袁博峰
国家管网集团东部原油储运有限公司邹城输油处，山东邹城273500
摘要：由于我国幅员辽阔，管道在运行过程中面临着不同的环境，导致油气集输管道安全事故频发。腐蚀是引起油气集输管道事故的主要原因，油气管道采用阴极保护和防腐层保护的措施有很多。然而，在油气管道的运行过程中，腐蚀是不可避免的。因此，对管道保护性老化问题及其解决办法进行深入研究，将确保管道充分发挥作用。
关键词：油气管道；防腐保护；阴极保护系统；措施
管道外部腐蚀控制系统包括腐蚀保护层和防腐保护系统。阴极防腐层是防腐线然而在建造和操作管道时，在管道建设和运行过程中，防腐层不可避免地会由于机械碰撞或土应力而出现一些泄漏点，从而导致与腐蚀环境接触的管体产生腐蚀威胁。腐蚀性的阴极保护系统为管状体提供附加保护在这些泄漏点，以防止腐蚀管道阴极保护技术通过向管道表面提供阴极电流来消极地偏振地面电位管，从而控制管道表面的腐蚀。
一、油气长输管道与阴极保护技术
对管道中预防腐败的重要性的分析有着丰富的地下资源，但其分布非常不均匀，而且差异很大。因此，能源运输已成为能源管理企业的一个优先事项。能量石油和天然气管道周围环境的复杂性，气候条件、土壤可能会腐蚀石油管道。 除此之外，管道部流动加速了远距离输油管道的腐蚀速度，加剧了输油管道的老化，扰乱了石油和天然气的运输，导致了长期的石油和天然气泄漏，造成资源和能源公司的大量浪费，造成巨大的经济损失，甚至威胁到能源安全。因此，必须保护管道不受腐蚀，提高其耐腐蚀性，促进石油和天然气企业的长期发展。
阴极防护是防腐的主要技术。管道需要使用阴极保护公式计算相关数据，并为应用提供有效的参考和指导。保护技术的主要任务阴极系计算长管道中电位和电流的比分布，以减少外部环境造成的腐蚀。我国主要采用以下公式计算管道表面潜力的分配，以防止长管道通过控制潜力而腐蚀：
阴极保护的计算公式,Lp代表的实际长度管道保护两侧,V代表表面电位之间的差异和潜在的管道,DP代表的外直径管道,Js代表阴极保护电流的密度,和Ds代表了管道的阻力值。计算阴极保护的计算值需要用公式代替管道周围的相关数据，以获得特定的数据值，以便分析阴极保护技术对石油输送管道和石油输送管道防腐的保护作用。天然气阴极保护技术随着远距离输油管道的建造速度加快，防腐要求也越来越高，使用率也越来越高。
二、油气管道阴极保护影响因素
1、套管的影响。一般情况下，油气管道在施工过程中都会在其表面铺设一层套管。套管的作用是保护油气管道。根据阴极保护的基本原理,它可以发现,当外部电流阴极保护系统进入石油和天然气管道和达到额定的值中包含电子的金属管道、金属表面可以成为负电位阴极保护系统,从而达到石油和天然气管道的阴极保护效果。在实际实施阴极保护系统时，油气管道表面的套管对金属管道形成屏蔽，使大部分电子只能停留在套管内，阴极保护失效。此外,套管的材料在中国石油和天然气管道通常是钢材,由于直接接触金属套管,和短路状态,这不仅让宿主吸收电子数量增加,并可能导致金属流出管内部电子发生,它将进一步加剧石油和天然气管道的腐蚀。
2、电气化设备的影响。由于油气管道上方部分带电设备的频繁发生，这部分电气设备在运行过程中会对深埋地下的油气管道产生一定的影响。在所有电气化设备中，电气化铁路对油气管道的影响最大。电气化铁路的运营将涉及接触网和牵引供电网络。接触网系统中的接触导线与承载电缆共同构成架空接触网，铁路的轨道、架空接触网和铁路的大地共同构成牵引供电网络。因此，电源的泄漏电流通过钢轨进入地下室，从而在形成过程中在地面输油管和天然气管道中产生高的分散电流潜力，并进入管道的阴极保护系统，当阴极保护系统在范围之外受到干扰时，将严重干扰阴极保护系统的电移动，因此，管道的阴极保护系统可以被关闭。
