保护电流阴极保护电流是阴极保护的主要参数，它可以直接影响阴极保护的效果。

通常情况下，阴极保护电流的大小应该根据土壤电阻率和管道电流密度来确定，一般地说，管道的阴极保护电流应该保持在0.03~0.1A/m2之间。

阴极保护电源是阴极保护的核心，它通常包括直流阴极保护电源和交流阴极保护电源。

对于直流阴极保护电源，其一般需要提供相应的电流稳定性，可靠性以及有效的过流保护机制。

而对于交流阴极保护电源，其主要需要提供一定的非均匀电场分布能力，同时保证电源的电压和频率与管道周围环境相匹配。

3. 阴极保护绝缘节制阴极保护绝缘节制是一种保持管道电位稳定、减少腐蚀险情的技术。

阴极保护绝缘节制应能够有效地防止管道周围地下水的浸渍和电流干扰，同时保证管道电位的可靠性和稳定性。

一般地说，此类绝缘节制的材料应具备良好的腐蚀防护能力、良好的电绝缘性能以及耐高温、耐低温等特性。

阴极保护效果的检测是防止管道腐蚀以及其他电化学腐蚀失效的重要手段。

在阴极保护检测方面，根据管道的构造形式、使用环境以及技术特点等因素，在实际应用中常常采用电位测量、电阻率测量以及电流测量等多种检测手段。

这些检测手段在实际应用中的效果和精度均有相应的保障。

油气管道阴极保护系统常见问题及解决方法摘要：社会的日益发展进步加速了各行各业对能源的需求，而管道作为运输石油天然气的主要途径得到了快速发展。

深埋地下的钢质管道由于受到微生物以及土壤等因素的腐蚀，对人们的生命及财产安全产生了严重的威胁。

管道外加阴极保护和外防腐层作为钢质管道的主要防腐措施，目前，研究阴极保护故障问题的问题仍然比较少。

鉴于此，本文就油气管道阴极保护系统常见问题及解决方法展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：油气管道；阴极保护；杂散电流；牺牲阳极1、阴极保护常见故障及排除方法1.1、牺牲阳极故障分析由于牺牲阳极保护无需外部电源，而且安装维护费用低、对外界的干扰比较小，具有不占用其他建筑物以及无需征地的优点，经常将其用在管线建设过程中以及输气场内管线的临时保护。

阳极材料自身的性能直接决定着牺牲阳极的保护效果，目前，经常用到的牺牲阳极的材料有锌合金、铝合金以及镁合金这三类。

牺牲阳极的常见故障如下：（1）阳极的输出电流逐渐减小，无法满足保护点位要求。

导致这种现象存在的主要原因是环境污染对阳极产生了影响、阳极消耗大、阳极周围土壤干燥以及阳极/阴极连接线断开等。

（2）随着阳极输出电流的不断增加，保护物电位级化无法满足标准要求。

出现这种现象的主要原因是被保护体和相邻的金属物由于绝缘装置失效、环境改变以及绝缘层老化而导致土的充气量增加，水的含氧量也随之加大。

（3）阳极体受到了严重的腐蚀，但是，阳极已经无法正常运作[1]。

出现这种问题的主要原因是阳极成分不合理，在工作环境中出现了钝化现象；阳极局部受到了严重腐蚀；因阳极合金化不均匀而产生了局部腐蚀现象。

就以某天然气输气站的不同牺牲阳极测试数据进行分析，具体内容如表1所示。

表1某天然气输气站内牺牲阳极测试数据管道编号管道通电电位(CSE)/V管道断电电位(CSE)/V阳极开路电位(CSE)/V阳极输出电流/mA阳极类型投运时间/a1-0.79-0.64-0.1224.42锌合金102-0.73-0.65-1.1015.91锌合金103-0.941-0.838-1.1239.27锌合金104-0.946-0.835-1.11731.30锌合金105-1.15-0.959-1.59992.69锌合金56-0.975-0.957-1.605329.20锌合金5从表中内容可以得知，1、2、3、4号管道通电(或断电)电位比保护点位低，阳极保护水平相对较差；5号和6号管道点位合格。

