李志國

（大慶油田工程建設(shè)公司國際工程事業(yè)部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

陰極保護(hù)措施是減緩埋地金屬管道表面腐蝕的主要措施，從埋地管道特征出發(fā)，研究陰極保護(hù)施工程序，以不斷促進(jìn)陰極保護(hù)設(shè)施和設(shè)備管理質(zhì)量的提升，彰顯陰極保護(hù)措施的應(yīng)用效益，盡可能的規(guī)避金屬腐蝕問題，促進(jìn)管道應(yīng)用期限的延長，提升管道運(yùn)輸?shù)男省?/p>

1 埋地管道保護(hù)現(xiàn)狀

當(dāng)前，埋地管道防腐措施應(yīng)用中，常用各種形式的保護(hù)方式開展管道保護(hù)，埋地保護(hù)施工已經(jīng)構(gòu)建了完整的技術(shù)措施和規(guī)范化的施工技術(shù)。當(dāng)前國際領(lǐng)域及國內(nèi)領(lǐng)域，一般情況下均應(yīng)用石油瀝青防腐涂層、2PE聚乙烯防腐涂層和噴涂環(huán)氧粉末等方式開展防腐干預(yù)，以實(shí)現(xiàn)管道與外界的資源保護(hù)，實(shí)現(xiàn)防腐效用，這些防腐形式的實(shí)際防腐作業(yè)過程應(yīng)用效益也相當(dāng)顯著。陰極保護(hù)工作開展過程中，對(duì)其重視程度相對(duì)欠缺，開展陰極保護(hù)工作僅停留在埋地施工過程中的表面，實(shí)際施工中并未落實(shí)相關(guān)應(yīng)急保護(hù)措施，導(dǎo)致埋地管道陰極保護(hù)無法推廣。

2 埋地管道施工作業(yè)中陰極保護(hù)施工難點(diǎn)

當(dāng)前，在時(shí)間和環(huán)境的雙重作用影響下，導(dǎo)致埋地管道表面形成了陰極和陽極區(qū)域，管道的腐蝕會(huì)在陽極區(qū)域逐漸開展。所謂陰極保護(hù)，指的是在外部操作的干預(yù)下，將被保護(hù)的管道表面轉(zhuǎn)化為陰極，以降低腐蝕效果。陰極保護(hù)在埋地管道之中的應(yīng)用，需要做好埋地管道的防腐干預(yù)及絕緣干預(yù)，尤其是針對(duì)管道補(bǔ)口施工及焊口施工位置，需要盡可能對(duì)管道防腐涂層進(jìn)行優(yōu)化施工，盡可能的減少損壞發(fā)生率，以此提升陰極保護(hù)的效用時(shí)長。實(shí)際開展埋地管道的防腐和責(zé)任建設(shè)過程中，由于施工員施工素養(yǎng)存在一定差異性，所以極易導(dǎo)致防腐層破損修補(bǔ)或者補(bǔ)口修補(bǔ)操作質(zhì)量欠缺。絕緣防腐在施工過程中若是連續(xù)性不足，將加劇管道的腐蝕。開展埋地管道陰極保護(hù)施工建設(shè)中，從業(yè)人員不斷開展應(yīng)急保護(hù)施工技術(shù)的研究，獲得了相關(guān)的研究成果，在埋地管道施工過程中應(yīng)用陰極保護(hù)措施，一般情況下，主要利用柔性陽極和帶狀鎂陽極方式進(jìn)行施工建設(shè)。柔性陽極建設(shè)的應(yīng)用，有利于加強(qiáng)管道保護(hù)，且不會(huì)對(duì)管道附近的設(shè)施產(chǎn)生影響，在防腐涂層損壞之前，有利于保持電流流通的均勻性。帶狀鎂陽極的應(yīng)用，有利于對(duì)外加電流有效保護(hù)，并不會(huì)對(duì)管道周圍措施產(chǎn)生影響。但是這防腐措施應(yīng)用的基礎(chǔ)就是對(duì)電源及安裝儀器進(jìn)行完善，但是實(shí)際埋地管道施工作業(yè)中，想要大范圍的應(yīng)用陰極保護(hù)方式的難度卻十分巨大[1]。