在阴极区域内存在具有异质电流负电位的石油和天然气管道时，该区域的输油管和天然气管道不会产生腐蚀作用，随着金属管表面的负电位的逐渐提高，引起金属管道的氢化反应使涂层能够排出表面当大量的异静电分散电流进入'碳氢化合物分散电流的效应、强度电化学反应该区域导致金属管道的电化学腐蚀。
三、长输油气管道阴极保护系统措施
1、提升管道本质安全。从管道阴极保护管道表面，管道排出点将进一步加快管道在某一地点的腐蚀性加工，这不仅不保护管道和管道，但寿命可能会受到严重影响有用。在这种情况下，通过电气化铁路的输油管和天然气管道的壁厚应当增加，以便有效地改善输油管的内在安全性。另外，还可以通过混凝土管道进一步加强对输油管和天然气管道通道的有效保护，并在输油管和天然气管道之间提供支持。建立良好的绝缘表面，并改善输油管和管道的热绝缘性能，这有效地避免了受异质电流影响管道保护水平的失败，必要时可以使用牺牲阳极对输油管和输油管的交叉屏蔽管道进行电化学保护。
2、接地排流方式。如果油气管道在运行过程中与电子铁路之间的安全距离不能得到保证，提高油气管道的防护防护最可行的方案是接地排水。但在实施过程中必须充分保证管道阴极保护系统的有效性，接地放电一定不能影响管道阴极保护系统的实际保护效果和保护范围。
（1）极性排流。极地排水不充分地用于在管道周围的土壤中产生防扩散管道，不仅提高了防止管道腐蚀的效率，而且还提高了非常简单的操作方法，但这些管道的其他结构具有严重的扰乱作用，很容易引发已经消极的结构性现象。因此，在一些具有交流干扰线上的区域不能进行很好运用。极性排水沟主要由二极管和磁阳极接地装置组成。碳氢化合物管道的正电位通过位于电极泄漏处的二极管耦合到地上，因此，可以更好地保持阴极保护系统的电位，在某些输油管中的实际使用可以有效地降低金属管道中的正电位，在管道中仍然存在着严重的潜在负面现象。
（2）钳位式排流。在管道表面上使用紧密排水可以有效控制交流电压的值，但主要的缺点是，当AC电压太高时，会导致直流的变化。输油管道的阴极保护作用及其有效排水能力也受到限制，其排水设施受到损害的风险很高，而且鉴于这些设施的维护和管理的复杂性，应用费用也很高。另外，固定排污系统对对准材料有非常严格的要求，这些材料必须与天然气和石油材料完全兼容，以确保质量，而且其腐蚀潜力可能因质量和生产而变化。最后，这将进一步影响管道阴极保护的形成。
（3）固态去耦合器排流。一种使用改进的半导体技术耦合器的比较方法，其中该耦合器壳体是非金属材料，可以获得高效控制的管道和输油管的良好保护效率。例如，利用交换闪电电流的石油和天然气电流阴极保护系统，以及延长石油和天然气管道的使用寿命。与此同时，固态解耦排水能有效避免油气管道穿越电气化铁路过程中的杂散电流汇聚现象。国外一些油田采用固态解耦合器和接地体结合使用的方法。这种方法可以有效降低感应电压，维护和管理非常方便，适应性强。但是，它的实际使用成本相对较高。
随着管道的迅速发展腐蚀风险增加阴极防护技术，在控制管道腐蚀方面发挥着越来越重要的作用，并面临着许多更大的问题。为了应对与阴极防护的建造和运行有关的多重困难石油和天然气管道需要利用现有的阴极保护技术，以便将电化学、数字、卫星、电子、计算机和其他应用结合起来，使管道和天然气管道的阴极保护技术日益增多。先进的管理和需求管理技术，确保管道安全有效地运行。
参考文献：
[1] 姜宁，张国胜．杂散电流对油气输送管道阴极保护系统的影响及处理措施[J]．中国战略新兴产业，2017(12)：140．
[2] 赵富贵，孙建斌，孙强．阴极保护系统在罐区和长输管道中的应用[J]．油气储运，2018，23(8)：31—33．
[3] 曾刚勇，韩兴平．输气管道阴极保护电绝缘装置失效检测与预防—[J]．天然气工业，2019，32(2)：15．
[4] 薛致远，张丰，毕武喜．东北管网阴极保护通电／断电电位测量与分析[J]．油气储运，2019(10)07．