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作者： 单晓建;韩宝强;杨海锋
作者机构： 中石油东部管道有限公司苏浙沪管理处,江苏南京210000
出版物刊名： 化工管理
页码： 222-222页
年卷期： 2015年 第17期
主题词： 天然气输送;长输管道;外加电源阴极保护;故障处理;防腐蚀性
摘要：外加电源阴极保护是利用电位差实现的用于保护的设备不被腐蚀的措施,在当前国内天然气长输管道中得到了普遍的应用。
鉴于天然气能源的化学物理性质,长输管道一旦开始运行就必须保持其连续性、长期性,而要实现这一点,就必须加强天然气长输管道的维护工作,防范由于管道设备腐蚀发生的泄漏事故。
本文从天然气长输管道外加电源阴极保护故障方面展开研究,分别对这一措施的原理、特征及常见故障进行分析,并提出具体的应对措施。
操作规程编号：LX-FS-A37676输气管道外加电源阴极保护故障的处理标准范本In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall BehaviorCan Reach The Specified Standards编写：_________________________审批：_________________________时间：________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑输气管道外加电源阴极保护故障的处理标准范本使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。
摘要：分析了兰州燃气输气管道外加电源阴极保护失效的原因，提出了具体的改造处理措施。
通过改造满足了输气管道外加电源阴极保护的设计要求，保证了燃气输配系统的安全运行。
关键词：输气管道；外加电源阴极保护；故障处理Troubleshooting of Cathodic Protection by Rectifier in Gas Transmission PipelineFU Jun-ling(Lanzhou Gas and Chemical Industry GroupCo.，Ltd.，Lanzhou 730030，China)Abstract：The reasons for invalid cathodic protection by rectifier in gas transmission pipeline in Lanzhou City are analyzed，and the concrete reconstruction treatment measures are put forward. The design requirement for cathodic protection by rectifier in gas transmission pipeline is met after the reconstruction，and the safety operation of gas transmission and distribution system is ensured.Key words：gas transmission pipeline；cathodic protection by rectifier；troubleshooting1 阴极保护故障现象兰州燃气输气管道是兰州燃气输配系统的重要组成部分，具有输气和储气的双重功能，是兰州市重要的基础设施和生命线工程，作用十分重要。
长输天然气管道防腐及阴极保护常见问题及解决措施摘要：天然气是我国重要清洁能源之一，其主要采用管道形式输送到广大用户使用。
在经过长时间使用后，管道容易出现各类问题，需要采取措施进行保护。
文章结合笔者工作实践，对天然气管道在进行防腐及阴极保护过程中常见问题进行分析，并提出解决措施，以供参考。
关键词：天然气管道；防腐；阴极保护；问题；解决措施前言现阶段，天然气主要通过管道形式进行输送，管道通常埋于地下或户外，长期使用后，容易受到土壤与大气中的有害物质、雨、风等的不断作用，以及天然气中的化学物质对管道的腐蚀等，导致管道出现老化、裂纹等质量缺陷，如不能及时处理，容易引发泄气、火灾、爆炸等风险，造成巨大经济损失。