3 埋地管道施工作業(yè)中陰極保護(hù)方法

3.1 犧牲陽極法

所謂犧牲陽極法，指的是在腐蝕電池之中，由于陽極常被腐蝕，而陰極不被腐蝕，所以犧牲陽極，優(yōu)先溶解，使得金屬構(gòu)成物能夠成為陰極，以此實(shí)現(xiàn)保護(hù)。為實(shí)現(xiàn)保護(hù)目的，犧牲陽極的方式不僅需要在開路狀態(tài)下，確保開路電位足夠，在閉路狀態(tài)下，電位也足夠，以維系驅(qū)動(dòng)電壓的正常。犧牲陽極法施工中，需要對(duì)材料質(zhì)量嚴(yán)格控制，確保進(jìn)場(chǎng)材料符合施工標(biāo)準(zhǔn)，檢查并認(rèn)定陽極以后，運(yùn)送中會(huì)出現(xiàn)陽極污染問題，所以安裝前，需要進(jìn)行拋光及外表面灰塵的清理，進(jìn)而應(yīng)用乙醇擦拭干凈，并將其在袋裝填料之中存儲(chǔ)，避免磕碰，確保陽極在舒展的情況下在地下位置埋設(shè)。依據(jù)相關(guān)要求，陰極保護(hù)電位應(yīng)在-850～-1200mV之間，陽極需要在管道一側(cè)位置埋設(shè)，并將其與管道之間維持2米距離。不同陽極之間的距離也需要為2m，并以VV型銅芯電纜開展連接，電纜中，應(yīng)用規(guī)格為線徑1×10平方毫米，電纜規(guī)格為耐壓500V，一組之中應(yīng)涵蓋五支陽極，并聯(lián)以后，焊接中間陽極，使得管道陰極匯流點(diǎn)能夠連接在一起。

3.2 強(qiáng)制電流法

陰極保護(hù)中，恒電位儀屬于陰極保護(hù)的主要設(shè)備，其主要功能為將220～380伏的交流電源，依靠降壓蒸餾電路轉(zhuǎn)化的形式，形成低壓直流，進(jìn)而利用穩(wěn)壓及調(diào)節(jié)以后，將其向管道之中供給。當(dāng)前，最常見的強(qiáng)制電流設(shè)備儀器涵蓋PS系列與KKG系列等，可以依據(jù)管道的實(shí)際狀況，控制輸出電壓在20～50V之間，進(jìn)而控制輸出電流，維持其在10～100毫安，控制保護(hù)胃電位在0～-2V。安裝恒電位中，需要先將管道上陰極匯流點(diǎn)安裝，通電點(diǎn)在恒電位儀的陰極端子位置連接，與此同時(shí)，將管道旁埋設(shè)的陽極組在陽極端子位置連接，進(jìn)而將匯流點(diǎn)周圍的參比電極向參比端子連接。恒電位儀運(yùn)行中，需要應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將儀器所輸入的模擬量以A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行微機(jī)可識(shí)別數(shù)字量的轉(zhuǎn)換后操作，進(jìn)而進(jìn)行監(jiān)測(cè)，依據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際需求，按時(shí)進(jìn)行輸出電流、輸出電壓的打印，并進(jìn)行保護(hù)點(diǎn)位值的打印，需要對(duì)恒電位儀的運(yùn)行狀況仔細(xì)觀察，涵蓋故障發(fā)生及停止電流輸送的時(shí)間，詳細(xì)的記錄，最終進(jìn)行恒電位儀運(yùn)行趨勢(shì)圖的打印，以維持恒電位儀運(yùn)行中控制狀態(tài)正常。安裝陽極組中，需要先將高貴鑄鐵陽極采用垂直形式埋設(shè)，埋入地下1.5m位置，陽極之間的距離控制在3.0m，以VV型電纜對(duì)其連接，并將其向接線箱連接，進(jìn)而，依據(jù)架空癲癇向恒電位儀的輸出端子位置連接，最終將陽極在低洼潮濕的土壤之中埋設(shè)，使其距離管道的間隔在50m以上。陰極匯流點(diǎn)安裝中，需要應(yīng)用氣焊進(jìn)行通電點(diǎn)的干預(yù)，使其加強(qiáng)極在管道位置焊接，進(jìn)而將電纜銅線插入，進(jìn)行牢固的焊接，最后，封閉處理銅管，使得電纜線能夠通過架空及埋地等形式向恒電位儀輸入端位置連接。

