管道絕緣接頭整改方案
絕緣接頭/法蘭是陰極保護(hù)系統(tǒng)中的重要部件，要用來(lái)隔離需要施加陰極保護(hù)與不需要施加陰極保護(hù)的管道但是對(duì)于輸送鹵水的管道來(lái)說(shuō)，經(jīng)常發(fā)生絕緣接頭/法蘭非陰極保護(hù)側(cè)管道腐蝕泄漏1341，主要是因?yàn)樵谳斔蛯?dǎo)電介質(zhì)的管道上，由于管道內(nèi)壁涂層破損，絕緣接頭兩端的管道通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)電連通，這時(shí)陰極保護(hù)電流會(huì)進(jìn)入非保護(hù)側(cè)管道，并通過(guò)管道內(nèi)涂層破損點(diǎn)流出進(jìn)入導(dǎo)電介質(zhì)，再經(jīng)過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)流向被保護(hù)側(cè)，從而形成電流回路，此時(shí)非保護(hù)側(cè)管道的電流流出點(diǎn)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的電化
學(xué)腐蝕。
因此，在輸送導(dǎo)電介質(zhì)的管道上，一般使用絕緣短管使站場(chǎng)管道與干線管道絕緣，或者使干線管道與站場(chǎng)管道電連通從而避免由陰極保護(hù)電流干擾導(dǎo)致的絕緣接頭/法蘭非保護(hù)側(cè)腐蝕泄漏。本文針對(duì)某管道絕緣接頭非保護(hù)側(cè)經(jīng)常腐蝕泄漏的實(shí)際情
況，通過(guò)理論分析與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)比了將絕緣接頭更換為絕緣短管以及將絕緣接頭跨接兩種改進(jìn)方案，找出了解決絕緣接頭/法蘭非保護(hù)側(cè)腐蝕泄漏的最優(yōu)方案。
一、絕緣接頭跨接方案
絕緣接頭兩側(cè)使用導(dǎo)線跨接，絕緣接頭會(huì)因此失去了對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)的電絕緣作用，導(dǎo)致陰極保護(hù)電流被站內(nèi)的管道吸收。若絕緣接頭跨接后，干線管道仍然能夠得到足夠的陰極保護(hù)，并且保持電位穩(wěn)定，同時(shí)站內(nèi)管道不存在陽(yáng)極干擾的情況，
則說(shuō)明跨接方案可行。本次現(xiàn)場(chǎng)跨接試驗(yàn)主要采集了絕緣接頭跨接前后站內(nèi)管道和干線管道的電位數(shù)據(jù)。
1.1跨接前后站場(chǎng)管道電位變化
絕緣接頭跨接前，首先記錄恒電位儀正常工作參數(shù)，然后關(guān)閉恒電位儀，將首站絕緣接頭兩側(cè)用導(dǎo)線跨接，并在跨接線上串聯(lián)一塊電流表，電流表用來(lái)監(jiān)測(cè)流過(guò)跨接線的電流值。
跨接后，重啟恒電位儀，使用恒電位儀恒電流輸出功能，緩慢調(diào)節(jié)電流大小，直到管道電位值達(dá)到跨接前恒電位儀正常運(yùn)行時(shí)的電位，穩(wěn)定30分鐘后，記錄恒電位儀參數(shù)和串聯(lián)在跨接線中電流表的參數(shù)。
由于跨接后陰極保護(hù)電流會(huì)進(jìn)入站場(chǎng)管道，因此對(duì)跨接前后站場(chǎng)管道電位的測(cè)試對(duì)于評(píng)價(jià)跨接效果很有幫助，跨接前后站場(chǎng)管道電位參數(shù)變化。
電位值偏負(fù)主要是因?yàn)檫@些儲(chǔ)罐配套設(shè)計(jì)的有儲(chǔ)罐底板犧牲陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)；另外，雖然有3.5A的電流流入到站場(chǎng)管道，但這部分電流不會(huì)導(dǎo)致站場(chǎng)管道電位正向偏移，反而因?yàn)殡娏鞯牧魅胧拐緢?chǎng)管道電位負(fù)向偏移，最大電位偏移量為70mV,電位平均
偏移量在15mV左右，電位負(fù)向偏移能夠起到抑制站場(chǎng)管道腐蝕作用。
1.2跨接前后干線管道電位變化
絕緣接頭跨接可能的最大問(wèn)題是恒電位儀輸出電流大部分流入站內(nèi)管道，而干線管道得不到足夠的陰極保護(hù)。因此在絕緣接頭跨接前后，對(duì)干線管道電位進(jìn)行了測(cè)試，驗(yàn)證跨接前后，干線管道是否能夠得到足夠的陰極保護(hù)。表3列出了絕緣接頭
跨接前后距首站25km范圍內(nèi)的干線管道電位變化情況。絕緣接頭跨接后，干線管道仍然能夠得到良好的保護(hù)，不存在陰極保護(hù)欠保護(hù)的情況。
