邯郸市天然气管道防腐方法的应用
作者: 信息来源: 发布于:2015/12/7 点击量:
表1岩土数据表项目电阻率氧化还原电位极化电流密度丘陵平均水位平原水位黏土层含水量1.2米土层评定说明强腐蚀土壤从表1中可看出,该段土壤中PH值偏高,含水量较高,土壤被评为强腐蚀性等级,土壤的腐蚀作用源于埋地管道周围土壤颗粒间充满空气、水和各种可溶盐,使土壤具有电解质溶液的特征,正是金属管道受腐蚀的原因,由于天然气管道沿线土壤中的含水、含氧量较高,必然对管线造成强腐蚀,因此对该管道必须采用很好的防腐方法。
三、阴极保护方法的比较表2阴极保护方法方法优点缺点外加电流输出电源,电压连续可调保护范围大不受土壤电阻率的限制工程量越大越经济保护装置寿命长必须要有外部电源对临近金属构筑物有千扰3管理、维护工作量大牺牲阳极不需要外部电源对临近金属构筑物无千扰或较小管理工作量小工作量小时,经济性好保护电流均匀,且自动调节,利用率高1.高电阻率环境不经济2防腐层差时不适用3.输出电流有限从表2中可以清楚看到,阴极保护方法的两种作法各有其适用范围及明显的优缺点:(1)外加电流保护法不能适应没有外部电流的场合,当被保护的管道与其它地下金属管道或构筑物邻近时,必须考虑阴极保护站的杂散电流对它们的影响。
当这种影响超过现行标准时,就应考虑燃气管道与相邻地下金属管道或构筑物共同的电保护措施;(2)牺牲阳极法就不能适应高电阻率环境和被保护管道穿过水域的情况,阳极需埋在土壤冰冻线以下。鉴于该段电阻率低,路程短,采用牺牲阳极方法非常合适,且投资又低,管理方便,因此我们选择了牺牲阳极的方法。
四、高压输电线路对埋地管道的影响由于天然气管线与高压线路平行5km,高压线路的磁场将作用于管道上,可以得出如下结论:(1)交流电流将加速金属阳极溶解过程;(2)钢铁交流腐蚀一般认为相当直流腐蚀约2%左右;(3)阴极保护可以抑制交流腐蚀;(4)当管道和强电线路长距离平行接近时,将产生一个由交变相电流周围产生磁场作用在管道上而产生的二次交流电压或电流,也称磁千扰或磁感应。这个现象可以利用变压器原理来解释,架空电力导线是变压器的初级,空气和土壤是电磁波的传播媒介,而带防腐层的钢质管道则为变压器的次级,在三相输电系统中,由于三相导线与管道是不对称的,而且零序电流不为零,磁感应就不可避免。对于管道与强电线路间距小,长距离平行,在强电线路故障状态下和长期不平衡状态下,这种感应电压还是很危险的,轻者将持续千扰造成管道的交流腐蚀,重者会威胁到管道和操作人员的安全,所以必须对管道进行排流保护。对于交流千扰排流保护的类型有三种,分别是直接排流、隔直排流和负电位排流。三种排流对比见表3:排流方式接线图应用条件优点缺点管道直接排流被千扰管道直接与地床用导线连接起来,地床材料可为钢材等,接地电阻宜小于0.5Q排流效果好,简单经济阴极保护电流漏失隔直排流排流节电容排流二极管排流钳位式排流被千扰管道与地床间接入排流节(阻隔直流元件安装在金属箱内,可埋地或置于地面),接地电阻宜小于0.5Q可应用于阴极保护管道。钳位式排流利用部分千扰电压做阴极保护结构复杂,价格贵负电位排流被千扰管道与牺牲阳极用导线直接相连排流效果好。向管道提供阴极保护电流价格较高,须注意牺牲阳极极性逆转问题表3交流千扰的排流措施根据以上分析,鉴于敷设管道所在土壤腐蚀性强,高压输电线路对管道产生腐蚀作用,根据相关设计规范,我们最终采用了牺牲阳极的保护方式。牺牲阳极保护法不但可为管道提供阴极保护,还将起到排流的作用,起到抑制管道腐蚀、延长管道寿命的作用,为天然气管道安全、可靠的运行提供了保障。我们查阅了大量相关资料,类似的实例证明了牺牲阳极保护的可行性及效果。国外实践中有一条管道和二条500KV线路平行30m,间距为10m,感应电压高达46V,在千扰段中装设了19支镁阳极排除的交流电流达34.4A.在试验中测得的最大管道交流电位为35V,通过阳极排除的总交流电流高天然气管道阴极保护是十分重要的,它既能保护管道的安全运行,又能延长管道的使用寿命,充分了解各种电法保护优缺点,并根据实际情况灵活运用它们,才能使管道得到有效的保护。