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近年来,由腐蚀破坏引起的管道穿孔开裂等管道事故频发,导致管道漏油、爆炸爆燃等重大安全事故,给社会造成了巨大的经济损失和严重后果。阴极保护技术是解决埋地输油气管道外腐蚀最为经济有效的方法,和防腐层保护联合构成管道的外防腐体系。阴极保护有牺牲阳极(SACP)和外加电流(强制电流ICCP)两种方式,通过使金属表面极化成为电化学电池的阴极从而减缓其腐蚀速率,管道外壁得到有效保护。对长输管道进行阴极保护由于需要电流量较大,所以通常采用外加电流的阴极保护方式。 阴极保护技术在我国埋地输油管网中获得广泛应用的同时,也暴露出诸多问题。经常出现恒电位仪参数异常、管地电位过保护欠保护等异常情况,致使阴极保护系统不能处于正常的工作状态,有些甚至全线阴极保护系统瘫痪,对于防腐层严重老化和存在破损点的管段存在非常大的腐蚀威胁。目前对阴极保护系统故障进行问题调查和技术评价还缺乏一套行之有效的方法,对于导致系统出现问题的原因和解决方法,很多尚不明确,所以对于输油管道阴极保护系统展开全面的问题调查和对策研究,是非常必要和有意义的。 以甬沪宁长输原油管道阴极保护系统为研究对象,采用无损检测技术(NDT),包括管中电流法(PCM+)、直流电位梯度法(DCVG)、密间隔测试法(CIPS),开展外腐蚀直接检测与评价。针对输油管道阴极保护系统前期反应出的问题和基本情况,对整个阴保系统和周围环境开展全面地问题调查、现场测试实验、数据分析、技术评价和对策研究。调查结果表明,存在恒电位仪仪表显示失真、绝缘法兰失效、阴保电流屏蔽、杂散电流干扰等问题。 对管线周围环境进行调查发现,管线沿线存在城地铁轨道交通、高速铁路、用电设施等,有些地方和管线出现近距离并行或者交叉情况;研究了以地铁和高铁为代表的轨道交通杂散电流对于管道阴极保护系统的干扰和危害情况,通过对大量实测数据进行分析,获得了高铁和地铁杂散电流的干扰模式和规律;研究了直流焊机产生的杂散电流对于管道阴保系统干扰的电回路,并对其危害程度进行了评估;对于阴保电流穿越套管屏蔽段进行了重点研究,研究表明套管和管道发生电性连接,套管内阳极基本消耗殆尽,腐蚀风险较大;对于输油管道阴极保护系统查出的问题,进行了原因分析、规律研究和危害评估,并且研究了有针对性的解决措施和对策,提出了合理的解决方案;最终总结出一套切实可行的阴极保护系统问题调查流程与防治方法。