因此，必须采用有效措施，对管道进行保护，并针对保护存在的问题与不足，对保护措施进行完善及优化，天然气管道的抗腐防腐性能，增加其使用寿命，保证天然气输送安全运行。
一、天然气长输管道运行存问题分析采用管道运输天然气，其主要面临的问题是管道腐蚀。
深入分析其产生原因，主要有以下几方面因素：1、材质和工艺。
目前长输管道所采用的材料以钢材为主，其中包含多种金属成分，当湿度与温度达到一定程度时，金属会出现腐蚀现象。
而主要工艺是采用微晶结构模式，这种结构对材质有着严格要求，如材质存在表面缺陷或问题，管道在投入使用若干时间后，其表面会出现裂纹、开裂等问题，进而引发腐蚀等问题。
2、埋地与户外腐蚀。
长输管道主要埋于地下的土壤里，土壤里含有各类电化学性的物质及其它有害物质，加上管道自身所具有的是电化学特质，在与土壤长期接触下，容易出现化学反应，出现管道腐蚀问题。
部分管道位于户外，受天气变化如风、雨等有害成分作用，也会对管道造成腐蚀。
二、长输天然气管道防腐措施由于天然气管道输送的长期性及连续性，以及其传输环境以及管道材质等特性，必然会产生管道腐蚀问题，如何有效减少管道腐蚀问题出现，需要采用相应的保护措施。
其主要途径可以通过物理和化学两方法进行解决。
编号：AQ-Lw-09043( 安全论文)单位：_____________________审批：_____________________日期：_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑输气管道外加电源阴极保护故障的处理Treatment of cathodic protection failure of external power supply for gas pipeline输气管道外加电源阴极保护故障的处理备注：加强安全教育培训，是确保企业生产安全的重要举措，也是培育安全生产文化之路。
安全事故的发生，除了员工安全意识淡薄是其根源外，还有一个重要的原因是员工的自觉安全行为规范缺失、自我防范能力不强。
摘要：分析了兰州燃气输气管道外加电源阴极保护失效的原因，提出了具体的改造处理措施。
通过改造满足了输气管道外加电源阴极保护的设计要求，保证了燃气输配系统的安全运行。
关键词：输气管道；外加电源阴极保护；故障处理TroubleshootingofCathodicProtectionbyRectifierinGasTransmi ssionPipelineFUJun-ling(LanzhouGasandChemicalIndustryGroupCo.，Ltd.，Lanzhou730030，China)Abstract：Thereasonsforinvalidcathodicprotectionbyrectifieringastrans missionpipelineinLanzhouCityareanalyzed，andtheconcretereconstructiontreatmentmeasuresareputforw ard.Thedesignrequirementforcathodicprotectionbyrectifiering astransmissionpipelineismetafterthereconstruction，andthesafetyoperationofgastransmissionanddistributionsyste misensured.Keywords：gastransmissionpipeline；cathodicprotectionbyrectifier；troubleshooting1阴极保护故障现象兰州燃气输气管道是兰州燃气输配系统的重要组成部分，具有输气和储气的双重功能，是兰州市重要的基础设施和生命线工程，作用十分重要。
文件编号：TP-AR-L5252There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party.（示范文本）编制：_______________审核：_______________单位：_______________输气管道外加电源阴极保护故障的处理正式样本输气管道外加电源阴极保护故障的处理正式样本使用注意：该操作规程资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范，条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