城市燃气管道在进行铺设之前，会在其表面涂装防腐层，用来防止管道外腐蚀。

但是在管道的运输、安装的过程之中，防腐层的损坏时常发生。

而在燃气管道日常运行过程中，土壤的应力、管道在地下的位移等，都有可能使得防腐层遭到损坏，加速防腐层老化。

燃气管道防腐层的防腐效果会大打折扣。

单一采用防腐涂层对城市燃气管道进行防腐保护的措施，不能保证管道的长期安全平稳运行。

因此对于城市燃气管网防腐而言，采用防腐层与阴极保护系统结合的方式，是很有必要的。

牺牲阳极法与外加电流法属于管道阴极保护运用最广泛的两种方法，而牺牲阳极法在城市燃气管网的阴极保护系统之中较为常见。

一、牺牲阳极故障牺牲阳极故障是城市燃气管网阴极保护系统失效的原因之一。

牺牲阳极工作原理简言之是使用电位序列较负的金属材料和被保护管道连接之时，会有消耗自身的反应。

这是为了抑制管道的腐蚀，达到保护燃气管道的目的。

这就要求牺牲阳极自身需要有足够负的稳定电位，这样才有适宜的驱动电压。

同时理论上来说牺牲阳极产生的电量要足够大，还要具备高而稳定的电流效率。

在城市燃气管网阴极保护系统之中，镁合金牺牲阳极最为常见。

需要注意是，环境对于镁合金阳极性能的影响。

因为只有一种元素镁的纯金属，它的电位是很负的，同时容易发生自腐蚀。

所以的要把金属镁当做牺牲阳极的材料，就应该在镁的基础上再加入一些其他元素，组成的合金金属就会减少自身的腐蚀。

镁合金阳极的电容量是和它所含的化学成分相关的，但是它的电流效率是受环境影响的。

经过研究表明，镁合金阳极，在理想状态下其电流的效率能够达到50%左右。

但是在周围的环境pH值减小之后，电流效率会随之减小；另外的镁合金阳极表面电流的密度也有对于电流效率的影响。

通过相关实验数据，我们可以知道镁合金阳极的表面电流密度增大时，它的电流效率也跟着变高了。

镁合金阳极的埋设，是随着城市燃气管道的铺设同时进行的，但是城市建设中存在的可变性高、地形地貌复杂等等因素，使得镁合金阳极的电流效率无法达到上述50%的要求。

影响油气管道阴极保护系统因素与对策据调查显示，近年来在油气长输管道中发生的安全事故有很多都是由于管道腐蚀引起的，因此阴极保护系统在对油气管道进行防腐保护的过程中起到非常重要的作用，在油气管道的防腐施工中也被广泛地应用。

但是随着人们生活水平的不断提高，对油气需求的不断增高，油气管道阴极保护系统在实际应用的过程中也开始出现这样那样的问题，这在一定程度上影响了油气管道的防腐。

本文就根据油气管道阴极保护系统的影响因素进行了分析，并在此基础上提出了切实可行的解决方案。

标签：油气管道;阴极保护;影响因素引言随着人们生活水平的不断提升，社会工业生产也得到了很大程度的发展，相应地，油气能源的消耗量也不断地增多，预计我国未来几年油气管道的建设总长度将会突破十五万公里。

再加上我国国土面积比较大，因此在油气管道运输实际运行过程中会遇到不同的环境，这在很大程度上增加了油气管道发生事故的概率。

不仅如此，油气管道在运行的过程中都会或多或少的受到腐蚀，这也是现阶段导致油气管道事故发生的主要原因，因此我国油气行业应当针对油气管道的保护问题进行详细的探究，找出合理的解决措施来帮助保证油气管道的安全运行。

一、油气管道阴极保护的影响因素（一）套管一般来说在进行油气管道施工的时候都会在管道的表面铺一层套管，这个套管的作用就是保护油气管道，但是从阴极保护的角度来看，当阴极保护系统中外部电流进入到油气管道的内部时就可以达到金属管道容纳电子的额定值，这样一来就会让金属的表面形成阴极保护系统的负电位，然后达到对油气管道进行阴极保护的效果。

但是在实际应用的过程中阴极保护系统也暴露出了很多的不足，比如，由于油气管道的表面有一层套管，这样一来就可以达到屏蔽金属套管的作用，进而很多的电子就会被停留在套管中，这样就会导致阴极保护失去效果。

再加上我国目前油气管道中套管大多都是由钢材制成的，并且金属管道和套管之间是直接接触的，因此很可能就会出现短路的情况，这就会直接导致套管吸收电子的数量增多，导致金属管道内部的电子出现外流的情况，进一步加剧了油气管道的腐蚀现象。

油气集输管道失效原因分析摘要：结合故障树分析方法的相关概念，阐述了故障树分析方法的原理，并采用该方法对导致油气集输管道失效的主要影响因素进行分析。

关键词：油气储运；集输管道；影响因素；失效原因1前言管道风险评估作为管道风险管理的基础，其目的是通过计算某段管道或整条管道系统的风险值对各个管道（或管段）进行风险排序，以识别高风险的部位，确定哪些是最大可能导致管道事故和有利于潜在事故预防的至关重要的因素、确定管段维护的优先次序，为维护活动经济性的决策提供依据，最终使管道的运行管理更加科学化。

