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國外管道陰極保護標準研究

ISO 15589-1-2015《管道輸送系統(tǒng)的陰極保護第l部分：陸上管道》是目前最新版國際陰極保護標準。此外，國外陰極保護相關(guān)標準有澳大利亞標準AS 2832.1-2003《Cathodic protection of metals Part 2: Compact buried structures》、BS EN 14505：2005 《復(fù)雜構(gòu)筑物的陰極保護》、ГОСТ Р 51164-98《干線鋼管線防腐主要求》、NACE SP0169-2013《埋地或水下金屬管道的外腐蝕控制》、NACE SP0177-2014《減輕交流電和雷電對金屬構(gòu)筑物腐蝕控制方法》等標準。國內(nèi)主要標準有GB/T21448-2008《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護技術(shù)規(guī)范》、GB/T 50698-2011《埋地鋼質(zhì)管道交流干擾防護技術(shù)標準》、GB 50991-2014《埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護技術(shù)標準》和SY/T5919-2009《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護技術(shù)管理規(guī)程》等。

1 陰極保護準則

ISO 15589-1-2015明確規(guī)定使腐蝕速率小于0.01 mm/年的金屬對電解質(zhì)電位就是保護電位EP，NACE SP0169-2013提出外腐蝕控制有效性準則為0.025mm/年。GB/T 21448提出了陰極保護電位準則，但并沒有提出腐蝕速率控制準則，并且對于不同溫度下的陰極保護準則沒有相關(guān)規(guī)定和說明，均采用統(tǒng)一的準則來進行評價。建議參考ISO 15589-1-2015修訂GB/T 21448陰極保護準則部分，建立可接受腐蝕速度準則。

2 陰極保護投運時間規(guī)定

ГОСТ Р 51164-98《干線鋼管線防腐主要求》規(guī)定，在雜散電流地區(qū)，設(shè)計的管線電化學(xué)保護設(shè)備應(yīng)在管段鋪設(shè)和回填后一個月內(nèi)開始工作，在其他情況下，在三個月內(nèi)開始工作。РД 153-39.4-056-00 《干線輸油管道的運營技術(shù)規(guī)程》明確規(guī)定，自向土壤內(nèi)敷設(shè)地下管道之日起，應(yīng)保證電化學(xué)保護設(shè)備的最短啟動期限不超過一個月（維修和規(guī)定作業(yè)不超過15天）。在雜散電流作用區(qū)內(nèi)，排流保護應(yīng)與向土壤內(nèi)敷設(shè)管道段同時啟動。俄羅斯關(guān)于陰極保護投運時間方面要求更嚴格，建議參考借鑒盡快使陰極保護或排流保護裝置投入運行。

3 關(guān)鍵跨接線的檢查

Enbridge公司技術(shù)手冊引入了關(guān)鍵跨接線的概念，并明確規(guī)定了關(guān)鍵跨接線的使用和檢測要求。Enbridge公司每年至少對干擾跨接線或關(guān)鍵跨接進行外觀目測檢查6次，時間間隔不得超過2個半月。此外，每月對關(guān)鍵跨接線進行電氣檢驗。關(guān)鍵跨接線的電氣檢查必須包括流經(jīng)跨接電纜的電流大小和方向。建議國內(nèi)相關(guān)標準借鑒Enbridge公司手冊關(guān)于關(guān)鍵跨接線的使用和檢測要求，加強對關(guān)鍵跨接線的管理。

4 強制電流系統(tǒng)要求

GB/T 21448-2008規(guī)定強制電流系統(tǒng)對陰極保護直流電源設(shè)備的要求，一般情況下可選用整流器或恒電位儀。當(dāng)管地電位或回路電阻有經(jīng)常性較大變化或電網(wǎng)電壓變化較大時，應(yīng)使用恒電位儀，對強制電流系統(tǒng)的最高輸出電壓沒有限制。國外普遍采用整流器，ISO 15589-1-2015規(guī)定，一般宜避免電壓高于50V（整流器輸出）。假如無法避免這種情況，那么應(yīng)當(dāng)從安全角度對所用電壓的后果進行評價。

5 調(diào)試

ISO 15589-1:2015明確規(guī)定，陰極保護系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)分三步進行：（1）初步測試，確保陰極保護系統(tǒng)符合設(shè)計要求；（2）陰極保護系統(tǒng)啟動；（3）陰極保護系統(tǒng)測量與調(diào)整，確保全線所有管段均滿足第6章陰極保護準則系統(tǒng)要求。并規(guī)定了三個步驟詳細的檢測內(nèi)容和細節(jié)。GB/T 21448-2008規(guī)定陰極保護系統(tǒng)通電前，應(yīng)對設(shè)備和裝置進行檢測。陰極保護系統(tǒng)調(diào)試包括通電前的檢測和通電后的測試，但調(diào)試檢查內(nèi)容規(guī)定沒有ISO 15589-1詳細具體。建議參考ISO 15589-1修訂陰極保護系統(tǒng)調(diào)試章節(jié)內(nèi)容，細化相關(guān)要求規(guī)定。

6 投產(chǎn)后調(diào)試

GB/T 21448-2008規(guī)定了陰極保護投產(chǎn)后調(diào)試的要求。NACE SP 0169-2013規(guī)定在每個陰極保護系統(tǒng)通電和調(diào)試之后，應(yīng)進行一次檢測，以確定是否達到陰極保護。ISO 15589-1:2015也明確規(guī)定，在陰極保護系統(tǒng)通電前后均應(yīng)進行陰極保護系統(tǒng)的調(diào)試。建議參考國外標準做法，在陰極保護系統(tǒng)通電前后均應(yīng)進行陰極保護系統(tǒng)的調(diào)試，并增加在陰極保護系統(tǒng)運行一年內(nèi)，宜進行相關(guān)檢查的要求。

7 并行管道聯(lián)合陰極保護

ISO 15589-1-2015明確指出，當(dāng)一個整流器對兩條以上的管道實施陰極保護時，宜在負排流點宜安裝電阻以平衡各相鄰管道的電流。每個負排流點應(yīng)配備一個分路和二極管，防止在測量通電電位和斷電電位時管道互相干擾。對于并行管道為了控制電流，在兩條或多條管道上可以直接跨接，或有必要在測試樁上安裝二極管或系列電阻?？紤]到屏蔽或干擾的風(fēng)險，宜定位陽極地床的位置。跨接的并行管道，如果管道電流需求相差很大，則跨接不可能成功。在某些情況下，要求單獨的陰極保護系統(tǒng)。當(dāng)測試沒有跨接的并行管道上的管地電位時，參比電極的放置位置非常重要。

目前國內(nèi)GB/T 21448-2008對并行管道陰極保護系統(tǒng)設(shè)計、檢測及運行優(yōu)化技術(shù)并未給出明確規(guī)定。建議增加并行管道陰極保護相關(guān)規(guī)定，以及對并行管道陰極保護進行維護和電位檢測時，明確對參比電極的放置位置要求。

趙晉云 管道科技研究中心防腐所