區(qū)域陰極保護(hù)的防腐及維護(hù)分析

趙云輝

（大慶油田第五采油廠第六作業(yè)區(qū)，黑龍江 大慶 163000）

1 工程概況

某油田采油隊(duì)管轄內(nèi)的油田中轉(zhuǎn)站、計(jì)量間及油井自2003年以來(lái)陸續(xù)投入使用區(qū)域陰極保護(hù)，以下針對(duì)區(qū)域陰極保護(hù)的使用效果以及區(qū)域陰極保護(hù)在應(yīng)用中的管理與維護(hù)問(wèn)題進(jìn)行案例分析。

2 區(qū)域陰極保護(hù)的使用效果

2.1 區(qū)域陰極保護(hù)的分類

在目前的油田生產(chǎn)當(dāng)中所采用的區(qū)域陰極保護(hù)主要分為外加電流陰極保護(hù)和犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)兩類。其中，犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)的電流較小，針對(duì)油田聯(lián)合站、中轉(zhuǎn)站、計(jì)量間、油井淺表層套管等進(jìn)行大面積保護(hù)的效果不夠理想，因此在該油田的中轉(zhuǎn)站、計(jì)量間及油井內(nèi)重要采用外加電流區(qū)域陰極保護(hù)的方式。

2.2 區(qū)域陰極保護(hù)的對(duì)象

該油田區(qū)域陰極保護(hù)主要針對(duì)單井管線和站內(nèi)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，以下將結(jié)合具體案例對(duì)區(qū)域陰極保護(hù)的應(yīng)用效果進(jìn)行分析：

（1）對(duì)單井管線的保護(hù)。該油田采油隊(duì)管轄范圍內(nèi)的油井共47座，自2006年投入使用區(qū)域陰極保護(hù)以來(lái)年油井年平均穿孔次數(shù)如表1所示，通過(guò)圖示可以發(fā)現(xiàn)油井使用區(qū)域陰極保護(hù)后年平均穿孔次數(shù)有了明顯下降。針對(duì)單井管線及恒電位儀的管理及保護(hù)，需要由專人負(fù)責(zé)進(jìn)行全面的監(jiān)控和巡視，針對(duì)管轄范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題按照規(guī)定第一時(shí)間采取措施進(jìn)行處理。一般而言，恒電位儀需要將電位保持在-0.850～-1.200的區(qū)間范圍以內(nèi)[1]。通過(guò)對(duì)采油隊(duì)管轄范圍內(nèi)恒電位儀的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)將區(qū)域陰極保護(hù)用于單井管線的保護(hù)當(dāng)中，在全線使用區(qū)域陰極保護(hù)后年平均穿孔的次數(shù)僅為應(yīng)用區(qū)域陰極保護(hù)年的一半，并且在應(yīng)用區(qū)域陰極保護(hù)期間，恒電位儀的運(yùn)行狀態(tài)良好，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中未發(fā)生較大的儀器故障。但是，在區(qū)域陰極保護(hù)的應(yīng)用過(guò)程中，隨著恒電位儀運(yùn)行時(shí)間的增加，儀器發(fā)生故障的幾率也隨之增加，當(dāng)恒電位儀頻繁發(fā)生故障時(shí)，年平均穿孔的次數(shù)也相應(yīng)有所增加，這也印證了陰極保護(hù)的應(yīng)用對(duì)油井管道防腐的重要性；

表1 采油隊(duì)管轄范圍內(nèi)油井年平均穿孔次數(shù)

（2）對(duì)站內(nèi)系統(tǒng)的保護(hù)。通過(guò)對(duì)該采油隊(duì)管轄范圍內(nèi)的站內(nèi)系統(tǒng)采用區(qū)域陰極保護(hù)裝置，自2006年投入使用以來(lái)全站發(fā)生管線穿孔的次數(shù)有了明顯下降，其中通過(guò)對(duì)加熱爐防控管線的穿孔現(xiàn)象進(jìn)行研究檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其在運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)生了比較嚴(yán)重的腐蝕，在更換新管線后這一問(wèn)題得到了明顯緩解。

3 區(qū)域陰極保護(hù)的防腐及維護(hù)

3.1 區(qū)域陰極保護(hù)在生產(chǎn)中的故障表現(xiàn)

根據(jù)區(qū)域陰極保護(hù)的應(yīng)用要求，恒電位儀的日常運(yùn)行中電位值應(yīng)當(dāng)控制在-0.850～-1.200的區(qū)間范圍以內(nèi)，一旦在運(yùn)行當(dāng)中發(fā)現(xiàn)恒電位儀的電位超出規(guī)定范圍，應(yīng)當(dāng)立即將故障進(jìn)行上報(bào)，并對(duì)區(qū)域陰極保護(hù)的故障問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查分析。在表2當(dāng)中，對(duì)區(qū)域陰極保護(hù)在生產(chǎn)中的常見(jiàn)故障類型進(jìn)行了整理。

表2 區(qū)域陰極保護(hù)的常見(jiàn)故障現(xiàn)象

3.2 區(qū)域陰極保護(hù)的故障處理

根據(jù)表2所示區(qū)域陰極保護(hù)在運(yùn)行中的常見(jiàn)故障類型，需要結(jié)合實(shí)際情況采取相應(yīng)的維護(hù)措施：