油田有油气管道2万多公里，这些管道由于穿越地区广、地形复杂，在运行过程中受到腐蚀、第三方破坏等各种各样因素的影响，管道失效不可避免，所造成的综合经济损失难以预料。

因此，必须找出可能导致事故发生的初始因素，对各因素间的逻辑关系做出描述，发现和查明系统内各种固有的或潜在的危险因素，找出系统的薄弱环节，从而为分析事故原因和制定预防措施提供依据。

这也就是我们通常所说的危害辨识，故障树分析方法可以为油气管道的危害辨识提供有效手段。

2故障树基本定义及分析过程故障树分析是对既定的生产系统或作业中可能出现的事故条件及可能导致的灾害后果，按工艺流程、先后次序和因果关系绘成程序方框图，表示导致灾害、伤害事故的各种因素间的逻辑关系。

它由输入符号或关系符号组成，用以分析系统的安全问题或系统的运行功能问题，为判明灾害、伤害的发生途径及事故因素之间的关系，故障树分析法提供了一种最形象、最简洁的表达形式。

故障树分析的基本程序[2]如下：（1）熟悉系统：要详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。

（2）调查事故：收集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能发生的事故。

（3）确定顶上事件：要分析的对象即为顶上事件。

对所调查的事故进行全面分析，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶上事件。

（4）确定目标值：根据经验教训和事故案例，经统计分析后，求解事故发生的概率，以此作为要控制的事故目标值。

关于油气储运过程中的管道防腐问题的分析与探究摘要：管道腐蚀是指石油、天然气、煤层气等油气资源在储运过程中，由于腐蚀因素而使油气储罐和管道的性能降低，从而引发储罐泄露或管道破裂等事故的现象。

腐蚀是油气储运过程中的一种常见现象，由于石油和天然气都是易燃易爆物质，所以一旦发生泄漏就会造成重大事故。

一旦发生泄漏，不仅会污染环境，还会影响人们的正常生活，造成重大的经济损失，因此解决油气储运过程中管道的腐蚀问题就显得十分重要。

本篇文章主要对油气储运过程中管道防腐进行了介绍，分析油气储运过程中管道防腐的重要性，总结油气储运过程中管道防腐问题形成原因，探究油气储运过程中管道防腐优化策略，以供相关人员学习参考。

关键词：油气储运；管道防腐；问题；分析；探究一、油气储运过程中管道防腐概述气储运管道防腐是指油气储运管道在运行过程中对管道的防腐处理，通常是指对经过长距离运输的油气进行输送和储存时，所采取的保护措施。

如在管道内壁涂刷防腐涂料、用热喷涂或冷喷涂技术在油气储罐外表面进行涂敷防腐、或者将钢管道外壁与其他物体缠绕安装，以保证其安全运行。

影响因素：第一，外界因素，如气候条件、土壤成分、气候温度以及地质构造等。

第二，内部因素，管线设计不合理，管径偏小或壁厚偏大，在运输油气时，管线所经过的地带，容易发生冲刷和水击现象，致使管线受损，由于管道所处环境较差，有酸、碱或盐溶液的存在，油类和水对钢管表面的污染，输送介质对钢管的腐蚀等。

防腐措施：第一，除锈：在喷涂前对管道内表面进行除锈，以达到要求的工作状态。

第二，防腐涂层：为了防止油气储运过程中由于外界因素而造成管壁腐蚀、损坏而采取的措施。

目前常见的防腐涂层有以下几种：内壁采用防腐层或衬防腐层；外壁采用单层聚乙烯或三层聚乙烯等防腐层；在管道外壁上缠绕三层聚乙烯防腐膜或二层聚乙烯防腐膜[1]。

二、油气储运过程中管道防腐的重要性由于油气储运过程中管道容易出现腐蚀问题，如果不能及时进行有效维护和处理很有可能造成管道泄露、油气泄漏等事故，不仅会影响到周边居民的正常生活、生产活动，还会造成大量的能源浪费，因此在对油气进行储运过程中管道防腐显得尤为重要，只有这样才能延长管道寿命提高油气的储存效率。

油气长输管道中阴极保护技术的应用分析摘要:随着经济的发展，人们生活水平越来越高，生产力为了适应社会也在不断提高，目前我国资源运输仍然存在着较多问题，油气大多运用长输管道，在油气输送中容易出现管道被腐蚀的情况，当然，最合适的防腐措施就是采取阴极保护，本文主要以长输管道容易被腐蚀这一现象为切入点，分析采取防腐措施的必要性，探讨阴极保护策略。

关键词:油气长输管道阴极保护技术引言:在铺设油气长输管道时十分困难，首先管道较长，其次管道内部环境较复杂，而且容易遭受多种物质的腐蚀，经长时间研究表明，阴极保护措施是油气长输管道中防腐的最佳策略。

