阴极保护技术的应用现状及相关问题探讨*

杨 超，黄 珊，韩 庆，刘海波，孙 亮

(1.中国石化集团胜利石油管理局博士后科研工作站，山东 东营 257000；2.中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心，山东 东营 257000)

目前阴极保护与涂层协同保护已经广泛应用于管道的腐蚀防护上。防腐层作为管道防护的第一道防线，将管道与腐蚀性介质隔开，并且保护管道不受外力机械损伤；而当防腐层出现破损时，此时阴极保护作为第二道防线，保证管道破损处不受腐蚀影响[1]。阴极保护主要包括外加电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护。对于不同防腐层的管道来说，SY/T 0036中指出了所需要的最小阴极保护电流密度:就目前应用广泛的3PE防腐层(1 MΩ·m2)来说，金属管道保护需要的阴极保护电流密度小于10 μA/m2，一方面,防腐层极大地减小了阴极保护系统的输出电流；另一方面，由于较高的防腐层电阻率，使得阴极保护电流更加均匀，能够保护更长的管道。因此，从长输管道阴极保护、集输管网阴极保护和站场区域阴极保护三个方面进行了讨论，提出了阴极保护后续需要研究的四个问题。

1 阴极保护设计

1.1 长输管道阴极保护

经过多年的发展，长输管道的外加电流阴极保护已经形成了完整的计算、设计体系，长输管道的阴极保护示意图见图1。一般来说，长输管道的阴极保护多采用外加电流的方式，站内设置恒电位仪，在站外设置辅助阳极，而通电点设置在站外绝缘法兰外侧，由于管道防腐层的高电阻率，因此较小的电流(几安培到几十安培)即可保护很长的管道，站间距可达数十甚至上百公里(同样也受土壤电阻率的影响)[2]；……