天然气站场区域阴极保护技术及数值模拟研究

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区域阴极保护技术是防止站场埋地金属管道及设施腐蚀的一项有效手段。我国区域阴极保护技术的发展相对落后,很多天然气站场还没有应用阴极保护技术,同时在区域阴极保护技术的实施过程中,对于阴极保护设计的参数选取、施工、检测的相关问题也缺乏系统的研究。如果参数选择不合适,施工过程不注意,不但会影响区域阴极保护的保护效果,还会带来很大的安全隐患。因此开展区域阴极保护技术研究,为区域阴极保护技术的设计、施工、测量和维护提供理论指导对于提高站场区域阴极保护效果、确保站场的安全具有重要的意义。本文以某天然气门站区域阴极保护为研究对象,系统的讨论了区域阴极保护技术在设计、施工、检测、效果评价等方面的注意事项,并将数值模拟技术应用于区域阴极保护技术的效果预测,为区域阴极保护技术在城市燃气行业的应用提供了工程实践案例和实测数据。区域阴极保护技术将某一区域内的所有预保护对象当作一个整体来进行保护,具有保护区域内保护对象繁多、埋地金属结构复杂、分布范围小、干扰和屏蔽现象严重、安全要求高等特点。因此,在设计过程中要获得最佳的保护效果,需要综合考虑多种因素的影响。本文讨论了保护对象和保护电流密度的选取、阳极地床的设计、对绝缘和干扰的处理等问题。根据站内实际的管网分布情况,建立了区域阴极保护体系的三维数学模型,计算了柔性阳极区域阴极保护方案下的阴极保护电位分布,并和实际测量结果进行了对比。数值模拟计算结果和实测结果吻合较好,说明数值模拟技术可以用于区域阴极保护的效果预测,对于提高区域阴极保护技术的保护效果具有重要的意义。结合某天然气站场区域阴极保护施工的具体实践,讨论了施工注意事项,包括对设计和施工方案的要求以及对施工过程的要求。讨论了区域阴极保护效果检测的内容并提供了详细的现场检测数据;讨论了区域阴极保护技术的后期整改与调试。
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