一、油气长输管道防腐的必要性我国地大物博，资源较丰富，而资源分布也存在着地区差异，不同区域间调配资源，运输资源已经是国家常态，根据目前调查情况来看，油气在输送过程中需要经过多种复杂的外部环境，不单单是复杂的土壤成分会对管道造成侵蚀，遇到恶劣天气时天气会对管道造成外部侵蚀。

除此之外，某些传输管道输送物质也具有侵蚀性，会对管道内部造成极大破坏，在长期运输过程中，由于管道经常受到来自内部的腐蚀，这也会加重管道老化，造成资源浪费，如果管道发生破坏，管道内的物质泄露会造成环境污染，甚至会引起火灾等不必要的事故，影响企业经济损失，也会威胁人们生命财产安全，如果防腐措施不到位，在运输途中将会产生资源损耗，而且带来的经济损失也是无法估量的，影响企业经济效益，由此来看，油气长输管道防腐措施需要及早落实。

阴极保护作为防腐措施中的一种，在国内外已有多年发展，这也使得阴极防护技术已趋向成熟。

阴极保护法又具体分为三部分，第一部分是外加电流阴极保护，是指电流的负极与被保护的金属设备相连接，依靠外来的阴极电流进行金属保护，第二个是外加电流阴极保护系统的组成，外加电流阴极保护系统，包括辅助阳极，阳极，平参比电极和直流电源四个部分；第三个是牺牲阳极保护，是指在被保护金属设备上连接一个电位更富的强阳极，从而使阴极极化。

油气长输管道阴极保护系统的影响因素及应对措施摘要：随着科技和经济水平的不断发展，人们的生活质量逐渐提高，能源作为社会发展的主要动力正在日益的增长，当前油气能源作为主要的能源，在各个领域发挥重要的作用。

当前为了满足油气能源的顺利运输，对于输送管道的建设变得尤为重要，输送管道的长度也在不断的延长和发展。

我国的地域比较复杂，地域比较辽阔、地质比较复杂，建设输送管道时会遇到许多的问题和瓶颈，如果输送管道出现问题，后果不堪设想，在影响管道的众多因素中腐蚀问题最为严重，针对当前的状况，已经出现了许多的防腐措施，但是在实际的发展中还会出现许多问题。

本文主要探讨了阴极保护应用原理、管道阴极保护失效的主要影响因素、针对油气输送管道阴极保护失效的对策，希望以上内容能对相关单位和企业有所帮助。

关键词：阴极保护；影响因素；油气能源；帮助油气运输工作的稳定运行对社会的发展至关重要，如果运输管道出现问题，后果是难以想象的，运输管道的日常维护工作成为重要的任务，当前影响管道稳定运行最常见的因素就是腐蚀现象，管道腐蚀的后果可大可小，严重时会影响管道的安全性和稳定性，针对这样的情况也出现许多防腐的措施和方法。

当前最广泛应用的方法就是阴极保护技术，阴极保护的原理就是牺牲阳极为辅、采取强制电流为主的保护方式，依据的原理就是只有腐蚀电池的阳极发生腐蚀，而阴极不会发生腐蚀。

工作人员利用这样的原理对管道进行保护，主要的方法就是给所保护的金属补充足够的电子，这样就可以使金属表面处于一种过剩电子的状态，从而使各点达到同一负电位，使管道中的金属原子不易变成离子而溶入溶液。

本文主要分析阴极保护的具体原理，同时对阴极失效的影响因素进行探讨，同时提出一些解决的建议。

一、阴极保护应用原理阴极保护是防止管道腐蚀的常见措施，阴极保护的原理是牺牲阳极，主要通过增加阳极材料，这样可以使金属管道形成一种原电池。

当前在具体的实际应用中是通过增加电流来达到阴极保护目的，主要是因为阳极相比较阴极来说，阳极的腐蚀性能比较剧烈，而阴极的活跃程度没有阳极强烈，所以利用阴极的特性可以起到防腐的作用和效果。

影响油气长输管道阴极保护系统的因素及对策随着我国社会经济的不断发展，带动了人们日常生活水平的提升，而作为社会经济发展的主要动力，一些能源需求也在不断增加，其中油气能源的需求最为重要。

為了满足对油气能源的运输，建设的输送管道的长度也在不断延长。

可是因为我国地域面积广阔，输送管道所遇到的自然环境十分复杂，因此经常发生一些管道安全事故。

而造成管道发生安全事故的原因中腐蚀问题最为重要，而目前常见的防腐措施有很多种，但是仍然存在管道腐蚀的现象。

下面本文就对管道的阴极保护措施进行分析，研究造成阴极保护失效的问题所在，从而针对性的提出一些保护措施，增加我国油气长输管道的安全性。

标签：油气输送；管道；阴极保护；影响因素；解决对策随着对油气运输管道维护工作的不断深入，在对长输管道的日常运行维护中，管道腐蚀现象是最常见的故障之一，并且其严重的影响着油气输送的安全性和稳定性，因此我们必须要对油气长输管道的防腐技术进行深入研究。