摘要：分析了兰州燃气输气管道外加电源阴极保护失效的原因，提出了具体的改造处理措施。
通过改造满足了输气管道外加电源阴极保护的设计要求，保证了燃气输配系统的安全运行。
关键词：输气管道；外加电源阴极保护；故障处理Troubleshooting of Cathodic Protectionby Rectifier in Gas Transmission PipelineFU Jun-ling(Lanzhou Gas and Chemical Industry GroupCo.，Ltd.，Lanzhou 730030，China)Abstract：The reasons for invalid cathodic protection by rectifier in gas transmission pipeline in Lanzhou City are analyzed，and the concrete reconstruction treatment measures are put forward. The design requirement for cathodic protection by rectifier in gas transmission pipeline is met after the reconstruction，and the safety operation of gas transmission and distribution system is ensured.Key words：gas transmission pipeline；cathodic protection by rectifier；troubleshooting1 阴极保护故障现象兰州燃气输气管道是兰州燃气输配系统的重要组成部分，具有输气和储气的双重功能，是兰州市重要的基础设施和生命线工程，作用十分重要。
埋地长输天然气管道阴极保护系统故障近年来，随着能源需求的不断增长，天然气作为清洁能源的地位日益凸显。
为了保障天然气输送的安全可靠，埋地长输天然气管道阴极保护系统必不可少。
近期频繁发生的阴极保护系统故障引起了业内人士和社会公众的关注。
本文将就埋地长输天然气管道阴极保护系统故障的原因、影响和解决方案进行深入探讨。
1. 设备老化：随着使用年限的增长，阴极保护系统中的设备容易出现老化，影响系统的正常运行。
阴极保护电流源、阳极材料、引流装置等设备长期受到土壤腐蚀和外界环境影响，容易出现故障。
2. 设计缺陷：在阴极保护系统的设计阶段，如果设计不合理或者计算有误，可能导致系统故障。
阳极布设不均匀、引流效果不佳等设计问题，都有可能引发系统故障。
3. 施工质量：阴极保护系统在施工过程中，如果施工人员的技术水平不高或者操作不规范，可能导致设备安装不良、连接不严密等问题，进而引发系统故障。
4. 外部干扰：埋地长输天然气管道阴极保护系统易受到外部干扰，如施工机械作业、土地沉降、地震等因素，都可能对系统造成不利影响，增加系统故障的风险。
1. 安全隐患：阴极保护系统故障会导致管道的防腐保护失效，增加管道金属材料的腐蚀风险，从而对管道的安全稳定性造成严重威胁。
2. 生产损失：阴极保护系统故障会导致管道的正常运行受到影响，进而影响天然气输送的正常生产，给企业带来严重的经济损失。
3. 环境风险：阴极保护系统故障可能导致管道泄漏，进而造成地下水或土壤的污染，对周围环境造成危害。
1. 定期检测：加强对阴极保护系统的定期检查和监测，及时发现问题并进行处理，以防止故障的发生。
2. 设备维护：加强对阴极保护系统设备的维护保养工作，及时更换老化设备，确保系统的正常运行。
3. 加强培训：加强施工人员和维护工作人员的技术培训，提高其操作技能和管理水平，降低人为因素带来的故障风险。
4. 强化管道管理：建立健全的管道管理制度，加强对管道的日常维护和管理，保障管道的安全稳定运行。
长输管道阴极保护故障类型及排除方法王彦青胡子秋肖剑烽摘要：长距离管道输送是目前国内外天然气输送的主要方式。
