3 一般规定
3.0.1 石油天然气站场埋地钢质管道、金属设施宜采用防腐层加阴极保护的联合防护措施，并在站场运行期间始终维持。
3.0.2 新建石油天然气站场的阴极保护系统应与主体工程同时设计、同时施工。阴极保护系统投运时间不宜超过钢质管道、金属设施埋地后6个月。
3.0.3 站场阴极保护系统应避免对附近的其它金属构筑物包括站外管道及其阴极保护系统造成有害的阴、阳极干扰。
3.0.4 本标准应在专业技术人员，或具有实践经验的腐蚀专家指导下使用。
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4 设计
4.1 设计要求
4.1.1 长输石油天然气管道的站场阴极保护系统应与线路管道阴极保护系统相互独立。应在线路管道进、出站位置安装绝缘设施，使站场内、外管道电绝缘。
4.1.2 站场阴极保护系统应优先采用强制电流方式，对于站内埋地管道较少、地质条件适宜的站场，也可采用牺牲阳极保护方式。
4.1.3 站场内被保护的埋地钢质管道穿越站内路面时，不宜采用金属套管，宜采用混凝土套管、箱涵或增加管道壁厚来确保管道机械安全。 4.1.4 应保证被保护体的电连续性。
4.1.5 采用多回路保护系统时，每一保护回路设置一个采样控制点。
4.1.6 站场阴极保护系统保护多条并行管道时，应沿管道每隔一定距离设置均压线，管道离开管带位置处也应设置均压线。
4.1.7 为保证阴极保护回路中电流分配的均匀性，站场阴极保护系统宜设置多个阴、阳极接线箱，接线箱宜为防爆型。
4.1.8 站场阴极保护系统的设计应与电力、自控仪表、通信等接地系统的设计相协调。站场内的接地应采用锌棒、镀锌扁钢、锌包钢等接地体，不应采用比钢电位序更正的材料，如铜、石墨、低电阻模块等，如果采用，应采取适当措施予以隔离。 4.1.9 站场阴极保护应考虑安全因素和经济因素。
4.2 保护准则
4.2.1 石油天然气站场地下钢质构筑物的阴极保护准则可采用以下一项或多项作为判据:
1 管道阴极保护电位（即管/地界面极化电位，下同）应为-850mV(CSE)或更负。 2 阴极保护状态下管道的极限阴极保护电位不能比-1200mV (CSE)更负。
3对高强度钢（最小屈服强度大于550MPa）和耐蚀合金钢，如马氏体不锈钢，双相不锈钢等，极限保护电位则要根据实际析氢电位来确定，其保护电位可比-850mV(CSE)稍正，但在-650mV(CSE)至-750mV(CSE)的电位范围内，管道处于高pH值SCC的敏感区，应予注意。
4在厌氧菌或硫酸盐还原菌(SRB)及其有害菌土壤环境中，管道阴极保护电位应为-950mV(CSE)或更负。
5在土壤电阻率100 Ω?m～1000 Ω?m环境中的钢质构筑物，最小阴极保护电位宜负于
4
-750 mV（CSE）；在土壤电阻率大于1000 Ω?m的环境中，最小阴极保护电位宜负于-650 mV（CSE）。
4.2.2 当4.2.1准则难以达到时，可采用阴极极化或去极化电位差大于100 mV的判据。
注： 在高温条件下、SRB的土壤中、存在杂散电流干扰及异种金属材料接触的管道中不能采用100 mV极化准
则。
4.2.3 在高温、隔热保温层、防腐层剥离、屏蔽、细菌侵蚀及电解质的异常污染等特殊条件下，站场阴极保护可能无效或部分无效，在设计时应予以考虑。
4.3 资料收集与现场勘察
4.3.1 石油天然气站场阴极保护系统设计时，应收集下列技术资料：
1站场平面布置图，及防爆区域划分图；
2埋地管道、金属设备的分布情况，如管道和设备参数，保护面积、防腐层种类及等级，以及管道输送介质、温度等；
3被保护体之间的电连续性、被保护体与外围金属构筑物的电绝缘； 4保护区内机、泵、炉等设备的接地系统的分布、材料类型、数量与位置； 5保护区外围金属构筑物分布情况； 6长输管道线路阴极保护系统的设计图； 7已建站场阴极保护系统的运行参数。
4.3.2 站场阴极保护设计时，应进行现场勘察，勘察项目至少包括：
1地形地貌和土壤性能，包括土壤电阻率、pH值及引起腐蚀的细菌，以及气候条件、冻土层深度、地下水位、基岩深度等；