目前，在油气管道的腐蚀保护方面采用的主要是阴极保护技术，这是一种以牺牲阳极为辅、采取强制电流为主的保护方式。

其阴极保护的主要原理为，根据电化学原理只有腐蚀电池的阳极发生腐蚀，而腐蚀电池的阴极不发生腐蚀。

因此，研究人员利用这种原理，为了防止油气长输管道被腐蚀，通常采取给所保护金属补充足够的电子，这样能够让其表面处于一种过剩电子的状态，从而使各点达到同一负电位，使管道中的金属原子不易变成离子而溶入溶液。

下面我们通过分析阴极保护原理，对主要影响阴极保护系统的因素进行研究，从而针对性的提出相应的解决办法。

1 阴极保护原理阴极保护作为目前最为常见的一种管道防腐措施，主要采用通过增加额外的阳极材料，从而使金属管道中形成一种原电池，真正的达到了牺牲阳极保护阴极的目的。

而目前在实际的应用过程中，最为常见的保护措施主要是通过增加电流来达到保护阴极的目的。

原则上将这样作与牺牲阳极保护阴极的原理相同，主要是因为在电化学的内部，阳极一般腐蚀较为剧烈，而阴极却不会被腐蚀，所以我们通过将长输管道变为原电池的阴极就能够达到防腐要求。

油气管道阴极保护技术现状与展望一、本文概述随着全球能源需求的日益增长，油气管道作为主要的能源运输方式之一，其安全、高效、可靠的运行显得尤为重要。

阴极保护技术作为确保油气管道安全运行的重要手段，其技术现状与展望的研究具有深远的现实意义。

本文旨在全面梳理油气管道阴极保护技术的历史发展、现状以及存在的问题，并在此基础上展望未来的发展趋势。

文章首先回顾了阴极保护技术的发展历程，从最初的原理探索到现如今在油气管道中的广泛应用，分析了其发展过程中的重要节点和关键突破。

接着，文章重点介绍了当前油气管道阴极保护技术的实施现状，包括主要的技术方法、应用效果以及存在的问题。

在此基础上，文章对阴极保护技术在油气管道中的发展前景进行了展望，包括新材料的研发、智能化技术的应用以及环保要求的提升等方面的趋势。

本文旨在为油气管道阴极保护技术的研究与应用提供参考，为相关领域的技术人员和管理人员提供决策支持，同时也为未来的研究提供方向和思路。

二、阴极保护技术的基本原理阴极保护技术是一种广泛应用于油气管道的防腐蚀技术，其基本原理是通过向被保护的金属（如油气管道）施加一个外加电流，使其成为阴极，从而防止或减缓金属的腐蚀过程。

阴极保护技术主要分为两种：牺牲阳极法和外加电流法。

牺牲阳极法是一种较为简单和经济的阴极保护方法。

在这种方法中，将一种比被保护金属电位更负的金属或合金（牺牲阳极）与被保护的金属相连接，并一同浸入电解质溶液中，形成原电池。

由于牺牲阳极的电位比被保护金属更负，因此它将成为原电池的阳极，被保护金属则成为阴极。

在腐蚀电池工作时，牺牲阳极不断溶解消耗，并释放电流保护被连接的金属。

这种方法适用于小型或中等规模的油气管道，且土壤电阻率较低的情况。

外加电流法则是一种更为强大和灵活的阴极保护方法。

在这种方法中，通过外部电源向被保护的金属施加电流，使其成为阴极。

外部电源可以是直流电源或交流电源，通过调整电流的大小和方向，可以实现对被保护金属的精确控制。

影响油气管道阴极保护系统因素与对策摘要：在油气管道运行的过程中阴极保护是一种非常有效的防腐蚀途径，但是当油气管道穿越道路的时候由于套管以及沿途电气线路设备的影响，会在油气管道周围形成杂散电流，进一步对油气管道的阴极保护系统形成干扰，甚至会导致油气管道以及保护系统失效，加速油气管道腐蚀现象。

通过有效提升油气管道自身性能，并采取合理的排流方式有效提升阴极保护系统的稳定性。

关键词：油气管道；阴极保护系统；影响因素；对策引言由于我国幅员辽阔，油气长输管道在实际运行过程中会面临各种不同的环境，由此也导致油气长输管道安全事故发生的频率较高。

