石油管线THF1形式的优先选择或其小常识

随着村落燃气地底管线的迅速发展，土地资源日渐短缺，城市地底管线布满的沿海地区，人口越稀疏，经济生活越活跃，一般来说还与消防队管线、自来水管线、燃气管线、供电控制系统公交线路等地底合金违章建筑型式布设，互相交叠，布满，甚至还有可能出现电相连，位于市政道路地底的燃气管线还要受到工程车高速行驶时造成的形变压制锈蚀，钢制管线的锈蚀与防雷问题也日渐严重。为了缩短埋地钢制管线的寿命，保证村落燃气供给安全、可靠运转，一般来说采用牺牲生命阴极THF1+薄膜防雷方法为保护埋地钢制管线。

1　THF1设计

1.1THF1类型的确定

THF1属于高分子为保护，是利用内部电阻使合金锈蚀阻抗出现出现改变以降低其锈蚀速度的防锈蚀技术。埋地钢制管线THF1分为强制电阻THF1和牺牲生命阴极THF1两种。

强制电阻THF1主要就适用于于市郊等地底管线单个沿海地区的燃气顾问线或村落燃气布吕伊埃雷县。其缺点是输入电阻大而且固定式，不受沉积物电导率限制，为保护直径较大;控制系统运转体积小，为保护效果好;为保护控制系统输入电阻的变动可充分反映出管线薄膜的操控性出现改变。其缺点是蓬塔县专职人员保护管理工作，要求有内部控制器长期供电控制系统，易造成过滤和阻碍，特别是地底合金违章建筑较复杂的地方。

牺牲生命阴极THF1主要就适用于于中心地带沿海地区和村落内各种压力级制燃气管线。其缺点是不需另加控制器，工程施工方便快捷，不需进行常规性专门管理工作，无法生过滤，对其他违章建筑也无法造成阻碍，为保护电阻分布光滑、利用效率高。其缺点是输入电阻小，为保护范围有限;需不定期更改，无法动态监控输入电阻分的变动，也无法充分反映管线薄膜的状况。

根据以往的经验和我们的实践得知，村落燃埋地钢制管线宜采用牺牲生命阴极THF1来减缓沉积物对管线的高分子锈蚀。

1.2THF1电阻的确定

要使埋设的燃气管线得到充分的为保护，就要证有足够的电阻使管线不受到锈蚀。钢制管线廖的最小为保护电阻是THF1设计最重要的参数之一，其计算公式如下：

I=AIP(1)

式中I——管线所需最小为保护电阻，mA

A——管线总表面积，m2

IP——最小为保护电阻密度，mA/m2

最小为保护电阻密度Ip是根据管线的防腐层种类、好坏来确定的，新建沥青玻璃布防腐管线所需的Ip约0.1mA/m2，新建三层PE管线所需的Ip约0.001mA/m2，旧管线的Ip取0.3mA/m2。

1.3牺牲生命阴极的选取

①沉积物电导率

沉积物电导率充分反映了沉积物介质的导电能力。一般电导率低的沉积物锈蚀性强，反之锈蚀性弱，一般来说根据沉积物电导率选取适宜的牺牲生命阴极。无论采用哪种牺牲生命阴极，都需要先测出管线所在位置的沉积物平均电导率。沉积物中所含成分的比例不同，造成各个地方电导率也不同，即使同一地点不同埋深的电导率也不同，因此我们常采用管线所在埋深处的电导率的平均值。

②牺牲生命阴极的选用

牺牲生命阴极主要就有两大类型，即镁合金牺牲生命阴极和锌合金牺牲生命阴极。

根据勘测出来的沉积物电导率(ρ)，可以选择采用锌阴极或镁阴极。一般ρ<5Ω·m时，选用锌阴极;5Ω·m, 当ρ≤100Ω·m时，选用镁阴极; 当ρ>100Ω·m时，选用带状镁阴极。在沉积物潮湿的情况下，锌阴极使用范围可扩大到30Ω·m。

