天然气输气场站区域性阴保探讨
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天然气输气场站区域性阴保探讨
摘要：随着天然气的广泛使用，天然气输气场站管道运输受到重视。天然气运输管道，尤其是长输管道，通常情况下是长期埋于地下的，再加上天然气本身具有的易燃、易爆特性，导致天然气长输管道运行过程中存在诸多安全隐患，其中最为突出的便是腐蚀问题，而阴极保护在天然气管道防腐工作中有着十分重要的作用。本篇论文中，笔者主要对影响天然气长输管道阴极保护有效性的因素进行了分析，以供参考。
关键词：天然气；输气场站；区域性阴保
引言
20世纪80年代以来，我国开始大规模建设长输油气管道，阴极保护技术发挥出重要作用，它能显著提高埋地管道的耐蚀性，大大提高管道的使用寿命，保证管道使用过程中的安全运行，该技术在国内外各种钢质管道上均取得了良好的防腐效果。然而，由于技术性、安全性、成本等诸多因素，区块形式的区域阴极保护技术大大落后于长输管线，特别是带有加压功能的大型天然气输气站场，站内空间区域狭小，生产设施如压缩机、过滤分离器、汇管、阀门的工艺管网等，相对集中、分支较多、构成复杂、敷设方式多样。此外，此类站场内部为防止雷击、静电集聚还设置了系统庞大的接地网。种种因素都给区域阴极保护系统的稳定有效运行带来了一定困难。如何使站场区域阴极保护率达到100%，设备开机率达到98%，成为阴极保护系统的一项重点工作。
1天然气长输管道使用阴极保护技术的意义
首先可以延长天然气管道的使用年限，作为人们日常生活中不可缺少的能源，其运输工作直接受长输管道的影响。管道长期埋于地下，紧密接触土壤，极易发生腐蚀问题。通过采用阴极保护技术可以降低腐蚀机率，减少维修成本，增加管道的使用年限。同时，阴极保护技术的使用还可以促进天然气管道建设的规模化，延长了使用寿命，推动了工程的建设进程。其次，可以避免产生较大的经济损失，当前我国天然气长输管道存在严重的腐蚀问题，若无法有效保护埋地管道，则会严重增加维修成本，影响了天然气工程的顺利进行。而使用阴极保护技术可以有效预防天然气长输管道的腐蚀问题，在降低维修成本的基础上减少了维修频率，杜绝出现严重的经济损失问题，从而更好的促进社会进步。最后可以防止出现安全隐患问题。天然气属于易燃易爆气体，长期埋入地下的长输管道一旦出现腐蚀问题，则会导致天然气的泄露，严重影响区域人们的日常生活，甚至还会引发爆炸事故，给城市带来巨大的安全威胁。而通过采用阴极保护技术可以有效避免天然气的泄露问题，确保运输的安全性。
2阴极保护站的相关影响因素
在阴极保护站存在诸多有可能导致天然气长输管道阴极保护失效的影响因素，主要包括：第一，阴极保护输出受到严重的影响。由于受到接头损坏、电缆损坏等原因的影响，而导致阳极端位土壤干燥、通气管气阻、阳极失效等问题的出现，这些问题进而对阴极保护输出产生了严重的影响，为有效预防’解决这样的问题、避免阴极损坏，可以对阳极地床电阻进行定期测量。第二，安装跨接电缆的时候没有严格按照要求。若是在安装跨接电缆的时候没有严格根据实际情况及相关要求，那么势必会导致安全隐患，进而影响天然气长输管道阴极保护的有效性。在阴极保护站内外绝缘连接测试桩没有进行跨接线，仅用一个通电节点完成上下游管道绝缘处的连接。第三，阴极保护段的天然气管道受到影响。在杂散电流源，包括负荷的定向性等因素的影像下，恒定电流出现，给阴极保护段管道造成了一定的影响，进而导致阴极保护段天然气管道无法正常输出，也进一步导致线路失去了整体防护。第四，长效参比电极发生了失效的问题。长效参比电极若是发生了失效，也就是对于阴极保护站中某一段天然气运输管道的出站端来说，与正常参比电极相比，其长效参比电极的电位存在很大的差异，以及与之前的恒电位仪检测结果相比，汇流点位置的输出阴极检测结果存在很大的差异，经过测试对比之后，证实是长效参比电极发生了失效的问题，面对这样的问题，必须将长效参比电极更换下来，才能继续得到有效的、精确的参数。
