陰極保護技術
(1)區域性陰極保護
區域性陰極保護是近年來強力推廣的新技術,分強制電流和犧牲陽極法兩種方式。因站內接地多、管網復雜,所需電流太大,所以站場區域性陰極保護多采用強制電流方式。
區域性陰極保護應考慮:保護電流的均勻分布、管道間相互屏蔽、對干線陰極保護系統的干擾、對站內自動化系統的影響及陰極保護有效性的檢測等問題。
強制區域性陰極保護系統的輔助陽極地床有:淺埋分布式、深井陽極式、深井陽極和分布陽極聯合式、柔性陽極分布式等多種。其它陽極方式均為常規技術,而柔性陽極是一種新的技術,是以導電聚合物為基材制作而成的長線形連續性輔助陽極,外表酷似電纜故也稱纜形陽極,如圖1所示。
柔性陽極主要應用于埋地鋼質管道和儲罐的陰極保護,施工簡單方便,防腐效果顯著。與其他輔助陽極相比,其主要特點見表2。
根據上述比較,柔性陽極是站內區域性陰極保護和罐底陰極保護的首選,現在柔性陽極已國產化,性能和國外產品一樣,價格卻低了很多。
(2)管道干線的陰極保護
以西氣東輸二線為例,干線全長4895km,管徑1219mm,管材X80,陰極保護采用強制電流保護方案。
由于管線途徑地域廣,地質條件差異較大,為合理設置陰極保護站位置,綜合各種影響因素,對于采用3LPE防腐層的管道,保護電流密度取5μA/m2,并根據不同的管道參數和電位范圍,按GB/T 21448標準計算陰極保護的范圍和電流需要量,結果見表3。
陰極保護參數采用遙測技術,將各保護站和RTU閥室的數據,通過站控SCADA系統傳至區域控制中心,管道沿線的GPRS無線電電位采集系統的數據通過公共無線系統傳至區域控制中心的單獨服務器,各站通過內部網絡了解沿線保護電位情況。
減阻內涂技術
天然氣管道的減阻內涂技術在國外已十分普及,如目前西方工業發達國家所建天然氣管道幾乎百分之百地實現了減阻內涂。雖然各國的參數取值不盡相同,但結論卻是一致的,即認為初期內涂層投入的成本將會得到幾倍的回報,管徑越大、線路越長、輸氣量越大,效益就越好。
管道減阻內涂主要使用的涂層材料為雙組份環氧類,對于這類涂料,即可作減阻內涂用,也可作防腐內涂用。減阻型內涂層厚度大于50μm,一般選擇要大于80μm,管道連頭處不做內涂處理;防腐型內涂層厚度大于250μm,一般選擇要大于500μm,管道連頭處必須做防腐處理。
在實踐中獲得的數據顯示,采用減阻內涂技術優勢明顯。
(1)在同樣輸量下,可增大站間距,減少壓氣站數量。并減少總功率的消耗。
(2)西氣東輸采用減阻內涂技術后,可減少固定資產投資7.1億元,減少運行費用1.65億元。
(3)可提高輸氣能力。
(4)可減少清管次數和輔助生產開支。
(5)有利于管內壁冶金缺陷的檢查、縮短氣體管道的干燥時間、減少管壁上的物質沉積、提高輸送介質的純度、改善流體的流動性能、減少污染、降低維護費用、減緩內壁腐蝕等間接的效益等。
總之,天然氣管道內涂減阻技術在技術上是先進的、成熟的,經濟上是合理的,在西氣東輸管道工程中成功應用后已定為中石油重點推廣的新技術之一,在隨后建設的各條大口徑天然氣管道上得以應用。
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標簽: 油氣管道地下安全要略

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