解决方案
SOLUTION
工艺场站地下管线的腐蚀是场站安全运行最主要的威胁之一，因为长输油气管道是可燃气体、石油或者成品油等危险流体的通道，管壁腐蚀会造成管壁强度降低，管道完整性受到破坏，导致危险气体或者危险液体泄漏的可能性大大增加。若遇火源，则易引发火灾爆炸事故，甚至导致人员伤亡、生态灾难和重大财产损失。
以没有施加阴极保护的忠武线工艺场站为例，在服役仅仅1年后，场站埋地管道就发生了严重的腐蚀泄漏事故：岳阳分输站在进行站内工艺巡检时发现站内管道漏气，经开挖后发现有4处腐蚀穿孔；黄石计量站在更换阀时发现进站管线管体表面有两处麻点状局部腐蚀，其中一处腐蚀深度达3mm。忠武输气管线全线21座工艺场站，有16座场站发生了埋地管道的腐蚀失效。
对工艺场站地下管道等金属结构物实施有效的阴极保护，是保证工艺场站安全运行的有效措施。与长输管线的阴极保护技术相比，工艺场站的阴极保护在安全性和有效性方面提出了更高的技术要求。
场站区域阴极保护技术要求
• 工艺场站阴极保护系统在安装与服役过程中必须具备防爆特征；
• 在设计寿命期内提供有效的阴极保护，包括在阴极保护电流屏蔽区也能得到良好的保护；
• 避免长输管线阴极保护系统与场站阴极保护系统之间的相互干扰；
• 阴极保护系统对外部金属结构不产生杂散电流干扰；
• 避免场站电力接地系统对阴极保护系统的影响；
• 避免阴极保护电流对场站内仪表通讯设施产生不必要的电噪音干扰；
• 外加电流阴极保护系统在地面产生的跨步电位≤5V/m。
碧海云智场站阴极保护解决方案
碧海云智针对工艺场站埋地金属结构物所面临的腐蚀和安全性问题，采用全新的思路和技术手段进行阴极保护系统的调研、设计、施工、调试和监测，对工艺场站埋地金属结构物实施安全、有效、经济的阴极保护。碧海云智对于工艺场站阴极保护解决方案的创新点主要包括：
1.可测断点的柔性阳极
柔性阳极的出现解决了复杂区域阴极保护的难题，弥补了传统阳极形式在区域阴极保护中的不足。可测断点的柔性阳极不仅具有柔性阳极的技术优势，而且在柔性阳极发生第三方破坏的时候，可以低成本、方便、迅速、准确地探测出埋设在地下的柔性阳极断点，以保证阴极保护系统的完整性。
2.外加电流和牺牲阳极联合保护
碧海云智采用以外加电流为主、牺牲阳极为辅的联合保护方式，其中外加电流辅助阳极地床方式的选择则根据场站内的具体情况具体分析，充分发挥柔性阳极地床、深井阳极地床、分布式阳极地床的优势，以避免其局限性并保证阴极保护效果。优选可测断点的柔性阳极技术。
3.地下金属结构物全方位保护
碧海云智将工艺场站内的地下金属结构物做为整体纳入到阴极保护的范围内，对埋地钢质管道、铠装电缆、金属接地系统进行全方位的保护，有效避免地下金属结构物之间屏蔽和过保护难以协调以及相互之间的干扰问题。
4.均压线技术
碧海云智采用均压线技术解决杂散电流干扰和阴极保护电位不均匀的问题。利用电缆或镀锌扁钢将同沟敷设、近距离平行或交叉走向的被保护管道，与非焊接连接的同一条被保护管道间电性连接起来，可以减小管道之间的电位差，确保阴极保护电位分布均匀，降低杂散电流干扰。
5.去干扰技术
碧海云智解决了区域阴极保护系统与干线阴极保护系统之间的干扰问题。在场站阴极保护设计时，通过辅助阳极地床的方式选择以及辅助阳极地床的位置设计，避免区域阴极保护系统与长输管线阴极保护系统之间的相互干扰。
