摘　要：隨著燃氣管網(wǎng)的不斷發(fā)展與建設，閥門的使用量也隨之增多。閥門在安裝和使用時往往需要進行接地，本文從手動閥門、電動閥門的接地問題出發(fā)，分析閥門接地對管網(wǎng)陰極保護的影響，同時根據(jù)不同情況，提出了解決接地影響的方法。希望本文能為科學研究和生產(chǎn)建設提供一定的參考和依據(jù)。

關鍵詞：閥門　電動閥門　接地　陰極保護　管道

Abstract：With the continuous development and construction of the gas pipeline network，the amount of using valves also increases．Installation of valves often requires grounded．With the manual valves and electric valves grounded problems，this article will analyze the effects of grounded valve to the cathodic protection of pipelines and give solutions of the grounded methods under different circumstances．Hoping this article can provide sonic reference and basis to scientific research，production and construction．

Keywords：Valve Electric Valve Grounded Cathodic Protection Pipeline

隨著燃氣管網(wǎng)的不斷發(fā)展與建設，管網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，閥門的使用量也隨之增多^[1]。由于燃氣是一種易燃、易爆的介質，燃氣行業(yè)存在高危險性。在燃氣輸送過程中，必須保證管網(wǎng)防靜電、防雷電、陰極保護等相關保護設施的正常運行，以保證燃氣運營的安全。

為了保證燃氣閥門的密封性，在管網(wǎng)建設中普遍采用的是軟密封球閥。按照開關操作方式將球閥分類，可以分為手動球閥和電動球閥。囚傳統(tǒng)的手動球閥具有對外界環(huán)境條件要求較小、開關限位能得有效保證等方面的優(yōu)點，在管網(wǎng)建設中使用量最大。但隨著電工電子技術的發(fā)展和遠程控制、遠程監(jiān)控系統(tǒng)的推廣與應用，電動閥門的安裝使用也不斷增多。無論是手動閥門和電動閥門，出于安全的目的往往都需要進行接地^[2]，常見的接地方式主要有直接接地、惰性材料接地、鋅包鋼接地等。但是，閥門接地會給管網(wǎng)的陰極保護帶來很大的影響，特別是采用外加電流的陰極保護系統(tǒng)。一旦陰極保護失效，埋地鋼質管道發(fā)生腐蝕的風險增大，甚至會造成管道局部腐蝕、腐蝕穿孔、腐蝕開裂等現(xiàn)象，直接影響著燃氣安全生產(chǎn)與運行。本文將從閥門不同的接地方式同時結合閥門的操作類型，對接地問題中給陰極保護帶來的影響進行分析，提出解決的方法。

陰極保護系統(tǒng)電路路徑的構成包括：土壤、管道、導線^[2]。對于直流電路來說，根據(jù)歐姆定律可以知道，電路中的電流在流動過程中，電流會始終傾向于在電阻較小的路徑流動。當管道的防腐層面電阻率變化不大、防腐層沒有出現(xiàn)嚴重的破損點和接地的情況時，管道表面陰極保護電流的分布是相對較為均勻的，如圖1所示。

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但是由于接地原因直接與大地形成電通路(短路)時，接地短路點位置上的電阻是極小的。在這種情況下，陰極保護電流在流動時會優(yōu)先選擇電阻較小的接地點位置，會在接地點的位置形成陰極保護電流的集中流入^[3](根據(jù)陽極的位置情況、雜散電流的分布情況，也可能會出現(xiàn)電流集中流出的現(xiàn)象，電流流出的位置會受到強烈的腐蝕)，接地點附近的其他位置將得不到足夠的陰極保護電流而處于欠保護的狀態(tài)，這種現(xiàn)象也叫做陰極保護的短路屏蔽效應，如圖2所示。處于欠保護位置的管道，在水、土壤等環(huán)境的作用下發(fā)生腐蝕反應，使管道壁厚減薄，管道處于腐蝕失效的風險之中。

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從防腐層破損點的角度上看，接地點的位置相當于一個較大的破損點。對于正常的帶有防腐層的管道，一般在陰極保護設計和運行維護過程中，認為防腐層破損點的面積只占防腐層總面積的1％-10％左右，而在出現(xiàn)接地點后，特別是由于接地極或接地網(wǎng)引起的接地短路(接地電阻在幾個歐姆或者零點幾個歐姆)，在陰極保護的電流需求計算時，折合成破損點的面積時甚至可能會占到總面積的50％以上，在這種情況下可能會使接地點附近幾公里的管線得不到有效保護。

另外，在管道有接地發(fā)生時，會使陰極保護所需要的電流增大，增加了陽極消耗速率，降低了陽極壽命。對于外加電流系統(tǒng)來說，輸出電流的增大，造成了不必要的電力浪費。所以接地問題應該在陰極保護設計和運行維護中引起關注。

在輸送易燃、易爆氣體時，應該對管道進行防靜電處理使靜電不會形成積累過程，常用的方法是將管道、閥門、法蘭等關鍵位置進行接地。對于場站、野外的露空閥門還要采取防雷擊處理措施，將露空閥門接地能夠有效地防止雷擊帶來的大電流放電、擊穿損壞等。閥門接地還能降低或避免人員在開關操作時觸電的危險。

閥門直接接地常見于閘井中，對于大口徑的閥門，為了有效的避免懸空帶來的自重下墜的趨勢風險，往往將閥門下方砌筑平臺。如果平臺是磚砌、砂石、混凝土結構，閘井內(nèi)的環(huán)境一般都陰暗潮濕，這些平臺會在水的作用下，變得濕潤、導電，接地電阻變小。如果閥門的外防腐或者防銹漆脫落、破損時，會與平臺、大地形成電通路。在沒有絕緣隔離措施或者線路跨接的情況下，陰極保護電流會通過土壤、平臺、閥門構成的短路點位置集中地流入，會引起管道的其他位置陰極保護電流不足，管道處于欠保護的狀態(tài)。