（1）有電流但電流值低于0.1A（序號(hào)1）。針對(duì)區(qū)域陰極保護(hù)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的有電流在電流值低于0.1A的故障現(xiàn)象，在這種情況下如果使用手動(dòng)模式和自動(dòng)模式都不能提高電流值，就需要考慮區(qū)域陰極保護(hù)發(fā)生故障。引起此類故障的原因主要是由于陽(yáng)極電纜或陰極電纜存在虛接的情況，如果在電纜接線的接頭位置發(fā)生腐蝕，腐蝕物附著在這些位置上導(dǎo)致測(cè)量?jī)x器無(wú)法準(zhǔn)確的檢測(cè)出虛接點(diǎn)，就會(huì)增加故障檢測(cè)和維修的難度，針對(duì)這一問(wèn)題就需要使用搖表對(duì)隱藏的虛接點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，再將線路重新進(jìn)行連接[2]；

（2）無(wú)電流、無(wú)電壓（序號(hào)2）。一般而言，區(qū)域陰極保護(hù)在運(yùn)行中發(fā)生無(wú)電流、無(wú)電壓的故障是由于陽(yáng)極電纜的斷裂或分線箱連接處接觸不良所引起的。針對(duì)區(qū)域陰極保護(hù)的此類故障，需要繪制簡(jiǎn)易的電纜走向圖，根據(jù)電纜走向圖進(jìn)行線路的銜接和調(diào)整，同時(shí)也為后續(xù)區(qū)域陰極保護(hù)的維護(hù)管理提供依據(jù)；

（3）電流低、電壓高（序號(hào)3）。表3所顯示的就是區(qū)域陰極保護(hù)中電流值低、電壓值高的故障類型。針對(duì)此類故障顯示了區(qū)域陰極保護(hù)的接地電阻值過(guò)高，可能已經(jīng)超過(guò)了幾歐姆甚至是幾十歐姆，針對(duì)這種情況就需要就是更換陽(yáng)極地床，避免造成更大的危害。

表3 恒電位儀電流低、電壓高的顯示

3.3 區(qū)域陰極保護(hù)的日常維護(hù)

針對(duì)區(qū)域陰極保護(hù)在應(yīng)用中的常見(jiàn)故障及問(wèn)題，為了優(yōu)化區(qū)域陰極保護(hù)的運(yùn)行效果，減少區(qū)域陰極保護(hù)在實(shí)際應(yīng)用中的故障幾率，需要在日常加強(qiáng)對(duì)區(qū)域陰極保護(hù)的維護(hù)與管理，制定健全的區(qū)域陰極保護(hù)維護(hù)管理機(jī)制，加大巡查防護(hù)的力度，提高相關(guān)人員的責(zé)任心與專業(yè)技能，一旦發(fā)現(xiàn)區(qū)域陰極保護(hù)運(yùn)行的異常情況，第一時(shí)間進(jìn)行上報(bào)并采取措施加以解決，盡可能減少區(qū)域陰極保護(hù)故障的危害。具體而言，區(qū)域陰極保護(hù)的日常維護(hù)可以從以下方面入手：

（1）為了給區(qū)域陰極保護(hù)的應(yīng)用創(chuàng)造安全可靠的環(huán)境，油田企業(yè)可以在油井管線的各個(gè)跨接點(diǎn)設(shè)置標(biāo)識(shí)樁，對(duì)區(qū)域陰極保護(hù)裝置的安裝進(jìn)行標(biāo)識(shí)，以免在油井作業(yè)中對(duì)管線、電纜等造成破壞；

（2）為了減少外力破壞對(duì)區(qū)域陰極保護(hù)造成的不利影響，可以在控制區(qū)域陰極保護(hù)的空開(kāi)上安裝一個(gè)保護(hù)器，通過(guò)保護(hù)器可以減少極端天氣、外力破壞等所導(dǎo)致的區(qū)域陰極保護(hù)突然斷電或來(lái)電的情況，確保區(qū)域陰極保護(hù)裝置中電流均衡穩(wěn)定，減少因電流失衡引起的故障；

（3）健全區(qū)域陰極保護(hù)的維護(hù)管理機(jī)制，加強(qiáng)日常的巡視檢查，提高故障識(shí)別與處理的能力，定期對(duì)區(qū)域陰極保護(hù)室進(jìn)行衛(wèi)生清潔，對(duì)相關(guān)儀器和設(shè)備進(jìn)行規(guī)范化的管理。

4 結(jié)語(yǔ)

區(qū)域陰極保護(hù)在油井作業(yè)中的應(yīng)用對(duì)于保障油井安全生產(chǎn)起到了一定的作用，是目前油田生產(chǎn)中比較常見(jiàn)的一種保護(hù)裝置，區(qū)域陰極保護(hù)在應(yīng)用當(dāng)中也存在著一定的故障幾率，為了確保區(qū)域陰極保護(hù)安全可靠的應(yīng)用，需要做好區(qū)域陰極保護(hù)的防腐及維護(hù)工作，加強(qiáng)監(jiān)督管理力度，為區(qū)域陰極保護(hù)的應(yīng)用創(chuàng)造良好環(huán)境，減少區(qū)域陰極保護(hù)的故障問(wèn)題。