而腐蚀是造成油气长输管道发生事故的主要原因。

针对油气管道防腐蚀方面主要应用外加电流阴极保护、防腐层保护等多种措施。

1阴极保护准则随着我国油气储运事业的不断发展，目前已建成分布于全国各地庞大的油气储运管道网络，但是由于油气储运管道运输距离比较长，经常会出现跨区域的现象，而不同区域自然气候、土壤特性等都存在较大的差异，从而导致油气管道的腐蚀情况更加复杂。

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良好的保护。

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阴极保护系统，较少阴极保护费用投入。

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，在油田管道仅存在阴极保护一种保护方式的过程中，要尽量避免过保护而导致油田管道出现防腐层剥离、开裂等现象。

2油气管道阴极保护影响因素分析2.1套管的影响通常情况下在进行油气管道施工过程中都会在工艺管道外铺设一层套管，套管的作用是对油气管道进行良好的保护。

影响输油管道阴极保护系统的因素及对策摘要：腐蚀因素是引发管道事故的主因，阴极保护是一种便捷、高效的管道防腐措施，现阶段得到了大范围地推广与运用。

然而，近些年以来管道阴极保护失效问题频发。

为此，本文首先介绍了阴极保护原理，紧接着阐述了常见阴极保护系统的影响因素，并就此提出了应对输油管道阴极保护系统的措施，有利于我国开展管道安全建设工作。

关键词：阴极保护；输油管道；措施；影响现阶段，国内外最常见的输油管道防腐措施有许多，比如防腐层保护、阴极保护等，然而这并不能在本质上防止出现管道腐蚀问题。

研究结果显示，即便是做好了阴极保护工作，管道依旧会受到腐蚀，其主因是阴极保护失效。

因此，下文将系统地研究影响输油管道阴极保护的影响因素，并阐述应对措施，以此有效确保我国管道运行的安全。

1 阴极保护原理现行管道阴极保护系统多使用强制电流，采取阴极保护方式的相对较少。

阴极保护原理：从电化学原理的角度上看，腐蚀电池的阴极并不会出现腐蚀情况，但是阳极会。

考虑到这一点，应当把被保护金属转换为阴极，如此才可有效避免金属出现腐蚀问题。

究其原理，即：将许多电子补充到金属中，令被保护金属处在电子过剩状态，金属表层各点处于同个负电位，这样的话，金属原子难以丧失电子转变为离子而溶入到溶液中。

通过对阴极保护原理进行分析后发现，使电池达到管道表面是确保管道阴极保护系统起效、管道免受腐蚀的必要前提。

2 常见的阴极保护系统的影响因素2.1输油管道保护性套管对阴极保护系统有影响依据阴极保护原理，在阴极保护电流到达管道表面时，管道会处在电子过剩的状态，导致管道表层各点所处的电位一致，对管道形成了强有力的保护作用。

倘若管道在穿越过程中受到了钢套管的保护，因钢套管的屏蔽作用的影响，阴极保护电流会抵达钢套管，但是长输管道只能接收到小部分甚至完全无法接收到阴保电流。

此时钢套管会对阴极保护电流流向套管中管道表面产生影响。

同时，使用钢套管或许也存在一些安全隐患。

292改革开放以来，我国社会经济发展迅猛，已成为世界第二大经济体，人民的生活水平不断提高，对油气能源的需求量不断增加，输送管道的长度不断延伸，在最近的十三五规划中，预计我国的管道总长度将达到15万km。

但是由于我国地域面积广阔，所处的温度带众多，地理环境十分复杂，所以管道事故时有发生。

根据对近四十年管道事故的统计分析发现，引起管道事故的原因有偷盗、材料质量差、腐蚀等方面，但是腐蚀是引起管道事故最为常见的原因。

目前，国际上最为常见的管道防腐措施有很多种，例如阴极保护、防腐层保护等，但是却无法从根本上避免管道腐蚀的现状。

研究发现，在做好阴极保护措施的前提下，管道仍然遭受腐蚀的主要原因在于阴极保护失效，所以研究人员应在对阴极保护影响因素深入分析的前提下，提出解决保护失效的有效措施，从而保障我国管道的安全。

1 阴极保护原理阴极保护是目前最为常见的管道防腐措施，所谓的阴极保护主要是采用增加额外的阳极材料，从而形成原电池，达到牺牲阳极保护阴极的目的。

目前，虽然管道阴极保护研究的不断深入，最为常见的保护措施变为增加电流，从而达到阴极保护的目的[1]。

从本质上讲，这两种阴极保护的原理相同，在电化学中，原电池内部的阳极一般腐蚀较为剧烈，而阴极却不会被腐蚀，所以将管道变为原电池的阴极就可以做到防腐。

阴极保护防腐的原理是通过给管道金属增加电子含量，使其内部电子永远处于过剩的状态，管道表面呈现出负电位，从而不易失去电子，否则失去电子后的金属元素将变为离子，极易溶于其它溶液中，从而产生所谓的腐蚀问题。

