天然气管道阴极保护技术及应用研究

发表时间:2020/7/22   来源:《科学与技术》2020年2月6期   作者:张李
[导读] 随着科学技术的不断创新和改进,天然气管道防腐保护技术有了更好的措施

         摘要:随着科学技术的不断创新和改进,天然气管道防腐保护技术有了更好的措施。不管是处于地下的天然气管道,还是暴露于空气内部的天然气管道,经常因受到多种因素的影响而产生不良的泄漏现象。要想解决问题,可以引进天然气管道阴极保护技术对管道进行全面的保护,避免管道受到腐蚀,在提升天然气管道性能和延伸使用时间的基础上节省成本。文章主要对天然气管道阴极保护技术的应用情况展开了详细的论述。
         关键词:天然气管道;阴极保护技术;应用;要点

0前言
         当前,人们对于能源需求逐渐提升,能源运输期间各种各样的问题也随之出现,具体表现为天然气管道运输期间,因为管道受损严重而引发了天然气泄漏的概率,带来了严峻的安全隐患,从根本上弱化了天然气能源运输系统的整体性能。与此同时,由于天然气运输管道长时间被埋设于地下,所以,管道腐蚀现象普遍存在,这些问题均对周围居住人员自身安全有着极大的干扰,也不利于社会经济稳定运行。
1、应用阴极保护技术的必然性
1.1有利于延伸天然气管道的性能和时间
         在运输天然气的过程中,一般是以地下管道为主,可是和土壤长时间进行接触,就会增加腐蚀现象出现的概率,而自从引进了天然气阴极保护技术以后,天然气管道的使用性能便得到了提升,管道维修概率下降,在大面积建设天然气管道的基础上延伸了使用时间。
1.2可以降低安全隐患出现的概率
         对于天然气来讲,本身属于一项混合类型的气体,依然性能极高,当埋设到地下的天然气管道受到严重腐蚀以后,天然气就会随之泄漏,整个城市面临着严峻的隐患性。天然气管道虽然一直被埋设到地下,可是当出现爆炸现象以后,城市便面临着严峻的威胁,再加上这些天然气管道均相互连通,所以,爆炸现象的形成必定引起连锁反应。
1.3能够节省成本输出
         通过相关探究和分析来看,一旦没有加大对埋地管道保护力度的话,维修期间所消耗的成本是极高的,而阴极保护技术的引进有利于预防管道腐蚀现象的发生,避免因为腐蚀而引起过多的经济损失。
2、天然气管道阴极保护技术的应用
         在天然气管道运行期间,腐蚀属于普遍存在的一项影响因素,当管道受到腐蚀以后,面临的安全隐患是极高的。所以,就应当做好天然气管道阴极保护技术的应用工作,以此提升管道质量。
2.1阴极保护技术运行原理
         当实施天然气管道防腐蚀工作的过程中,阴极保护技术原理主要是指将直流电流运输到被保护的天然气运输管道内,使管道表面具备阴极化,以此降低管道腐蚀现象出现的概率,避免发生电极电位差,确保腐蚀电流为零,防止腐蚀问题形成。当前,随着天然气管道数目的增加,腐蚀因素对于天然气管道产生的影响性也逐渐加大,经常采取的阴极保护方式包含了两种,分别是牺牲阳极阴极保护技术以及强制电流阴极保护技术,第一种放肆是借助腐蚀电位比被保护的金属腐蚀点位耕地的金属,溶解负电性金属,以此实现对阴极金属进行保护的目的。第二种方式是应用外部直流电源将阴极电流输入被保护的金属中,该种方式产生的保护效果极高。基于此,在天然气运输管道内,既需要涂抹防腐蚀的漆料之外,还必须避免电流对管道产生不良的腐蚀现象。从中看出,阴极保护技术的应用是非常重要的,能够从一定程度上对管道进行保护。

