摘要：长输管道如果不加以有效保护，将会对沿线居民和企业带来严重的安全威胁。其中阴极保护技术能极大延长了长输管道的寿命周期，但是在应用长输管道的阴极保护时，也会出现故障情况，需要维修人员采取针对性的措施。基于此笔者将分析与探讨长输管道的阴极保护及故障。
关键词：长输管道；阴极保护及故障；分析
引言：天气然、原油、成品油的自然分布不均匀，需要借助长输管道向各地区进行长距离输送。但是长输管道在运行过程中很容易出现腐蚀、老化等问题，严重时甚至会影响长输管道的运行安全，给管道周边居民和企业造成生命和财产形成威胁。由此管道维保人员需要保持高度重视，借助长输管道阴极保护技术，确保管道运输的安全。
一、长输管道阴极保护的故障原因
（一） 监督管理力度不够
在长输管道建设中，监管部门的监管对管道质量具有很大影响。由于部分施工单位在管道施工的各个环节中疏于把控，导致施工过程中出现施工偷工减料、敷衍了事的情况，为后续长输管道运行中出现质量问题埋下了伏笔，进而给后续的维修工作带来了较大的困难。
（二）绝缘法兰失效或泄漏
在长输管道使用一段时间后，阴极保护系统容易出现绝缘法兰失效或泄漏的情况，进而对管道的保护能力大幅度下降。或者长输管道在运用阴极保护技术时，在传输介质中含有电解质杂质，也使绝缘法兰导电不再具有绝缘性能，进而影响了长输管道的正常使用。
（三）受保护的地下金属结构与泄漏电流连接
在长输管道的阴极保护技术中，阴极保护管道会与未保护管道交叉。同时长输管道与金属连接形成泄漏电流，损害了长输管道的质量，特别是长输管道和接地网的泄漏造成的管道损害；在长输管道的阀室和站场有许多电气设备，输电线路需要接地进行防雷保护时，有时会出现短路或接错避雷线，会造成漏电情况。
二、长输管道的故障类型
（一）外部电流阴极保护系统故障
在应用长输管道的阴极保护技术时，施工人员需要使用相关仪器。而其中恒电位仪故障、电缆故障、参比电极故障和阳极故障，就可能导致阴极保护系统出现故障。但是此类故障的发生不会影响阴极保护管理指标的实现，需要施工人员定期检查相关仪器，并及时进行更新、调校与替换。
（二）绝缘故障
在应用长输管道的阴极保护技术时，绝缘是其中重要的保护措施。由于在长输管道建设时施工不当，导致两管道之间的距离不符合要求，在经过一段时间周期后，回填土层发生变化，导致两条管道挤压在一起，受保护的地下金属结构与泄漏电流会出现连接情况，破坏防腐层。但这种故障往往只发生在进入老化期的管道中，其特点是故障频率低，难以判断和排除，需要施工人员提高重视，关注长输管道的运行情况。
（三）外部工程故障
在应用长输管道的阴极保护技术时，其中外部交直流会管道造成干扰，与其金属管道电流重叠，进而导致外部防腐层漏点进一步扩大损伤。这主要是由于阴极保护系统由于外部干扰，而不能正常工作时会出现故障。这种故障一经发现，施工人员需要就要及时上报，并且根据上报数据制定切实可行的处理措施，防止造成严重后果。
三、长输管道的阴极保护策略
（一）查找绝缘层破损点，加强管理力度
当发现长输管道故障时，施工人员要积极查找防腐层破损点，加强管理力度，进而延长其使用寿命。当发现长输管道阴极保护故障时，检测人员应该重视阴极保护投入前的检查与验收，及时采取针对性措施，确保管道表面防腐面无泄漏点，被保护应具有连续性导电性能等。同时检测人员要根据绝缘层破损度快速判断长输管道的故障情况，并进行更换与维修。特别是检测人员定期检查与测量绝缘接头、套管绝缘等有效性，做好具体的数据记录，为后续维修与修建工作提供参考。此外检测部门要提高监管力度，加强现场管理的实效性。
例如管道运行管理部门可以落实责任意识，借助层层下放的责任落实制度执行情况，保证长输管道工程的质量。同时管道运行管理部门也要鼓励维护人员要提升自身的专业技术水平，借助岗位培训、线上学习、实操、实训等方式，掌握维修长输管道以及保障阴极保护系统的重要知识。维保人员要重视强制电流的阴极保护方式，加强维护管理工作，延长长输管道的使用寿命，尽量避免金属构件物品的干扰。
（二）实现强制电流，牺牲阳极保护
如图1所示，其为阳极地床结构图。当发现长输管道故障时，维保人员可以借助强制电流法，提高阴极保护的实效性。维保人员可以通过保护管道的外部强制电流消耗，避免出现长输管道防腐层腐蚀问题。在实现强制电流时，电子可以通过阳极传导电流进入地面，通过吸收点返回电源，进而补偿阴极损失的电子，使长输管道防腐层得到一定的保护。但在实际使用中，维保人员需要定期维护，进而发挥好阴极保护的作用。而且维保人员可以利用排流保护法，通过设备检测最佳电流值，设定合适的电流范围，一旦超过阈值进行提前预警，缓解维保人员的工作压力。同时在牺牲阳极保护方法中，建设人员可以采用负电位金属材料作为钢管的电位，并采用管道防腐技术，能够有效缓解管道的腐蚀、老化等问题，提高长输管道的可靠性。
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图1 改造后的阳极地床结构图
管道运行管理部门在进行所有的强制电流检测可以采取轮流制度，实现每月、每周、每天的定期检查，确保电流输出、功耗处于正常运行的信号。特别是要重视电气故障、连接点、仪表等，避免保护装置实现，危及长输管道等正常运行。而在进行牺牲阳极维护时，检测人员的检测重点应该放在保护电位测量、测试桩保养等方面。而且当维保人员发现设备停止运行时，要重新进行调整并且更新保险装置，特别是要检测好接头，防止出现电极接反等情况。由此通过防腐层缺陷提供保护电流，能有效地保护管道。此外维保人员要对投产早，使用年限长，对于漏电量较大的管线进行及时维修，进而确保长输管道安全运行。
（三）采用3PE防腐管，配气站应用阴极保护
如图2所示，其为阴极保护方法选择图。当发现长输管道故障时，检测人员可以在管道外壁加防腐层，可以增加回路电阻，减少腐蚀电流。由于地下管网密集，阴极保护的外部供电对长输管道影响很大，可能会导致管道寿命期缩短。同时设计人员应该对保护长输管道的配气站采取有效的阴极保护措施，可以有效防止无保护侧发生雷击和阴极干扰腐蚀。
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图2 阴极保护方法选择图
管道建设施工人员可以在配气站内设置绝缘接头，然后用电缆与绝缘法兰两侧连接，避免雷击损坏长输管道，造成停电危险，都能有效的减少漏电损失。因此建设人员要确定更加完善的保护管道电位，才能更好的发挥出阴极保护的整体功能，保证长输管道阴极保护发挥更大的作用。而且维保人员要做好阴极保护站的日常维护，检查每个电气设备链接、安装等情况，并在专门的记录表上进行精确记录，保持站内的卫生，做好通风、干燥等工作，进而提高长输管道的使用期限。
结论：在应用长输管道的阴极保护技术时，需要检测人员根据具体障碍问题，可以通过查找绝缘层破损点，加强管理力度、实现强制电流，设置合理电流范围、采用3PE防腐管，配气站应用阴极保护等方式，确保长输管道正常使用。
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