對于長輸管道,大多數(shù)采用外加電流陰極保護。在套管穿越處,一般采用鋼套管,其防腐質(zhì)量一般很差,或穿越時損壞很嚴重。由于套管與主管道之間的空隙,阻礙了外加電流的流動,使外加電流不能到達套管內(nèi)主管道表面,也就是說,陰極保護電流受到屏蔽。目前,普遍的做法是在套管內(nèi)安裝犧牲陽極,并將套管兩端密封,防止土壤、水分進人套管,但這種方式也有一定的弊端。以下就套管與主管道短路及沒有短路兩種情況進行分析。
1. 套管與主管道沒有短路
1)套管內(nèi)沒有進水或沒有土壤
外加陰極保護電流不能到達主管道表面,管道表面如果有凝析水,安裝在主管道上的犧牲陽極會對管道起到一些保護作用,由于凝析水的電阻率很高,其保護效果還需要進一步研究。
2)套管內(nèi)進水或有土壤
如果套管內(nèi)進水或存在土壤,外加陰極保護電流穿過套管后通過套管內(nèi)的水或土壤到達主管道表面,對主管道進行保護。套管內(nèi)壁受到腐蝕,外壁受到保護。
2. 套管與主管道短路
受土壤下沉以及管道自身蠕動的影響,套管與主管道的短路經(jīng)常發(fā)生。主、套管短路后,陰極保護電流沿短路點回到電源負極,陰極保護電流無法到達套管內(nèi)主管道。在穿越段附近安裝犧牲陽極或增大陰極保護電流,也無助于套管內(nèi)部主管道陰極保護的改善。套管相當(dāng)于管道防腐層有一個巨大的漏點,吸納很大的陰極保護電流,經(jīng)常會造成套管附近很長一段主管道得不到充分保護。
3. 套管內(nèi)主管道安裝犧牲陽極
安裝在套管內(nèi)主管道上的犧牲陽極會對管道產(chǎn)生保護作用,但當(dāng)套管與主管道短路時,犧牲陽極會同時保護套管內(nèi)壁,由于套管內(nèi)壁沒有防腐層,將大量消耗犧牲陽極,所以犧牲陽極將很快耗盡,不能達到預(yù)期的壽命。主管道上安裝犧牲陽極增大了主管道與套管短路的機會,增大了施工難度。
4. 套管有高質(zhì)量防腐層
套管有高質(zhì)量防腐層時,應(yīng)在套管兩端預(yù)留裸管段或安裝與套管同等材料的接地極導(dǎo)入陰極保護電流。