对于埋地管线的外腐蚀控制,一般都采用优质的防腐绝缘层与外加电流阴极保护法联合防护。如外防腐层始终完好无损,则埋地管道就不会被腐蚀。但是,在如此长距离的管道沿线,在数十年的运行中,防腐层总是难免有破损、失效之处。
1、管线外防腐层
对管线外防腐层的基本要求是:与金属有良好的黏结性、电绝缘性好、防水及化学稳定性好、有足够的机械强度和韧性、耐土壤应力性能好、耐阴极剥离性能好、抗微生物腐蚀、破损后易修复以及便于施工和价格低廉。
最早应用的理地管线外防腐层材料是石油沥青和煤焦油。目前,由于环境保护的限制,石油沥青防腐层在北美和欧洲已被淘汰。
2、埋地管线的阴极保护
阴极保护就是要消除管线金属结构上的腐蚀电流而防止电化学腐蚀。
根据国内外多年的实践,为使埋地钢质管线得到有效保护,阴极保护必须满足下述要求:
(1)在通电的情况下,管线相对于饱和铜-硫酸铜参比电极间的负电位至少为085伏;
(2)通电情况下产生的最小负电位值与自然电位间的负偏移至少为300毫伏。当有硫酸盐还原菌存在时,外加负电位应增至0.95伏。上述要求均已纳入相应的设计及运行规范。在外防腐涂层完好的情况下,一个外加直流电源阴极保护站可保护数十至一、二百千米的管道,土壤电阻率越大,防腐层绝缘性能越好,可保护的管段愈长。除了外加电流法外,阴极保护的另一种方法称为牺牲阳极法。它是在待保护的金属管线上连接一种电位更负的金属材料,形成一个新的电化学腐蚀电池,该外加金属成为阳极,在输出电流过程中不断被腐蚀,管线则成为阴极而得到保护。该方法适用于无电源地区及少量分散对象,它对邻近的地下金属构筑物干扰少因此,常用于油罐和站内管线的保护。
3、杂散电流腐蚀的防护
埋地油气管线经常遇到的杂散电流是直流电力系统的漏泄电流和来自其他阴极保护系统的干扰电流,其干扰范围大,腐蚀速度快,且受多种因素的影响,防护难度较大。
管道附近是否存在杂散电流和其强度大小,以及是否需要采取防护措施,各国都有相应的标准。我国的《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》的规定是:当管道上任意点的管地电位(以附近大地为基准所测的管道对地的电位)正向偏移100毫伏,或管道附近土壤的电位梯度大于2.5毫伏/米时,管道应及时采取直流排流保护或其他防护措施。所谓直流排流保护就是把管道与电力铁路变电所中的负极或回归线(铁轨),用导线直接连接起来,以把管道中流动的杂散电流直接流回(不再经大地)至电力铁路的回归线(铁轨等)。