針對長輸管道線路緊急截斷閥閥體外防腐涂層缺陷造成的陰極保護電流流失，以及與線路緊急截斷閥臨近管道處的加速腐蝕問題，分析了其產生電化學腐蝕的原因。指出管道干線未設置絕緣接頭將線路緊急截斷閥與干線進行電隔離是造成陰極保護電流流失的主要原因，提出了解決方法和管道線路緊急截斷閥在設計方面需要重視的技術環節。

　　在長輸油氣管道干線上，每間隔一定距離或在管道通過特殊地段時必須安裝一個緊急截斷閥(配置氣液聯動執行機構)，以便于管道維修或在發生故障時避免事故擴大。

1、管道截斷閥腐蝕原因分析

1.1、截斷閥與管道連接段未設置絕緣接頭

　　2003年10月，西氣東輸豫皖管理處所轄從太行山麓至滁河東岸近700km管道中有近60km管道陰極保護數據異常。臨近陰極保護站實測恒電位儀的給定電位為-1.3V，通電電位為-1.29V，保護電流為4A，但在臨近線路截斷閥室測試樁的測量電位降幅明顯偏大，相對于飽和Cu/CuSO4參比電極，測量電位甚至低于-0.85V(表1)。

表1 西氣東輸豫皖管理處部分管段保護電位測試數據(測試時間：2003年11月21日)

　　注：臨近陰極保護站給定電位-1.3V，通電電位-1.29V，保護電流4A。

　　西氣東輸豫皖段線路緊急截斷閥采用直埋式焊接閥，該閥通過壓力傳感器如若檢測到主管道壓降速率、高壓值、低壓值三者中任一值達到設定值，其執行機構即觸發關閥指令，自動完成閥門關閉動作。該閥體積龐大，采用環氧樹脂作為外防腐涂層，涂層厚度為0.1～0.3mm。在運輸和施工過程中，土方回填和其它外力作用都可能破壞環氧樹脂防腐涂層。另外，管道干線均未設置絕緣接頭將線路緊急截斷閥與干線實施電隔離，陰極保護電流在緊急截斷閥防腐涂層破壞處流出，并在該閥附近半徑為30～300m范圍內的土壤處形成約-0.1～-0.5V的陰極電位電場，造成部分臨近閥室管道保護電位低于-0.85V(圖1)。

圖1 西氣東輸豫皖段線路緊急截斷閥閥室工藝流程

1.2、截斷閥閥體與絕緣接頭相鄰管道無陰極保護

　　2009年4月，在中滄輸氣管道與冀寧管道進行連接施工過程中，對恩城閥室開挖發現，線路緊急截斷閥閥體與鄰近的焊接管道腐蝕較嚴重，部分腐蝕點深度超過1mm。該閥室線路緊急截斷閥于2001年3月安裝，采用直埋式焊接閥，閥體采用環氧樹脂作為外防腐涂層，臨近管道采用3PE作為防腐層，閥體上下游5m處管段設置絕緣接頭，避免了陰極保護電流的流失。但是在閥體和絕緣接頭相鄰側10m處，管道存在無陰極保護狀況。截斷閥閥體材料為含鉻較多的合金鋼，該材料的電極電位比管道干線管材偏正0。1~0。15V，因此截斷閥閥體與管道形成了一個電偶腐蝕電池，管道作為陽極腐蝕加速，而閥體作為陰極受到了保護(圖2)。

圖2 中滄輸氣管道恩城閥室工藝流程

2、防腐措施

2.1、對截斷閥閥體進行加強級防腐絕緣

　　針對西氣東輸豫皖段線路緊急截斷閥與管道連接未設置絕緣接頭的情況，對截斷閥閥體進行加強級防腐絕緣。考慮到閥體的不規則性和野外施工土方回填的實際情況，采用四油三布環氧樹脂中堿玻璃絲布貼面作防腐層。實踐表明：采用該方案改造后，豫皖段線路緊急截斷閥存在的陰極保護電流流失現象得到了控制，管道保護電位恢復到-0.9V以上(表2)。

表2 西氣東輸豫皖管理處部分管段保護電位測試數據(測試時間：2004年11月21日)

　　注：臨近陰極保護站給定電位-1.2V，通電電位-1.19V，保護電流1.5A。

2.2、設置加強級防腐絕緣與犧牲陽極保護相結合

　　針對中滄線個別線路緊急截斷閥臨近管道加速腐蝕的情況，對線路緊急截斷閥閥體進行加強級防腐絕緣，并設置一組犧牲陽極保護，且參考文獻的技術要求對犧牲陽極進行設計與施工。改造后，于2009年6月測得管道保護電位為-0.93V，滿足了管道陰極保護的技術要求。

3、問題與建議

　　強制電流陰極保護方法已廣泛應用于長輸管道的腐蝕預防與控制，但在實際生產過程中，管道陰極保護電流的流失會造成管道陰極保護性能下降，原因之一是管道干線雖然采用了防腐效果可靠的3PE作為外防腐材料，但是像線路緊急截斷閥、放空閥及放空管等外部連接設備的防腐質量良莠不齊，造成了長輸管道整體陰極保護效果差異很大，甚至影響了陰極保護設備的正常投用。建議在進行主管道陰極保護設計時，針對引進的國外設備(如線路緊急截斷閥，TEG熱電發生器等)對主管道陰極保護電流可能造成的影響，提出相應的技術要求;同時對引進的國外設備廠家提供的設備技術性能參數進行甄別，對達不到使用要求的設備，提出整改意見。