埋地输油管道的阴极保护措施分析

雷州市第二中学埋地输油管道的阴极保护措施分析
微电脑世界摘要:石油是我国重要的能源,在我国经济发展过程中产生了关键的作用。石油运输期间,尤其是远距离油气运输,必须保证运输的安全性以及可靠性。输油管道的阴极保护系统可以确保管道的安全性,但是局部区域环境腐蚀性较强,便需要在埋设管道时加入阴极保护,以避免安全事故的产生。为此,本文简要分析了阴极保护的概念及其保护基本原理,并提出牺牲阳极、外加电流阴极保护方案等具体防护措施,以期保证埋地输油管道的安全性。
关键词:埋地输油管道;阴极保护方案;防治措施
引言奏鸣曲形式与交响乐各体裁的关系
我国石油以及天然气等资源的远距离输送普遍通过埋地输油管道实现,埋地输油管道输送方向不会受到限制,相较于水路运输、铁路运输等方式更为安全且有效,也无需投入过多的运输成本,是目前运用较为频繁的一种输油方法。然而埋地输油管线普遍为钢质管道,长距离大口径的金属埋地之后,必定会受到附近环境严重的腐蚀。如今,国内外埋地管道普遍运用阴极防护技术,效果较为理想。故而,如何采用阴极防护技术以保证埋地输油管道的安全也受到许多学者的关注。
一、阴极保护概念与基本原理
(一)阴极保护概念
石油是人类社会发展必不可少的能源,石油资源普遍运用之后,推动了人类科技的发展,石油资源已经成为社会的支柱。油气开发期间,企业必须有先进的技术作为支持,方可保证整体的安全性。油田工作环节较多,包括油气勘察、开发以及钻井等多个环节,任意环节都不可或缺,尤其是油气输送以及销售,更加需要保证安全性以及可靠性,运输以及销售普遍采用钢制的管道或是存储罐。管道的使用时长也与油田工业的正常发展之间有密切关系,事关整个油田的盈利水平。管道使用时长容易受到不同类型电化学的影响,特别是在部分强腐蚀区域之中。如今,解决强腐蚀区域电化学腐蚀的常用方式是为管道提供阴极防护措施。
(二)阴极防护的基本原理
金属产生腐蚀的根本原因是其与附近环境产生电化学反应。金属腐蚀过程中,因为失去了电子,而产生氧化反应,形成金属阳离子。金属电化学腐蚀必须具备如下四个条件方可形
成:第一,需要存在阴极与阳极。第二,阴极和阳极之间需要形成电位差。阴极与阳极同时处于存在流动自由离子相同电解质之中。第四,存在电路连接。而结合金属腐蚀原理可知,阴极防护是通过缩减甚至消除阴极与阳极之间存在的电位差,以尽量放缓腐蚀速度,最佳的保护方式。
二、埋地输油管道的阴极保护措施
(一)牺牲阳极方式
牺牲阳极的保护方式,防护原理是运用阳极材料替代管道以及设备,以还原性能优秀的金属充当阳极,使其和管道之间形成有效的衔接,从而构成一块“原电池”,实际运用期间,阳极材料产生氧化反应,并不断减少与损耗,如此延长管道与设备的使用时长,确保管道输送的安全性与稳定性。阳极材料并不少见,通常指的是部分含有阳极或是辅助阳极材料。随着科学技术的快速发展,可用的阳极材料日渐丰富,例如Mg-Mn、Mg-Al以及Zn-Sn等均可作为阳极材料。而部分材料也可作为辅助阳极的材料,如今许多新型材料也可作为阳极材料,例如氧化铁、绿银合金等。不同类型功能也有明显的差异,其中,合金重镁密度相对较低,且电位不高,极化效率较低,所以适用于埋地输油管道防腐工作之中。锌合
香山商业文化博物馆金阳极在抗腐蚀性能方面表现理想,且极化效率较高,使用时长也相对理想,所以多应用在酸性或是碱性较为严重的土壤之中。铝介乎于镁与锌之间,表面可能产生钝化效果,同Zn-Al与Al-Hg合金的方式可以发挥对应的效果。虽然阳极材料依旧处于不断更新与完善的状态,但是从宏观角度而言,阳极材料依旧存在一定不足之处需要进一步改善,即缺乏优秀的调节性能,于特殊环境之下可能产生极性逆转的现象。此外,由于辅助阳极的气阻值相对较高,所以在开展屏蔽期间,可能对阴极保护工作产生一定的影响。
(二)外加电流阴极保护方案
外加电流阴极保护也是常用的一种防护方案,施工人员从外部向需要接受保护的管线加入强制性电流,由于不希望令阴极受到腐蚀,阴极产生腐蚀现象之后将造成电子受损,此时便需要为管道补充已经流失的电子。工作人员通过阳极传输的方式将电流导入土壤之中,同时应用汇流点使电流再次流入电源设备之中,借助该方式补充阴极流失的电子。该防护措施的特点在于操作期间将形成较为强大的电流,工作人员可以通过远程操控,安装也无需投入较大的工程量,且运行期间不需要大量专业技术人员予以养护,所以该防护方式多适用于远距离输送管道以及局部管网防护工作之中。
(三)杂散电流腐蚀应对方案
沿着规定路径之外的途径流动的电流即为杂散电流。电流流入管道之后,沿着管道流动一段距离之后,并从临近牵引站位置脱离管道进入土壤。电流从金属流入电解液之后即产生氧化反应,此时金属为阳极,即会产生腐蚀。具体可采用如下方式予以解决:第一,增加接地电阻。企业可以适当增加管道和土壤之间电阻或是提高边界电阻阴阳极有效边界电阻,以此达到减少杂散电流的有效方式。例如,企业可以运用等级高的管道防腐层,以有效增加管地之间电阻以及阴阳极有效边界电阻。另外,选用土壤环境优秀的场所铺设管道,同样能够避免杂散电流的腐蚀。第二,排流保护。利用电缆实现受保护金属管道和排流设施之间的连接,使得杂散电流流入电器设施或是引入至地极,使得受保护的管道转化为阴极性,以此避免金属管道产生阳极腐蚀。结合电器连接回路的差异,可以区分为极性、强制以及接地排流,各种方式有着明显的优势的与缺陷,企业需要结合实际情况选用适宜的排流方式。
结束语
哈特曼远距离输送石油管道常年埋设在地下,容易受到附近土壤环境的侵蚀,影响管道质量以及
使用时长。故而,施工人员应明确阴极保护观念与基本原理,合理运用牺牲阳极或是添加电流阴极防腐方案,以保证远距离管道运输的安全性,同时延长管道的使用时长。阅读与学习
参考文献
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本文发布于:2024-09-23 15:31:16,感谢您对本站的认可!

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