一种多通电点且各点电位可调的阴极保护设计 于海涛1 （1.大庆油田 ....DOC

一种多通电点且各点电位可调的阴极保护设计 于海涛1 （1.大庆油田设计院） 摘要：哈拉哈塘油田哈6联合站储罐和埋地钢质管道采用强制电流阴极保护，每套系统采用多通电点设置，并使每个通电点均可以作为恒电位仪电位反馈点，通电点处输出电压和输出电流通过恒电位仪进行调节。介绍多通电点阴极保护设计方法，通过系统运行2年后测试结果说明多通电点阴极保护设计可以有效解决以往阴极保护系统中单通电点的局限性和阴极保护电流分布不均匀的问题。 关键词：强制电流阴极保护；多通电点设置；通电点电位调节1.项目概况 哈拉哈塘油田哈6区块为哈拉哈塘油田主产区，哈6联合站为该区块中心处理站。哈6联合站由原油脱水单元、天然气处理单元、火炬单元、空氮站单元、污水处理及回灌单元和导热油单元组成。哈6联合站共有立式和卧式容器59台，储罐5座。哈6联合站与哈拉哈塘临时设施毗邻，临时设施建有2套阴极保护系统保护5座储罐底板下表面和埋地管道外壁。 2.哈6联合站阴极保护分析及设计实例 2.1阴极保护分析 哈6联合站场区建构筑物和容器储罐采取联合接地极，埋地管道种类多且走向分散，站场平面布置紧凑。阳极地床不能设置在最合理的位置，同时也无法准确预测埋地设施对阴极保护电流的影响。 通常，1台恒电位对应1个通电点。阴极保护一旦投入使用，再调整通电点的位置，改变电流分布不均匀的问题，需要破坏厂区地面重新敷设电缆，调整电缆走向，因此改变通电点的位置很困难。 结合站场区域性阴极保护问题和保护效果问题，本工程阴极保护设计的主要任务是解决阴极保护系统中单通电点的局限性和阴极保护电流分布不均匀的问题。 2.2阴极保护方法 哈6联合站主要被保护体见表2-1和表2-2。 经过核算并结合站场平面布置，本工程采用4套系统保护哈6联合站站内被保护体。每套系统采用多通电点设置，并使每个通电点电位均可以作为恒电位仪电位反馈点，通电点处输出电压和输出电流通过恒电位仪进行调节。 每套阴极保护系统多通电点设计方法如下，原理图见图2-1： 表2-1哈6联合站储罐统计表 序号 名称 数量 1 2500m3污水沉降罐 1座 2 700m3回收水罐 2座 3 400m3净化水罐 1座 4 400m3钢水罐 1座 表2-2哈6联合站埋地管道统计表 序号 名称 管道长度 1 油系统管道 2266m 2 给排水及消防管道 3383m 3 热工管道 487m 图2-1阴极保护系统多通电点设计原理图 深井阳极地床引出阳极电缆接至恒电位仪阳极接线柱。恒电位仪阴极接线柱、参比电极接线柱和零位接线柱分别接出一 根电缆接至相应的阴极电缆分线箱、参比电缆分线箱和零位电缆分线箱。 阴极电缆分线箱、参比电缆分线箱和零电缆分线箱按通电点设置的数量，从分线箱分别引出相应数量电缆连接至每个通电点测试箱的接线柱，被保护体通电点处设置的阴极电缆、零位电缆和参比电极电缆连接至测试箱接线柱。其中测试箱内两个阴极电缆接线柱用铜连接片连接，使其处于连通状态。 恒电位仪需要哪一通电点处被保护体反馈电位，就接通哪点的零位电缆和参比电缆，此时恒电位仪显示的是该点的输出电压、输出电流和通电点电位。 这样实现了一套阴极保护系统有多个通电点，并且每个通电点处参比电极都可以作为恒电位仪的电位信号反馈源，可以分别调试每一个通电点电位。通过每一通电点电位调试对比，选择阴极保护系统保护效果最好的通电点作为恒电位仪的电位信号反馈源。 2.3阴极保护设计实例 以本工程保护2座700m3回收水罐和1座400m3净化水罐阴极保护系统为例，每座水罐均设置1个通电点，阴极保护系统连接形式参见图2-1。阴极保护投产调试时，在1#测试箱将来自零位电缆分线箱电缆和罐底板零位电缆用窥口铜接端子窥口铜接端子 哈6联合站4套阴极保护系统运行2年后，恒电位仪输出和各测试桩电位如表2-3和表2-4： 表2-3恒电位仪统计表 名称 电压输出 电流输出 通电电位 1# 48.2V 29.0A -1.152V 2# 36.4V 19.0A -1.14V 3# 25.9V 22.7A -1.35V 4# 12.1V 10.0A -0.912V 表2-4测试桩电位统计表 序号 名称 电位 1 2500m3污水沉降罐 -1064mV 2 700m3回收水罐(1#) -966mV 3 700m3回收水罐(2#) -946mV 4 400m3净化水罐 -886mV 5 400m3钢水罐 -1159mV 6 消防水管道 -1033mV 7 热工管道 -946mV 8 事故油罐管道 -933 mV 3.意义及问题 阴极保护系统通过采用多通电点及各通电点电位可调的设计方法，有效解决了以往阴极保护系统中单通电点的局限性和阴极保护电流分布不均匀的问题。减少了被保护体达不到保护电位所增