由于跨接后陰極保護(hù)系統(tǒng)需要一定時(shí)間才能夠達(dá)到穩(wěn)定，跨接后短時(shí)間內(nèi)采集的數(shù)據(jù)并不能反映整個(gè)跨接過(guò)程中管道電位變化情況，所以為了長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)跨接是否會(huì)導(dǎo)致干線管道電位波動(dòng)情況，使用存儲(chǔ)式記錄儀在距離管道9km、22km和30km的
測(cè)試樁位置，連續(xù)監(jiān)測(cè)了9天時(shí)間的管道電位。絕緣接頭跨接后，恒電位儀輸出比較穩(wěn)定，干線管道電位分布也比較穩(wěn)定。
測(cè)試結(jié)果表明，將首站絕緣接頭跨接后，通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出電流，可使干線管道受到良好的保護(hù)，且未對(duì)站內(nèi)埋地金屬結(jié)構(gòu)物造成負(fù)面影響。從首站陰極保護(hù)系統(tǒng)和管道相對(duì)位置來(lái)說(shuō)，管道首站陰極保護(hù)系統(tǒng)的陽(yáng)極地床為淺埋陽(yáng)極，陽(yáng)極地床距
離干線管道垂直距離為50m，首站附近有大量集輸管道。理論上，將絕緣接頭跨接后，會(huì)有大量電流流入管道，但由于站內(nèi)主要設(shè)施都位干地上，且注水管道、鹽井管道位于站外遠(yuǎn)端，根據(jù)陽(yáng)極地床與管道相對(duì)位置，如圖4所示，陽(yáng)極地床離千線管
道更近，使得陽(yáng)極輸出的電流大部分流入到了采輸鹵干線管道。
二、絕緣短管方案
2.1絕緣短管形式
絕緣短管是安裝在輸送南水或其他導(dǎo)電流體的管道上的絕緣裝置，可以分為非導(dǎo)電復(fù)合管材(GRE)、內(nèi)部涂層或兩端為絕緣接頭或法蘭的襯里鋼短管，具體種類取決于管道的工況環(huán)境、壓力和溫度，用于輸送液體管道的絕緣短管有三種形式。
2.2絕緣短管的使用原則
管線運(yùn)送的物質(zhì)是電解液，因此陰極保護(hù)電流可能經(jīng)由導(dǎo)電液體越過(guò)絕緣短管到達(dá)沒(méi)有陰極保護(hù)的管道，所以選用多長(zhǎng)的絕緣短管能夠使導(dǎo)電液體的電阻足夠大，使盡可能少的陰極保護(hù)電流到達(dá)未保護(hù)側(cè)管道，殼牌公司規(guī)定絕緣短管長(zhǎng)度應(yīng)遵守
以下原則。
| 對(duì)比項(xiàng) | 絕緣短管方案 | 絕緣接頭跨接方案 |
| 整改配套工作 | 需要更換近百米的管道，投資高，需要停 輸、開挖、切割、排空介質(zhì)、焊接、檢 測(cè)、內(nèi)補(bǔ)口、外補(bǔ)口等。 | 增加一座陰極保護(hù)站，焊接跨接線、站場(chǎng)和管 道的陰極保護(hù)電位測(cè)量。可能需要對(duì)陰極保護(hù) 系統(tǒng)進(jìn)行整改。 |
| 優(yōu)點(diǎn) | 不會(huì)對(duì)外界管道造成干擾影響。 | 徹底解決因陰極保護(hù)電流流出引起的非保護(hù)側(cè) 管道的內(nèi)壁腐蝕問(wèn)題，不停輸、不影響生產(chǎn)、施工簡(jiǎn)單、費(fèi)用低。 |
| 缺點(diǎn) |
1.施工過(guò)程中需要停輸，影響生產(chǎn)； 2.停輸后，需要排空管道內(nèi)介質(zhì)。 3.施工費(fèi)用高。 |
1.需要對(duì)跨接后站場(chǎng)和管道陰極保護(hù)參數(shù)進(jìn)行 檢測(cè)評(píng)價(jià)。 2.對(duì)陰極保護(hù)設(shè)備管理與巡檢不方便 |
三、結(jié)論
河北億金管道制造有限公司對(duì)《管道絕緣接頭整改方案》簡(jiǎn)單闡述，于輸送強(qiáng)導(dǎo)電介質(zhì)的水管道來(lái)說(shuō)，絕緣接頭非保護(hù)側(cè)的內(nèi)壁腐蝕是一個(gè)普遍且突出的問(wèn)題。將絕緣接頭跨接或者更換為絕緣短管都是解決絕緣接頭非保護(hù)側(cè)管道加速腐蝕問(wèn)題的
辦法，但根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和理論分析，對(duì)于在役管道來(lái)說(shuō)，將絕緣接頭更換為絕緣短管，不僅工程量大，投資大，而且還不能從根本上解決非保護(hù)側(cè)管道腐蝕問(wèn)題，而通過(guò)絕緣接頭跨接試驗(yàn)得到，絕緣接頭跨接方案效果好、技術(shù)成熟、投資少，所以推
薦使用絕緣接頭跨接方案。