图一  阴极保护原理
2.2应用阴极保护电源设备
         在天然气管道阴极保护技术应用期间,恒电位仪是经常使用并且效果极高的一项阴极保护电源设备。伴随着社会经济的不断运行,我国逐渐加大了对电源设备内部结构和外表的优化以及改进力度,在之前的设备应用期间,具体的功能仅仅具备恒电流作用,而当前的功能得到了全面的拓展和完善,在以往功能的基础上还增设了自动调节保护电位,并且抗交流干扰能力也是非常强的,可以动态性的检测电位情况。
         在选取电源类型的过程中,可以从被保护设备所处区域的电力现象以及保护系统方式进行合理的确定。交流市电是阴极保护期间首要选择的一种电源,在没有交流市电或者是交流市电稳定性较差的情况下,就需要选取其他类型的电源。通常情况下,选择类型包含了多方面,分别是风力发电机和太阳能电池等。在满足标准要求的基础上选取两个以上的联合供电方案,合理性极好。但是需要明确认识到的一方面是,选择的直流电源还必须符合多项要求,比如,控制好电源和电压,使其处于规范性领域内,可以处于连续性工作状态,出现异常现象以后停电时间不可以高于24h,将避免电流逆向流动的装置装设于被保护管道和接地阳极之间。位于交流电干扰区域内,加大对电源抗交流干扰电压的控制力度,应当高于10v,使用整流设备期间以滤波装置为主,派遣专业性人员定期检验恒电位仪器,将运行参数和状态详细的记录下来。国外通常是将整流器当成了阴极保护期间的一项重要电源设备,其和国内的恒电位仪相比较可以看出,优势更高一些,既能够缩减阴极保护时间,操作起来还非常的便利。
3、应用要点
3.1做好前期准备工作
         首先,阴极保护类型;在管道阴极保护工作开展期间,一般是以电解质为主开展相关工作的,因此要想进一步增强抗腐蚀效果,就要求相关人员提前做好准备工作,掌握天然气管道工程中的各项要点,选取最为合理的阴极保护技术。
         其次,牺牲阳极材料;其是消耗阳极,为保护管道提供相应的电流,因此,就要求有着充足的负电位,阳极计划小等,以此提升管道电位的稳定性,保持均匀性的溶解。由于牺牲阳极材料类型非常多,因此可以以实际情况为主进行合理的选取,比如镁合金和铝合金等都是非常重要的阳极材料。在使用镁合金期间,适合处于不同土壤环境内进行。而使用锌期间,则是适合处于潮湿环境中开展。
         最后,电流密度;要想将阴极保护技术优势更好的体现出来,就应当强化管道防腐力度,选取最佳的保护类型,掌握基本的电流密度。通常情况下,对于新管道电流密度来讲,应当控制在3000-5000mA中,这是因为新管道有着非常强的防腐蚀性,不过管道为老旧的话,要想更加准确地了解到电流密度,可以采取实验的方式对防腐层进行检验,了解到是否有漏电现象。再加上周围环境复杂多变,电流密度的准确性得不到良好的确定,所以,以馈电实验为主加以确定是非常重要的。
3.2基本的工艺操作流程
         除了做好以上准备工作之外,还必须落实基本的工艺操作流程,借助阴极保护技术来实施防腐蚀处理工作。
         首先,设置接地电池;当对接地电池进行设置期间,要想保持合理性,就需要掌握好保护电流,根据电绝缘对保护电流加以确定,以免受到不良的干扰。与此同时,在绝缘设备内还需安装接地电磁,这样做的目的是为了防止受到雷击的伤害。不过务必定期检验接地电池的性能,查看有无短接或者是接地失效等显现,当有的领域包含了诸多地下水源的话,是不适合应用接地电池的。
         其次,埋设阴极材料;由于阴极材料产生的效果极高,因此在对其进行埋设的前期阶段中,需调整好比例,合理配置,将填料放到麻袋内,打光处理阳极材料,保持整洁性,然后插到调料位置处,加以夯实,保证质量。
         第三,安装集输管道;当完成阳极材料的埋设工作以后,再对集输管道进行安装,安装期间,加大对管道焊接质量的监督控制力度,选取最佳的焊接模式,做好焊接位置的处理和打磨工作,焊接完成以后,使用管套进行套住。而管段连接位置也必须采取螺栓进行连接到一起,将管道电器绝缘的有效性体现出来。最为合理的方式是安装绝缘接头,掌控好管道和接地网之间的举例,最佳是三米之内,将防腐密封工作放在首位。
         最后,加大检查和验收力度;在落实以上环节的同时,为了将良好的防腐效果全面体现出来,还必须严格对各个环节进行检验,加大验收力度。具体做法表现为:检验测试桩的性能,每间隔一公里安装一个测试桩,完成设置以后,确定最佳的测试方法。通常情况下,一般是应用钢管实施测试工作,把参比电极放置到和管道距离一米的土壤中,调整电压的量程,检测性能,获取准确的测试数据。
4、结语
         从以上论述进行探究,天然气管道工作包含的环节诸多,本身具备跨度性大以及施工工艺非常复杂等诸多特征,当前阶段,要想降低腐蚀现象出现的概率,就应当提前对管道的腐蚀机理进行确定,这主要是因为伴随着管道运行时间的眼神,外壁和土壤长时间接触的话,便会形成阴极区和阳极区,在这其中,阴极区经常引起管道腐蚀现象的发生,使得管道性能受到影响。所以,就要求加大对各个环节的监督控制力度,制定出规范性的工艺操作流程,以此确保整体质量。

参考文献:
[1]刘文祥.长输天然气管道阴极保护技术及应用[J].中国石油石化,2019(11):26-27.?
[2]蒋传杰,崔有维,王丽.天然气管道阴极保护技术及应用[J].化工管理,2019(22):153.?
[3]郑立彬,兰云丰,张居生,王瑶.阴极保护技术在埋地天然气管道中的应用[J].全面腐蚀控制,2019,24(10):10-11+2.




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