地下管道在使用過(guò)程中，存在不同性質(zhì)的腐蝕。其中電化學(xué)腐蝕對(duì)于埋地銅管威脅巨大，往往造成局部穿孔。地下的油氣管道、儲(chǔ)罐、各種存有電解質(zhì)的容器設(shè)備等幾乎都是因?yàn)榭孜g而發(fā)生泄露的。陰極保護(hù)是利用腐蝕電池的原理，通過(guò)給金屬電子迫使金屬成為陰極的方法防止腐蝕。由于這個(gè)過(guò)程必須在電解質(zhì)中進(jìn)行，因此埋地鋼管非常適宜采取陰極保護(hù)，通過(guò)輔助陽(yáng)極為其提供外加保護(hù)電流或犧牲陽(yáng)極保護(hù)管道、設(shè)備不被腐蝕。

陰極保護(hù)的種類

陰極保護(hù)大致分為犧牲陽(yáng)極法和外加電流法兩種。

（1） 犧牲陽(yáng)極法是利用電位比被保護(hù)金屬低的金屬或合金（如鎂合金、鋅合金和鋁合金等）作為陽(yáng)極，金屬構(gòu)成腐蝕電池。在陰極（被保護(hù)結(jié)構(gòu)）得到保護(hù)的同時(shí)，陽(yáng)極不斷地被消耗，故稱為犧牲陽(yáng)極。

（2） 強(qiáng)制電流法（外加電流法）則是給被保護(hù)金屬加一陰極電流，而給輔助陽(yáng)極（一般為高硅鑄鐵或廢鋼）加一陽(yáng)極電流，構(gòu)成一個(gè)腐蝕電池。以同樣的原理使基體金屬得到保護(hù)。

兩種陰極保護(hù)方法的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）犧牲陽(yáng)極法的優(yōu)點(diǎn)在于安裝施工簡(jiǎn)便，對(duì)臨近金屬的影響極小，運(yùn)行成本低，可實(shí)現(xiàn)零費(fèi)用維護(hù)，一次投資，長(zhǎng)期受益，所以適用于廠區(qū)內(nèi)和短距離的地下管道。

（2）強(qiáng)制電流法在實(shí)施大范圍野外陰極保護(hù)時(shí)比較經(jīng)濟(jì)。但對(duì)附近金屬的影響較大，需要有專人管理維護(hù)，需要有穩(wěn)定可靠的不問(wèn)斷電源。適用于地下長(zhǎng)輸管道。

（3）根據(jù)實(shí)施陰極保護(hù)工程的現(xiàn)場(chǎng)條件也可考慮對(duì)同一金屬同時(shí)釆用兩種陰極保護(hù)法。目前，人們已認(rèn)識(shí)到了管道外防護(hù)絕緣層與陰極保護(hù)的聯(lián)合使用是經(jīng)濟(jì)、合理的防腐蝕措施。這是因?yàn)榉雷o(hù)層在生產(chǎn)、運(yùn)輸與施工中無(wú)法保證不受到任何損壞.而且用于防腐蝕絕緣層的各種材料都不同程度具備吸水和透氣性，因此埋地后在土壤介質(zhì)中會(huì)逐步吸水老化。要維持有效的防護(hù)，就必須同時(shí)采取陰極保護(hù)與涂層聯(lián)合保護(hù)。

犧牲陽(yáng)極保護(hù)參數(shù)

以中國(guó)石油撫順石化分公司新區(qū)水廠至加氫精制裝置地下管線為例,經(jīng)測(cè)試該管線地段屬中等強(qiáng)度腐蝕性土壤(土壤電阻率取45Ω.m),選用了11kg級(jí)SCHMg-11型鎂合金犧牲陽(yáng)極進(jìn)行了保護(hù)。

（1）保護(hù)對(duì)象和范圍：水廠至裝置外地下管道：管徑?426mm,長(zhǎng)750m,總表面積1003m2。裝置外至框架底部管道：管徑?426mm,長(zhǎng)度115m,總表面積154㎡。

（2）保護(hù)期限為25年。

（3）在有效保護(hù)期內(nèi)，被保護(hù)地下鋼管的保護(hù)電位控制在≤85V(相對(duì)銅/飽和硫酸銅參比電極)。

經(jīng)濟(jì)分析

假設(shè)水廠至裝置外路段鋼管上不釆用陰極保護(hù)，使用年限為15年，若不計(jì)殘值，每年折舊費(fèi)用約為10萬(wàn)元。若釆用陰極保護(hù)，其使用年限可達(dá)25年，若不計(jì)殘值，每年折舊費(fèi)用約為6萬(wàn)元。兩者相比，每年可節(jié)約折舊費(fèi)4萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

結(jié)束語(yǔ)

在煉油化工廠地下管網(wǎng)石油與石油產(chǎn)品和天然氣長(zhǎng)距離管輸?shù)墓艿婪雷o(hù)中，陰極保護(hù)是一種較好的方法，它對(duì)延長(zhǎng)被保護(hù)管道的使用壽命，提高安全性和經(jīng)濟(jì)性方面有明顯的實(shí)用意義。