4 埋地管道施工作業(yè)中陰極保護(hù)施工與管理

4.1 原料質(zhì)量的控制

為優(yōu)化陰極保護(hù)的施工效果，最關(guān)鍵的是對(duì)施工原料的質(zhì)量進(jìn)行有效控制，其屬于埋地管道施工與管理開展的基本保障，有利于后續(xù)應(yīng)急保護(hù)工作的順利推進(jìn)。分析當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展情況，原料生產(chǎn)廠家為盲目的追求經(jīng)濟(jì)效益，大多忽視原料質(zhì)量，導(dǎo)致材料在埋地管道之中應(yīng)用以后安全隱患的存在，增加故障發(fā)生頻率，無法確保管道能夠穩(wěn)定和長期的應(yīng)用，也將對(duì)后續(xù)維護(hù)工作的開展產(chǎn)生極大不良影響，甚至?xí)绊懝艿赖男蘩硇Ч?。埋地管道施工作業(yè)過程中需要對(duì)原料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，合理選擇質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的材料，選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)廠家，由監(jiān)督管理部門制定相關(guān)的材料監(jiān)督管理機(jī)制，對(duì)施工企業(yè)進(jìn)行管理，確保陰極保護(hù)施工能夠有序開展。且在材料購進(jìn)之前，必須進(jìn)行原材料的調(diào)研工作，經(jīng)過市場(chǎng)比對(duì)后，選擇最優(yōu)化的材料采購應(yīng)用于實(shí)際施工建造過程中[2]。

4.2 絕緣防腐層質(zhì)量控制

待原料與所選擇的標(biāo)準(zhǔn)相符合以后，就需要確保絕緣防腐涂層的應(yīng)用質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，必須保障管道防腐涂層噴涂過程中涂抹均勻。實(shí)際埋地管道防腐涂層施工中，所涂抹的防腐涂層厚度一般情況下會(huì)超過理論的厚度值。究其原因，大多由于噴涂工具、噴涂人員的操作能力、個(gè)人素養(yǎng)、實(shí)際噴涂應(yīng)用工藝及操作流程等各種因素的影響而導(dǎo)致的，比如應(yīng)用環(huán)氧粉末開展埋地管道的防腐作業(yè)中，涂層噴涂時(shí)若是噴涂較薄的絕緣防腐涂層，將無法導(dǎo)致埋地管道預(yù)期的防護(hù)效果，若是噴涂較厚的防腐涂層，則又會(huì)導(dǎo)致原材料的購進(jìn)成本的提升，所以當(dāng)前技術(shù)水平不斷提升的背景下，與絕緣防腐層建設(shè)的配套技術(shù)不斷應(yīng)用，其可從一定程度上對(duì)絕緣防腐涂層的厚度進(jìn)行限制，不僅可以確保防腐涂層最優(yōu)化的防腐效果，又可以提升防腐涂層噴涂過程中最大化的經(jīng)濟(jì)效益，所以必須不斷完善相關(guān)絕緣防腐涂層的噴涂工藝[3]。埋地管道絕緣防腐涂層應(yīng)用過程中的作用主要是確保埋地管道的外壁不會(huì)與環(huán)境接觸，從而保證外壁不會(huì)受到輻射，為確保埋地管道的運(yùn)行穩(wěn)定和安全，陰極保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用也十分關(guān)鍵。

4.3 安裝質(zhì)量的控制

安裝絕緣防腐層過程中，大都是由工廠開展預(yù)制以后，為實(shí)現(xiàn)預(yù)期的防腐效果，由相關(guān)施工人員后續(xù)進(jìn)行管材的裝卸運(yùn)輸，并最終進(jìn)行安裝。在此過程中，做好相關(guān)的監(jiān)督與管理十分關(guān)鍵，必須控制好安裝質(zhì)量，安裝控制過程中需要從防腐層的特征及陰極保護(hù)的特征出發(fā)，強(qiáng)化安裝質(zhì)量的監(jiān)督與控制，不斷提升安裝人員的責(zé)任意識(shí)，提升其操作能力，以此確保最大化安裝效益。在此過程中，還需要確保陰極保護(hù)工作的順利落實(shí)，以保障施工質(zhì)量，方便埋地管道后期的修復(fù)與管理。埋地管道進(jìn)行陰極保護(hù)施工作業(yè)過程中均會(huì)不同程度地對(duì)防腐絕緣涂層產(chǎn)生損壞，所以，這就必須修復(fù)損壞的防腐涂層部分。陰極保護(hù)應(yīng)用過程中技術(shù)含量較高，價(jià)值顯著，必須不斷提升施工人員的專業(yè)素養(yǎng)，以此保障以及保護(hù)的施工質(zhì)量，保護(hù)工作在埋地管道應(yīng)用過程中，施工企業(yè)想要確保埋地管道的順利應(yīng)用，就需要不斷強(qiáng)化陰極施工技術(shù)，保障良好的防腐效果，這就需要不斷提升工作人員的責(zé)任意識(shí)和操作素養(yǎng)，制定統(tǒng)一化的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)施工情況進(jìn)行控制，以此保障陰極保護(hù)工作的落實(shí)和應(yīng)用質(zhì)量。

5 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前埋地管道應(yīng)用范圍日益廣泛，但是腐蝕問題嚴(yán)重影響管道的應(yīng)用，所以必須強(qiáng)化防腐工作，利用陰極保護(hù)方式，將其與絕緣防腐層配合應(yīng)用，以最大化管道保護(hù)效果。