陰極保護技術在昆明城市燃氣管網上的成功應用及探索

[摘要]本文介紹了昆明燃氣管網自投入運行十五年來犧牲陽極保護在城市管網中的成功應用經驗和將來的發(fā)展方向。

前 言

　　城市燃氣管網是城市的重要基礎設施之一，擔負著輸送能量的工作，是城市生存和發(fā)展的必要保障，被稱為城市的“生命線”。隨著經濟的快速發(fā)展，城市燃氣管網建設發(fā)展很快，各種管線縱橫交錯。這些管道埋設于地下，長期受到外部土壤和內部介質的強烈腐蝕而經常發(fā)生腐蝕泄漏事故，常常導致管道設備非計劃性檢修、更換和停產，造成了巨大的直接和間接的經濟損失。據資料統(tǒng)計，一個工業(yè)發(fā)達國家，每年由于金屬腐蝕的直接損失，就占國民經濟總產值的4％。

　　陰極保護是指將被保護金屬(如煤氣管道)進行陰極極化，使電位負移到金屬表面陽極的平衡電位，消除其化學不均勻性所引起的腐蝕電池，使金屬免遭環(huán)境介質(如土壤)的腐蝕。即用輔助陽極或犧牲陽極材料的腐蝕來代替被保護管道、設備的腐蝕。從而達到延長被保護管道的使用壽命，提高其安全性和經濟性的目的。經實踐證明這是一項投資少，其經濟和社會效益明顯的技術。陰極保護技術發(fā)源于160多年前，70年代初陰極保護技術日趨完善，成為歐、美、日等國的(聯幫)法規(guī)標準。我國早期的部頒標準SYJ7-84就已規(guī)定油、氣管道必須采用陰極保護。從環(huán)境保護和根據中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標準SY／T系列規(guī)范均要求，對油、氣管道建設均須實施陰極保護。

概 述

　　陰極保護分為外加電流保護和犧牲陽極保護兩種方式，目前昆明市煤氣輸配管網系統(tǒng)除在昆明焦化廠至昆明城區(qū)l號17.9KMφ630中壓主干管采用外加電流陰極保護外，二號主干管和其余城區(qū)管網均普遍采用犧牲陽極保護。因其施工方便，可靠性高，投資少。一般陰極保護系統(tǒng)投資只占管網總投資的3-5％。其在有效保護下，可延長管道使用壽命一倍以上。(陰極保護系統(tǒng)是指陰極保護設施：如外加電流保護站、犧牲陽極、絕緣法蘭、檢測樁和被保護對象——煤氣輸配管網。以及相應的檢測、管理軟件。)

　　2000年底統(tǒng)計，城市燃氣管網總長1113．82公里，城市燃氣用戶38萬戶，犧牲陽極總計1200多組，大口徑絕緣法蘭近4000套，調壓站252座，煤氣閥門567個，煤氣集水井4142口，城市燃氣管網設施總投資405461314．37元人民幣。目前已服役15年以上的埋地燃氣管網和設施已面臨著進入大修甚至部分更換的階段了。對我市燃氣管道的腐蝕原因進行深入調查和管網運行15年來陰極保護運行效果綜合評價，可以總結成功經驗，同時檢討工作中的問題和不足之處，做好管網腐蝕工作，提前預測和防范事故隱患，盡量減少突發(fā)事故發(fā)生和經濟損失。

　　由于埋地燃氣管道遭受土壤腐蝕和其它干擾影響，據國內一些地區(qū)的地下管道使用壽命統(tǒng)計，低的3-5年，高的10多年，嚴重的幾個月就會使管道腐蝕損壞和發(fā)生泄漏事故。昆明城市燃氣管網工程自1982年開工建設以來就實施了陰極保護，投入運行至今，由于腐蝕穿孔泄漏造成的事故僅有二例�？偨Y經驗，我們主要做了以下幾方面的工作。

一、環(huán)境調研、確定方案

　　自1982年昆明煤氣工程開工建設以來，煤氣管網不斷擴大，煤氣管網從1986投入運行至今已有15年，在1988年《昆明市煤氣管道腐蝕調查與陰極保護應用效果》報告中，曾邀請省外專家對煤氣管網陰極保護作過(首次)調查結論：

　　1、昆明市區(qū)土壤腐蝕性：中等、強腐蝕各占50％。因采樣淺，實際土壤腐蝕

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