长输天然气管道大多是在野外，埋于地下或架空敷设，需要多次穿越公路、河流湖泊及多种地貌单元、不同的地理环境。
而长输天然气管道又具有压力高、输量大、距离长、供气连续不断等特点，因此，长输管道在运行工程中受气候和环境影响，容易发生腐蚀穿孔而漏气，从而对管道造成一定程度的破坏，甚至造成巨大的经济损失和严重的人员伤亡事故。
因此，如何防止长输天然气管道的腐蚀，已成为天然气管道管理中重要问题之一。
本文通过分析导致长输天然气管道腐蚀的原因，提出了有效的防护措施，为长输天然气管道的安全高效运行提供了理论依据。
关键词：长输天然气管道；管道腐蚀；阴极保护；防腐措施前言随着我国经济的高速发展，以煤炭为主的能源消费对环境造成了严重的污染。
天然气作为一种新型的清洁能源，具有很好的应用市场，随着天然气的大面积推广使用，环境质量将逐步得到改善，我国已将长输天然气管道列入国家重点建设项目。
长输天然气管道常年埋于地下或架空敷设，受沿线过程的环境和气候的影响较大，容易发生腐蚀。
被腐蚀的天然气管道，不仅会引起气体的泄漏损失，以及由于管道维修和维护所造成的人力物力财力的浪费，还可能由于管道腐蚀而引起火灾。
特别是天然气管道由于腐蚀引起的爆炸，威胁人身安全，污染环境，后果极其严重。
因此，对长输天然气管道的腐蚀加以研究，分析腐蚀机理，采用有效的防腐措施，对延长长输天然气管道的使用寿命和确保长输天然气管道的安全运行具有重要意义。
1 长输天然气管道腐蚀类型1.1 长输天然气管道外腐蚀长输天然气管道常年埋于地下或架空敷设，在铺设过程中需要穿越各种各样的地形地貌环境和不同的气候区，因而长输天然气管道外腐蚀时有发生。
架空敷设的天然气管道常年与大气接触，容易发生大气腐蚀；埋于地下的天然气管道，常年置于土壤或河流湖泊中，容易发生土壤腐蚀、微生物腐蚀、海水腐蚀。
长输管道的阴极保护及故障分析摘要：在当前时期，我国大部分油气资源产区都集中在西部地区，进口油气则一般主要源于中南亚等地。
但是针对于我国的主要油气消费市场则为世界区域内的东部地区，这部分区域经济比较发达，对于油气资源的需求量较大。
为了实现对油气的有效利用，需要进行长输管道运输。
但是管道在使用期间可能会因为种种因素，如：化学腐蚀等，造成严重的损伤，使得管道安全受到影响。
基于此，需要对管道进行有效的阴极保护，保障其可以顺利完成运输。
关键词：长输管道；阴极保护；故障分析随着近年来我国社会经济的迅猛发展，油气长输管道建设也得到了较大的发展和提高，对我国能源安全以及经济的持续发展起到了非常重要的影响。
在长输管道运行期间，经常会出现管道腐蚀等问题，导致油气输送工作受到不良影响，所以需要进一步加强对管道防腐的分析和研究。
现阶段，阴极保护是最重要的管道防腐方法之一，其主要机理为，结合电化学原理，当腐蚀电池阳极产生腐蚀时，其阴极不会出现腐蚀。
通过对该原理的有效应用，可以针对保护金属予以补充适量的电子，这样可以将金属表面一直保持在过剩电子的状态下，使得各点处于相同的负电位，金属原子则不会轻易转变为离子溶入到溶液当中。
1 阴极保护分析1.1牺牲阳极阴极保护该方法属于阴极保护中比较常见的保护方式，在电解质过程中，尤其是针对金属电子转移等，能够形成负向电位。
该方法的优势特征比较显著，如操作简单、同时也不需要应用外加电源，在使用过程中基本不会对管道造成不良影响，针对小型金属结构的保护效果更加良好。
针对当前时期的城市管道，该方法可以实现良好的运用。
结合相关研究成果进行分析可以发现，牺牲阳极一般可以维持十年左右的使用期限。
但是该方法也存在失败问题，一般多因为阳极表层产生的硬质外壳，导致导电功能受到影响，使得阳极电阻率受到一定的阻碍，使得电阻率增长，管道保护效果变差。
因此，在进行阴极保护时，针对应用的阳极床，需要尽量选取土壤电阻率较低的区域，以便于获得良好的应用效果。
埋地长输天然气管道阴极保护系统故障【摘要】埋地长输天然气管道阴极保护系统的故障是管道运行中的重要问题，可能导致管道腐蚀和安全隐患。
本文从故障原因分析、常见故障类型、故障检测方法、故障处理措施和预防措施等方面进行了探讨。
故障原因主要包括系统设计不当、设备老化、外界干扰等因素。
常见故障类型有断裂、电流异常、介质损伤等。
故障检测方法包括电位法、极化法等。
故障处理措施可采取修复、更换等方法。
