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地下油气管道的安全要略
2012-04-01 00:00:00 作者:徐昌学 王卫国 胡士信 张鹏 来源:《腐蚀防护之友》


  阴极保护技术


  (1)区域性阴极保护


  区域性阴极保护是近年来强力推广的新技术,分强制电流和牺牲阳极法两种方式。因站内接地多、管网复杂,所需电流太大,所以站场区域性阴极保护多采用强制电流方式。


  区域性阴极保护应考虑:保护电流的均匀分布、管道间相互屏蔽、对干线阴极保护系统的干扰、对站内自动化系统的影响及阴极保护有效性的检测等问题。


  强制区域性阴极保护系统的辅助阳极地床有:浅埋分布式、深井阳极式、深井阳极和分布阳极联合式、柔性阳极分布式等多种。其它阳极方式均为常规技术,而柔性阳极是一种新的技术,是以导电聚合物为基材制作而成的长线形连续性辅助阳极,外表酷似电缆故也称缆形阳极,如图1所示。
 


  柔性阳极主要应用于埋地钢质管道和储罐的阴极保护,施工简单方便,防腐效果显着。与其他辅助阳极相比,其主要特点见表2。
 


  根据上述比较,柔性阳极是站内区域性阴极保护和罐底阴极保护的首选,现在柔性阳极已国产化,性能和国外产品一样,价格却低了很多。


  (2)管道干线的阴极保护


  以西气东输二线为例,干线全长4895km,管径1219mm,管材X80,阴极保护采用强制电流保护方案。


  由于管线途径地域广,地质条件差异较大,为合理设置阴极保护站位置,综合各种影响因素,对于采用3LPE防腐层的管道,保护电流密度取5μA/m2,并根据不同的管道参数和电位范围,按GB/T  21448标准计算阴极保护的范围和电流需要量,结果见表3。
 


  阴极保护参数采用遥测技术,将各保护站和RTU阀室的数据,通过站控SCADA系统传至区域控制中心,管道沿线的GPRS无线电电位采集系统的数据通过公共无线系统传至区域控制中心的单独服务器,各站通过内部网络了解沿线保护电位情况。


减阻内涂技术

  天然气管道的减阻内涂技术在国外已十分普及,如目前西方工业发达国家所建天然气管道几乎百分之百地实现了减阻内涂。虽然各国的参数取值不尽相同,但结论却是一致的,即认为初期内涂层投入的成本将会得到几倍的回报,管径越大、线路越长、输气量越大,效益就越好。


  管道减阻内涂主要使用的涂层材料为双组份环氧类,对于这类涂料,即可作减阻内涂用,也可作防腐内涂用。减阻型内涂层厚度大于50μm,一般选择要大于80μm,管道连头处不做内涂处理;防腐型内涂层厚度大于250μm,一般选择要大于500μm,管道连头处必须做防腐处理。


  在实践中获得的数据显示,采用减阻内涂技术优势明显。


  (1)在同样输量下,可增大站间距,减少压气站数量。并减少总功率的消耗。


  (2)西气东输采用减阻内涂技术后,可减少固定资产投资7.1亿元,减少运行费用1.65亿元。


  (3)可提高输气能力。


  (4)可减少清管次数和辅助生产开支。


  (5)有利于管内壁冶金缺陷的检查、缩短气体管道的干燥时间、减少管壁上的物质沉积、提高输送介质的纯度、改善流体的流动性能、减少污染、降低维护费用、减缓内壁腐蚀等间接的效益等。


  总之,天然气管道内涂减阻技术在技术上是先进的、成熟的,经济上是合理的,在西气东输管道工程中成功应用后已定为中石油重点推广的新技术之一,在随后建设的各条大口径天然气管道上得以应用。

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