1.4牺牲生命阴极的布置

①在布置牺牲生命阴极时，注意阴极与管线之间不应有合金违章建筑。

②牺牲生命阴极必须埋设在冰冻线以下。在地底水位低于3m的干燥地带，阴极应适当加深埋设。在河流下阴极应埋设在河床的安全部位，以防止洪水冲刷和挖泥清淤时损坏。

③牺牲生命阴极埋设方式有立式和卧式两种。立式阴极采用钻孔法在埋设阴极处将阴极以垂直于管线的方向埋入地底，这种方式不需大面积开挖，但为保护效果不如卧式阴极，适用于于已建管线。卧式阴极采用开槽法工程施工，在管线布设时与管线型式放置，既节省单独开挖的费用，又起到良好的为保护效果。阴极哩设位置在一般情况下距管线外壁3～5m，最小不宜小于0.3m，但由于考虑到型式布设的方便快捷性.一般将间距控制到0.3～0.5m，留出一定操作空间即可。埋深以阴极顶部距地面不小于1m为宜。成组布置时，阴极间距以2～3m为宜。

④一般来说应在管段上相邻两组牺牲生命阴极的中间部位设置测试桩，测试桩的间距以不大于500m为官。

1.5设计修正

当计算结束后，在管线上布置牺牲生命阴极时，还要考虑到一些特殊的情况，对总体设计进行调整。比如在定向钻的穿越出入土点，当采用的牺牲生命阴极为保护直径不够时，可在出入土点增加阴极的数量或增大阴极的规格，使其能够起到完全为保护穿越管线的作用。

2　设计的其他小常识

2.1套管

管线穿越铁路、公路采用套管时，无论是钢套管还是混凝土套管都会存在过滤作用，使得内部的THF1电阻流不到套管内的输送管上，成为THF1的盲区，一旦套管内进水，盲区内的管线将得不到为保护。

针对套管的过滤，一般来说采用带状锌阴极，螺旋式缠绕在管线上，每隔2m左右与管线焊接一次。每个套管处应安装测试桩，通过套管和管线上的测试导线在地面上可以很方便快捷地测试。

2.2绝缘相连

为防止THF1电阻流到与大地相连的非为保护违章建筑上，应对THF1管线控制系统进行电绝缘。这样可以防止电阻流失，减轻电偶锈蚀，避免不必要的阻碍，控制电阻流向。

绝缘的设置应考虑以下部位：a.干管与支管相连处;b.新旧管线相连处;c.裸管和覆盖层管线相连处;d.电气接地处;e.套管穿越处;f.跨越管线的支架与管线处;g.大型穿、跨越段两端。同时要注意在绝缘接头两侧应设有预防雷击和过电阻的为保护设施，以防止绝缘接头被瞬间的电阻击穿。

2.3交流阻碍

村落的强电公交线路对管线存在着交流阻碍，其危害主要就有两方面，一是强电公交线路的交流电压的长期存在会对钢制管线造成交流锈蚀;二是强电公交线路出现故障时，会造成瞬间感应电压，可能击穿管线中设置的绝缘装置，并威胁到人身安全。解决交流阻碍的方法有三种，一是保证管线分期工程施工全部结束后，一次性完成牺牲生命阴极的工程施工，尽早进行阴极接地;二是加大管线和接地体的距离，至少应达到3m;三是在管线和接地体间、绝缘装置两侧分别串相连地电池，将瞬间感应电压转移到管线上，再通过管线的接地装置将电阻散掉，防止故障电阻对管线的影响。

3　结语

在村落燃气埋地钢制管线牺牲生命阴极THF1的设计中，应根据管线所在位置的沉积物平均电导率和管线的压力、管径、长度、防腐层等来计算阴极的数量及分布，再综合管线经过的沿海地区情况，如周围其他违章建筑的情况、管线是否存在穿跨越、套管的设置情况等对阴极分布进行调整，最后考虑管线起、终点处绝缘装置及接地电池的设置。

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