预防措施则包括定期检查、保养和改进系统设计等。
加强阴极保护系统监测和维护，能提高管道运行可靠性，保障天然气输送安全。
对于埋地长输天然气管道阴极保护系统故障，应加强监测和维护，确保管道安全运行。
【关键词】埋地长输天然气管道、阴极保护系统、故障原因、常见故障类型、故障检测方法、故障处理措施、预防措施、加强监测、维护、管道运行可靠性、天然气输送安全。
1. 引言1.1 埋地长输天然气管道阴极保护系统故障埋地长输天然气管道阴极保护系统是保障管道运行安全的重要设备，其功能是通过外加电流保护管道钢铁材料不受腐蚀。
随着管道使用时间的增长，阴极保护系统也容易出现故障，这会导致管道腐蚀加剧、发生泄漏等严重后果。
及时发现和处理阴极保护系统故障至关重要。
阴极保护系统故障的主要原因包括设备老化、电流不稳定、外部干扰等。
常见的故障类型有电流偏低、电流不均匀、电极受损等。
为了及时检测故障，可采用电流密度测量、极性反转测试、外部干扰监测等方法。
一旦发现阴极保护系统故障，应及时进行处理，如更换损坏的电极、调整电流输出等。
为了预防故障的发生，可以定期检查系统工作状态、加强设备维护、提高操作人员培训等措施。
加强阴极保护系统监测和维护，可以有效提高管道运行可靠性，保障天然气输送安全。
对于埋地长输天然气管道阴极保护系统故障问题，不容忽视，需要引起重视并采取有效措施加以解决。
2. 正文2.1 故障原因分析埋地长输天然气管道阴极保护系统故障的原因可以主要归结为以下几方面：1. 系统设计不合理：在设计阶段，如果未考虑到管道周围环境的特点以及管道材料的腐蚀情况，可能会导致阴极保护系统无法有效保护管道。
Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety.
（安全管理）
单位：___________________
姓名：___________________
日期：___________________
输气管道外加电源阴极保护故障
的处理(新版)
输气管道外加电源阴极保护故障的处理(新
版)
导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。
文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。
摘要：分析了兰州燃气输气管道外加电源阴极保护失效的原因，提出了具体的改造处理措施。
通过改造满足了输气管道外加电源阴极保护的设计要求，保证了燃气输配系统的安全运行。
关键词：输气管道；外加电源阴极保护；故障处理
TroubleshootingofCathodicProtectionbyRectifierinGasTransmiss ionPipeline
FUJun-ling
(LanzhouGasandChemicalIndustryGroupCo.，Ltd.，
Lanzhou730030，China)
Abstract：Thereasonsforinvalidcathodicprotectionbyrectifieringastransm issionpipelineinLanzhouCityareanalyzed，
andtheconcretereconstructiontreatmentmeasuresareputforward.T hedesignrequirementforcathodicprotectionbyrectifieringastran smissionpipelineismetafterthereconstruction，andthesafetyoperationofgastransmissionanddistributionsystemi sensured.
Keywords：gastransmissionpipeline；cathodicprotectionbyrectifier；troubleshooting
1阴极保护故障现象
兰州燃气输气管道是兰州燃气输配系统的重要组成部分，具有输气和储气的双重功能，是兰州市重要的基础设施和生命线工程，作用十分重要。
输气管道于1990年建成投产，管道全长34km。
投产初期用于输送人工煤气，2001年改输天然气。
管道采用石油沥青玻璃布涂层防腐和外加电源阴极保护，一直运行正常。
