1. 工程概况

格一拉管线是我国1973年3月开工建设的第一条高海拔、长距离、可输多种成品油的输油管道。该管线起点是青海省格尔木市，终点为西藏拉萨市，全长1080km，管径159mm，钢管外绕涂石油沥青，中间加缠中碱玻璃布，外包聚氯乙烯工业膜。2002年对该管线实行技术改造，改造后的全线9座场站全部采用监控系统，即SCADA系统、工业电视监视系统、数字电话调度系统。
 
格一拉管线横跨青藏高原，其中有900km建在海拔4000m以上，管线最高点达5230m，管线有560km通过常年冻土地带，气候严寒，冰冻期长达8个月，冰丘、冰锥、冰山曾使埋地管线多处凸起地面，给管线的安全运行造成威胁。沿线土壤电阻率达3000Ω•m以上，冻土、高原问题不仅给格一拉管线的设计、施工带来了前所未有的困难，也给阴极保护系统的设计、施工带来了新的挑战。

2. 反电位法阴极保护方案的提出

由于格一拉管线地处环境恶劣复杂，站场的选址和建造都是比较困难的。根据设计，格一拉管线共设9座场站，阴极保护控制系统与泵站建造在一起。其中有一站由于两站间距较长，传统式强制电流法阴极保护半径根本达不到两站中间的管段，且相差甚远。当时解决这一问题的方法有五个途径：一是增设牺牲阳极保护；二是采用新型电源加站；三是提高通电点电位；四是采用屏蔽接地；五是采用反电位法。分析结果认为，措施一受到土壤电阻率的限制；措施二受到新型电源的限制；措施三受到最大保护电位的限制；措施四受其用电量的限制；措施五与前四项措施相比其优点相对凸显。因此决定利用现有的场站，在原来强制电流法阴极保护系统的基础上，再增设一套反电位系统，即增加一台恒电位仪，增设一辅助阴极地床，来增长单站保护距离。

3. 反电位法阴极保护系统构成与设置

我们知道，正常阴极保护施加给管路的是负电位，需设置辅助阳极；同理“反电位”法要给管路施加一正电位，那么就需要设置辅助阴极。

当辅助阳极的位置确定后，辅助阴极设置得远近，对于正电位分布均匀与否有着重要的影响。如果辅助阴极设置得过近，则正电位分布不均匀，通电点附近管道的保护电位削减得过多，因而可能出现电位较正的现象，这时通电点附近的管道，保护电位显得不足。如果辅助阴极设置得过远，则正电位分布较均匀，通电点附近管道的保护电位削减不够，因而可能出现保护电位过负的现象，而距通电点渐远处的管道，保护电位也受到了不必要的削减，这时距通电点渐远处的管道本来刚好达到最小保护电位，经正电位的叠加，反而降低了有效保护电位，于是这些部位可能根本没有达到保护。可见，辅助阴极设置的位置如不合理，正负电位绝对值之差可能出现“极端”值。一般来说，当辅助阳极与管道间的距离取500m时，辅助阴极可取30-50m，当辅助阳极与管道间的距离增大时，辅助阴极与管道间的距离也应相应地增大；反之，应相应地减小。在没有把握的情况下，最好设置临时接地极，用蓄电池作电源进行模拟实验，取得数据后再确定其准确的位置。

4. 结论

反电位法阴极保护，可以有效延长单站的保护距离，格一拉管线某站测试结果表明，“反电位”法阴极保护可达到相当于正常保护距离的3倍。克拉玛依油田实验的结果是使保护长度增加1倍多。但从目前情况看，由于反电位法在理论和实践的阐述上还缺少完整系统研究和评价，因而尚未推广使用。

目前，各种新型电源（如太阳能电池、TEG, CCTV和风力发电机等）和各类新型牺牲阳极材料不断涌现，解决像格一拉管线类似的问题已不再是什么难事。但是，反电位法阴极保护技术毕竟是传统阴极保护技术的发展、补充和完善。加强这方面的研究与探索，无疑是对电化学保护理论的进一步扩充和深化。