从阴极保护的基本原理分析中可以看出，要想达到管道阴极保护的目的，就必须使增设的电流进入到管道内部，从而使其变为阴极免受腐蚀。

2 油气输送管道阴极保护影响因素分析通过对我国油气管道和阴极保护原理的现状分析，发现影响阴极保护的因素主要集中于两个方面：（1）套管的影响。

在管道的表明一般都有一层套管，套管的存在主要是对其产生保护作用。

油气长输管道阴极保护系统的影响因素与措施摘要：自然因素、人为因素以及管道自身因素的影响，会导致油气长输管道的阴极保护系统出现失效的问题。

本文就对阴极保护系统的影响因素进行分析，研究避免阴极保护系统失效的措施，提升油气长输管道寿命。

关键词：油气长输管道；阴极保护；影响因素；措施引言：阴极保护是油气长输管道的常用保护手段，能避免管道受到腐蚀，确保管道稳定运行，提升管道的寿命。

但是在实际使用中，由于环境、管道自身等因素的作用，导致阴极保护系统会难以发挥作用，因此需要制定针对性的保护措施，避免阴极保护系统失效。

随着我国大力发展油气行业，对长输管道的运用会处于上升阶段，但是在利用长输管道输送油气时往往会发生很多安全事故，其中最为常见的事故为管道因受腐蚀而造成泄漏，进而引起火灾和爆炸事件，给社会经济和人身安全带来损失。

所以为了避免这种情况的发生，应该采用内外防腐层和阴极保护来减少管道腐蚀的情况，只有这样才能保证油气长输管道的安全运行，本文主要分析阴极保护对管道的维护和提升。

1油气长输管道防腐的必要性输送油、气的钢质管道大都处于复杂的土壤环境中，所输送的介质也都有腐蚀性，因此，管道内壁和外壁均可能遭到腐蚀，一旦管道被腐蚀穿孔，就会造成油、气漏失，不仅使运输中断，而且会污染环境，并可能引起火灾，造成危害。

目前，世界上长距离油、气管道的总长度估计已超过200万km里，埋入地下的管道钢铁总量约2亿t。

假如不采取防腐措施，那么按每年腐蚀其l 0％，则钢铁年托运将达2千万t以上．这是一个相当惊人的直接损失，其间接造成的经济损失更是难以估计，所以如何防止油气长输管道腐蚀的腐蚀损坏，长期以来就是管道工程中的一个重要环节。

2阴极保护系统原理目前国内对油气管道大量使用了强制电流的阴极保护法，该方法利用了电化学原理，利用电流使管道作为阴极，避免管道的金属受到腐蚀。

电池的阳极并不容易出现腐蚀，如果金属借助外部电流成为阴极，就会接收到电流所带来的大量电子，让金属管道的电子产量过剩，使得金属表面个点都达到负电位，而管道金属本身并不会有电子丢失[1]。

长输管道阴极保护失效分析及建议发表时间：2018-05-30T16:32:45.343Z 来源：《基层建设》2018年第9期作者：宫研科[导读]中国石油天然气股份有限公司管道长沙输油气分公司（一）长输管道阴极保护效果评判相关问题管道输送，由于其经济、安全、损耗率低等优越性，在近百年来得到了迅速发展。

但随着管道服役年限的增长，管道腐蚀对管道服役时间的决定性影响逐渐显现，做好防腐工作对于延长管线服役时间尤为重要。

目前，我国埋地长输管道大都采用防腐涂层加阴极保护的联合防腐方式，保护效果非常好。

作为腐蚀控制的第一道防线，防腐涂层将被保护金属管道与腐蚀环境隔离，同时也为阴极保护提供了绝缘条件；作为防腐保护的第二道防线，附加阴极保护能够提供充分的保护，使整个防腐体系高效运行。

阴极保护根据其原理的不同，主要分为牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。

牺牲阳极法是将被保护金属与一个电位更负的金属连接，并处于同一电解质中形成大电池，电位更负的金属作为阳极使阴极金属得到保护[1]。

常用的牺牲阳极品种有：镁阳极、铝阳极和锌阳极三类，相对来说锌是最好的保护材料。

外加电流阴极保护是指将辅助阳极接到直流电源的正极，用导线将金属结构接到直流电源的负极这样的连接方法。

被保护的金属管道和电源负极相连接，辅助阳极和电源的正极相连接。

当阴极保护开始进行时，在辅助阳极周围发生阳极化学反应。

辅助阳极为电流提供回路，它对整个系统电能消耗很重要同时也影响外加电流的大小。

这就有要求：当埋地管道进行阴极保护时，辅助阳极通过土壤将保护电流传递给被保护金属，被保护金属作为阴极，在大地电池中表面只发生还原反应，不再发生氧化反应，这样，便可抑制被保护金属受到腐蚀。