2005年开始输气管道在运行过程中出现了阴极保护站恒电位仪保护电位低及输出电压、输出电流过大等情况，阴极保护效果不理想，威胁输气管道安全运行。
2阴极保护失效原因
针对燃气输气管道防腐层质量、土壤电阻率、管道周围金属构筑物的分布、干扰状况以及维护管理的条件和电源情况，经检测分析得
出输气管道阴极保护失效的主要原因为：①输气管道敷设于西固、七里河区域，该区域土壤电阻率为8.8～61.5Ω·m，土壤平均电阻率为28.51Ω·m，经测试绝大部分地区为中等腐蚀性。
部分管道与兰新电气化铁路距离较近，加之施工时回填土中夹杂石块等造成局部管道外防腐层破损，造成管道腐蚀。
②采用的绝缘法兰性能达不到要求，使保护距离增长。
③长效参比电极破损，参比电极溶液流失。
④连接辅助阳极的通电路桥首先腐蚀断裂，阳极地床已消耗殆尽，造成接地电阻过大。
针对以上4种可能导致阴极保护失效的原因，我们对局部管道及阳极地床进行开挖检查，发现局部管道外防腐层破损严重，阳极地床损失严重。
对沿线管道的防腐层绝缘性能、保护电位及阳极体接地电阻分别进行检测、测定工作，依据实测数据及历年阴极保护站运行经验，判定造成恒电位仪保护电位低及输出电压、输出电流过大的主要原因为阳极地床接地电阻过大。
3故障的改造处理
阳极地床是外加电源阴极保护中不可缺少的重要组成部分，通过阳极地床将保护电流送入土壤，再经土壤流进管道，使管道表面进行阴极极化，防止管道在土壤中发生电化学腐蚀。
阳极地床在保护管道
免遭土壤腐蚀的过程中，自身会遭受腐蚀破坏。
3.1阳极地床材料选取
①经对常用埋地外加电源阳极体(石墨阳极体、镀铂阳极体、混合金属阳极体、废钢铁阳极体、高硅铸铁阳极体、聚合物阳极体等)进行分析[1]
，并综合对中国石油天然气总公司涩宁兰管线阳极地床考察结果，选用了销蚀速率慢、稳定性好的高硅铸铁阳极体。
②阳极体周围填充材料由直埋工业盐改为焦炭，增大了导电面积，增加空隙，防止了气阻。
减少阳极体接地电阻，增强导电性，促使阳极体按标准逐步销蚀。
具有连续性接触表面的焦炭粒径为6～15mm[2] 。
③为解决以往阳极体水平连接装置腐蚀，将原水平接地连接装置(扁铁)改为高硅铸铁管，并进行防腐处理。
3.2阳极地床结构改造
阳极地床结构采用联合式。
阳极地床埋设在地下水位较高且潮湿的地面2m以下，由10根高硅铸铁管阳极体组成，每根长2.0m。
为克服阳极体间电流干扰，加大了阳极体间隔，间隔为3m，阳极体呈一字形垂直于被保护管线埋设。
改造后阳极地床结构见图1。
阳极体外部填充料的直径为1000mm，填充料周围填充细砂。
高硅铸铁管阳极体规格为ф133×5，高度为2000mm，水平接地连接装置(高硅铸铁管)规格为ф89×5。
3.3其他措施
①阳极体与水平接地连接装置的连接处焊接必须牢固，焊缝须进行加强级防腐绝缘处理。
汇流点采用焊接连接，焊接应牢固可靠，电缆以镀锌钢管做套管，套管与电缆间用沥青浇注，待干实后用高压电火花检漏仪检查(电压为2.4kV)，应连接良好[3]。
②为了保证阳极体外部填充料的低电阻，回填焦炭应确保密实，并保证填料中无外来杂质，阳极体外部填充料安装后应浇水浸湿口]。
4运行效果
阳极地床改造完成后，我们测定有关指标如下：阳极体接地电阻＜2Ω，符合文献[4]要求；恒电位仪输出电压为2～30V，电流为1～15A，均在额定范围之内[4]
；燃气输气管道两末端保护电位均在-(0.85～1.20)V范围内，符合文献[4]要求。
各项指标均达到文献[4]要求，证明阴极保护运行良好。
通过1年的运行实践，本次改造满足了阴极保护的设计要求，状
况良好，运行平稳可靠。
参考文献：
[1](加)RobergePR(著)，吴荫顺，李久青，曹备，等(译).腐蚀工程手册[M].北京：中国石化出版社，2003.
[2](德)贝克曼WV，施文克W，普林兹W(著)，胡士信，王向农，徐快，等(译).阴极保护手册[M].北京：化学工业出版社，2005.
[3]SYJ4006—90，长输管道阴极保护工程施工及验收规范[S].
[4]SY/T0036—2000，埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范[S].
XX设计有限公司
Your Name Design Co., Ltd.。