3日常运维管理
3.1有效使用阴极保护电源设备
在天然气管道阴极保护技术方面，应充分重视阴极保护电源，尤其是恒电位仪设备。随着我国社会经济的快速发展，电源设备的外形与内部结构也发生了较大的改变，当前的电源设备不但可以进行自动调节，且还可以有效保护电位，提升了抗交流干扰能力，实现了电位的远程检测工作。工作人员应根据保护设备所在区域电力情况以及系统保护方法确定电源的具体类型，交流电属于阴极保护的常用电源，运行期间当交流电力不稳定时，应及时选择其他电源设备，比如可以选择风力发电机、热力发生器以及太阳能电池等。当电力条件良好时，还可以联合使用２个或２个以上的供电方案。除此之外，阴极保护技术中使用的直流电源应具备以下要求，电源及电压应具备持续特征，且可以在一定范围内进行调节，事故停电时间应小于２４ｈ，并使用可靠性能较强的防雷装置。当前，我国对阴极保护站进行了专门设置，专业工作人员定期检查恒电位仪的运行情况，准确记录相关的运行参数信息。整流器属于阴极保护中主要使用的电源设备，一般安装于室外，相较于恒电位仪，整流器操作更为便捷，且时间更短，所带来的效益水平更高。
3.2设置绝缘装置
在阴极保护技术中设置绝缘装置，这能有效确保电流在特定的范围内，防止电流会出现相互间的干扰等情况。为了减少保护电流进一步的流失，保证相邻分输站点之间的管道能有很好的保护作用，相关人员需要在长输天然气管线阴极保护过程中在各个站点中增加绝缘接头。在雷击的情况下，绝缘接头可能会出现静脉火花，为了避免这种情况发生，在安装所有绝缘接头的过程中，需要在各处安装一个接地性的电池，减少雷击的破坏。
3.3参比电极的检查与维护
对于液态硫酸铜电极，溶液的泄漏和铜棒的清洁度必须每周检查一次，进行实地测量时，要保持清洁，防止污染。应每间隔一段时间清洗电极中的铜棒，露出铜的颜色。饱和硫酸铜溶液应使用纯的硫酸铜晶体和蒸馏水进行制备，硫酸铜溶液混浊时，应及时更换。参比电极外壳应采用非透明材料，并预留观察窗。符合上述要求且经现场测量电位验证的便携式参比电极可用于校对其他参比电极。
3.4应用跨域地方特殊保护
天然气管道的建设需要经过较多的区域，甚至需要穿越公路与地铁。为了有效保证长输管道的承重能力，应将保护套管使用至管线外，以达到良好的保护效果。同时，还应将较为柔软的绝缘材料应用至主管道与套管中间，并确保两者之间使用绝缘支架，在提升绝缘性的基础上提高保护效果。但在实际应用过程中，此项技术的使用具备较大困难，很多阴极保护电流会穿透套管壁，并进入主管道中，以致发生腐蚀问题，降低了保护效果。为了有效改善此问题，提升保护效果，应在套管中安装镁带的阳极保护设备。除此之外，还应采用机械打磨措施外露管道的钢芯，在明确管道的最佳焊点后，利用铝热焊方法进行焊接。除此之外，还应做好各个焊点间的捆扎工作，确保镁带的有效性，并做好焊点的防腐处理工作，以切实增强长输管道的防腐性能。
结语 总而言之，随着社会的不断进步和经济的快速发展，天然气资源在我国的发展过程中起着十分重要的作用，人们对其需求量也越来越大，但是埋地长输天然气管道阴极保护系统在使用过程中却可能出现各种类型的故障，针对这种情况就必须要求技术人员对阴极保护系统进行很好的维护和检查，从而避免管道发生腐蚀并延长其使用寿命。
参考文献：
[1]王伟.天然气长输管道阴极保护的有效性影响因素探讨[J].化工管理，2016，（29）：340.
[2]谢荣勃，薛富强.输管道阴极保护有效性及相关影响因素分析[J].化工管理，2015，（14）：153.