2现有邻近阴极保护系统的布局及其运行参数； 3馈电试验的阴极保护参数；
4当4.3.1中收集的资料无法满足设计要求的其它项目。
4.4 阴极保护电流计算
4.4.1 站场阴极保护电流按下式计算：
I??SiJii?1n （4.4.1）
式中:I——站场阴极保护总电流，A ；
Si——被保护体的表面积，m2；
5
Ji——被保护体设计所需保护电流密度，A/m2。
4.4.2 保护电流密度按表4.4.2的规定选取。设计时，应考虑土壤的电阻率、含氧量、阳极地床形式对电流密度的影响。
表4.4.2 站内金属构筑物保护电流密度 金属构筑物 裸钢接地极 带防腐层的管道 保护电流密度(mA/m2) 10~100 0.001~0.8 4.4.3 站场阴极保护电流计算时，应考虑接地系统泄漏电流的影响。站场阴极保护电流需求量可通过馈电试验确定。
4.5 辅助阳极地床
4.5.1 辅助阳极地床的选择原则：能够使被保护体获得足够保护电流，避免阳极与被保护体之间产生电屏蔽，且避免对线路管道和其他系统外构筑物产生有害干扰。应根据具体工程情况结合阳极的性能特点确定，综合考虑的因素至少应包括：
1 被保护体的规模与分布及电流需求量； 2 区域地质、土壤电阻率随深度的变化情况； 3 进、出站管道位置与阳极地床的相对位置关系； 4 达到预期效果的前提下的经济性、施工与维护的方便性。
4.5.2 辅助阳极地床形式主要有：深井阳极地床、浅埋分布式阳极地床、线性阳极地床等。其设计寿命应与被保护体的寿命一致。
4.5.3 宜采用大量分布式小输出阳极系统，宜将地床设置在低电阻率的土壤中。 4.5.4 可采用专业软件对辅助阳极地床的设计进行优化。
4.5.5 热点保护的辅助阳极工作电流应单独可调。热点保护阳极与单独的阴极保护电源或单独的回路连接。
4.5.6 辅助阳极地床应采用炭质回填料。
4.5.7 常用高硅铸铁阳极、石墨阳极、混合金属氧化物阳极的化学成分和性能要求应按GB/T 21448《埋地钢质管道阴极保护技术规范》的规定执行。
4.6 牺牲阳极
4.6.1 被保护的埋地短管与绝缘性能差的构筑物不存在电连接、管道6m范围内也没有屏蔽性的金属构筑物、塑料、木头、混凝土时，也可采用牺牲阳极进行辅助保护。
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4.6.2 牺牲阳极材料性能应符合GB/T 4950《锌—铝—镉合金牺牲阳极》以及GB/T 17731《镁合金牺牲阳极》的要求。牺牲阳极的选用应符合GB/T 21448《埋地钢质管道阴极保护技术规范》的要求。 4.6.3 牺牲阳极地床应采用专用的化学填包料，填包料的选用应符合GB/T 21448《埋地钢质管道阴极保护技术规范》的要求。
4.6.4 牺牲阳极应沿被保护体单支或成组均匀布设，阳极数量应满足总电流的需要。
4.6.5 牺牲阳极距被保护管道宜为2 m~3 m，埋深不小于1 m，并应在冰冻线以下；阳极应处于长期湿润的土壤中。
4.6.6 牺牲阳极宜通过接线箱与被保护体连接。
4.7 阴极保护电源设备
4.7.1 电源基本要求：
1长期不间断供电；
2应优先使用市电或使用稳定可靠的交流电源。 4.7.2 电源设备的基本要求为：
1可靠性高； 2维护保养简便； 3寿命长； 4对环境适应性强； 5输出电流、电压可调；
6具有抗过载、防雷、抗干扰、故障保护等功能；
7仪器电路板经防潮处理，可在湿度不大于85%环境下长期工作； 8具有同步通、断电功能。
4.7.3 对恒电位仪除满足4.7.2条的规定外，还应符合下列规定：
1具备恒电流和恒电位输出模式，以及整流器输出功能； 2参比信号输入端的综合输入阻抗不小于1 MΩ；
3能长期稳定工作，控制电位的温度飘移和24h时间飘移在10 mV以内； 4恒电位范围：-0.50 V~-3.00 V 连续可调； 5流经参比电极电流：不大于3 μA； 6仪器允许工作环境温度：-20 ℃~+40 ℃； 7绝缘电阻：大于2 MΩ； 8耐电压：不小于1500 V；
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