6.地理信息化技术
碧海云智将地理信息技术应用到阴极保护系统中，自主研制和开发了一套“阴极保护数据远程管理系统”，该系统主要包括数据采集模块、数据传输模块、数据管理模块和数据查询模块。系统可以采用有线、无线（GPRS或者Zigbee）通讯传输模式，可以实时监控阴极保护系统的工作状态，将阴极保护纳入完整性管理的范畴，大大提高了阴极保护的技术含量。
场站阴极保护案例
1.陕京线灵丘分输站阴极保护工程
中石油北京天然气管道有限公司陕京线灵丘分输站阴极保护工程采用外加电流阴极保护技术，保护的埋地管道包括：工艺装置区埋地管网、工艺装置区外埋地管线、放空管线、消防管网、排污管线及个别原压缩机遗留埋地管道。
灵丘场站内土壤电阻率较高（平均约为120Ω·m），为了获得均匀的保护电位分布和较长的使用寿命，采用MMO/Ti柔性阳极技术对站内埋地管道进行保护。根据灵丘站内的管道分布特性，共设置23根柔性阳极。
竣工调试及日常运行效果表明，该阴极保护系统对埋地管道实施了良好的保护，保护电位分布均匀，完全达到了设计要求。
2．陕京线榆林压气站阴极保护工程
榆林压气站是陕京管线上的第一座压气站，也是亚洲总装机容量最大的压气站。榆林压气站承接上游8个气源的供气，经过调配、增压输往陕京3条天然气长输管线，年设计输气能力350亿立方米，被称为陕京管线的“心脏”。
对于榆林压气站地下金属结构物实施的阴极保护采用“柔性阳极+分布式阳极+牺牲阳极”联合保护的方式：
• 工艺区的埋地管道采用MMO/Ti柔性阳极地床阴极保护技术，站内敷设40根柔性阳极；
• 榆林压气站的接地网采用分布式阳极地床实施保护；
• 受到榆林压气站装置地基的屏蔽影响，或者距离辅助阳极地床距离太远而导致部分支线管道保护不足的现象，在榆林压气站埋设48支镁阳极作为补充保护。
竣工调试及日常运行效果表明，阴极保护系统对埋地管道和接地网等地下金属结构物实施了良好的保护，保护电位分布均匀，完全达到了设计要求。 
3.海南LNG接收站阴极保护工程
中海石油海南天然气有限公司海南LNG站线项目包括接收站、港口及输气管线三个单项工程，其目标是建成海南LNG仓储转运中心。
海南LNG项目接收站位于洋浦经济开发区，阴极保护工程的保护范围包括埋地消防管道、生活污水管道和含油污水管道。阴极保护应用强制电流技术，但是现场土壤电阻率很高，传统辅助阳极系统无法达到阴极保护设计要求。该项目阴极保护系统的辅助阳极采用MMO/Ti柔性阳极，供电系统为太阳能恒电位仪。
太阳能恒电位仪是解决偏远地区、远程站点阴极保护取电问题的最佳方法。碧海云智研制的太阳能恒电位仪特别适用于场站、储罐的阴极保护系统，尤其推荐与柔性阳极配合应用。
• 恒电位控制电位调节范围：-10V~10V
• 恒电流控制电流调节范围：0A~30A
• 外壳：不锈钢，防爆等级Exd II BT6，防护等级为IP66
• 保护性能：限定保护，防雷击保护，参比抗干扰保护，三防（防潮、防盐雾、防毒）
• 安全性能：绝缘电阻＞50MΩ，介电强度2000V（输入对输出），噪音≤45db
• 显示：彩色LCD触摸显示屏
• 备用电池：服役寿命不小于10年，没有阳光的情况下工作5~7天
太阳能恒电位仪
竣工调试及日常运行效果表明，阴极保护系统对埋地管道实施了良好的保护，保护电位分布均匀，完全达到了设计要求。