兰-郑-长成品油管线于2009年投入生产，虽然对埋地管线采用了涂防腐层加阴极保护防腐措施，但由于早期阴极保护技术制约以及检测方法和评价方法的落后，使得保护效果不明显，部分管线腐蚀严重。

近期，通过对旧管线的涂层检测和对阴极保护效果的评价，结果表明在通电状态下，由于存在阴极保护电流，用地表参比法所测的管地电位中包含有IR降成份，难以评价阴极保护的真实保护情况。

燃气埋地管线阴极保护失效性因素分析及对策发布时间：2022-11-09T05:07:26.196Z 来源：《城镇建设》2022年第13期作者：董凌志余柯辰[导读] 天然气管线受阴极保护施工质量、土壤腐蚀等因素的影响，管线容易遭到破坏。

董凌志余柯辰重庆市机电设计研究院有限公司摘要：天然气管线受阴极保护施工质量、土壤腐蚀等因素的影响，管线容易遭到破坏。

常采用管线外表涂刷防腐材料与采用阴极保护技术方法达到减缓腐蚀的作用。

在管线运行过程中，防腐层常因受到外界因素影响出现老化、破损和剥离的现象，此时，牺牲阳极阴极保护对防止管道腐蚀有着重要的作用。

因此，研究燃气埋地管线阴极保护有效性与失效因素十分必要。

关键词：天然气管线，阴极保护，失效性，检测1 牺牲阳极阴极保护原理牺牲阳极的阴极保护原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生。

管道牺牲阳极法是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的金属电性连接在一起，依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属的方法。

牺牲阳极法是最早应用的电化学保护法。

它简单易行，又不干扰邻近的设施。

2天然气管线阴极保护失效性因素分析2.1土壤环境土壤是具有固、液、气三相的毛细管多孔性的胶质体，土壤的空隙为空气和水所充满，水中含有一定量的盐使土壤具有离子导电性。

[1]我们通过对《垫涪管线隐患整改工程（二期）长寿段》路途土壤的研究发现，土壤的电阻率、含盐量、PH值、含水率等指标对阴极保护效果有重要影响因素，具体影响因素如下：土壤电阻率与土壤腐蚀性关系2.2杂散电流干扰截至2022年8月，重庆已开通11条轨道交通线路，通车运营里程约478公里，其中地铁系统共351.24千米，单轨系统（跨座式单轨）共98.45千米，市郊铁路共28.22千米。

根据城市规划，拟在建里程约300余千米。

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油气管道阴极保护常见问题分析摘要：在油气管道日常运行当中，管道腐蚀是最常见的故障之一，严重影响到油气管道安全和平稳运行，因此有必要对油气管道防腐进行深入研究。

目前，在油气管道腐蚀防护方面，阴极保护是主要采取的方式之一，国内外普遍采取的是以牺牲阳极为辅、强制电流为主的方式。

鉴于此，文章分析了油气管道阴极保护中的常见问题，然后提出了具体的阴极保护技术措施，以供参考。

关键词：油气管道；阴极保护；问题分析1阴极保护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密间隔测量管道阴极保护的数据来准确分析判定管道的阴极保护状态。

由阴极保护原理可知，任何金属结构采用阴极保护防腐，应该具备以下条件：第一，被保护的金属表面周围必须要有导电介质存在，如海水、电解质溶液、潮湿土壤等。

因为这些介质本是阴极保护系统电路中的一个环节，这样保护电流才能通过导电介质形成闭合回路。

第二，为了使电流均匀分布在被保护金届表面上，提高阴极保护效率，要求被保护金属结构必须完全浸没在导电介质中，也就是说，导电介质不应成一面层，而应该是大量的包围在被保护金属表面的四周。

第三，被保护金属结构的几何形状不要过于复杂。

如果凹凸太多，会产生“屏蔽作用”，即被保护结构靠近阳极处吸收了大量的保护电流，而远离阳极处得列的保护电流很少，不能起到阴极保护的作用。

2油气管道阴极保护常见问题分析2.1管道内部问题在输送期间管道的内部和输送物质直接碰触，输送的物质中不但有纯天然气，其中还含有二氧化碳、溶解氧、硫化氢、水合物等多种化学物质，在输送过程中通过温度、流动速度、压力的不断变化，输送物质极易出现某种程度上的改变，从而依附在管道的内部，进而导致较重的腐蚀现象。

其主要原因有：①在进行管道输送期间其拥有输送量多、不间断的输送、输送距离长等特性，再加上输送的过程中会产生较高的温度和压力，而恰恰就是这样的高温高压能够激活酸性气体中的动能和活性因子，因此使得管道内部的金属受到了更为严重的腐蚀。