曲瑩 邢占元 陳睿

中國石油西部管道甘肅輸油氣分公司

1.引言

蘭州原油商業(yè)儲(chǔ)備庫占地約1010畝，地處蘭州市西固區(qū)陳坪街道，距居民區(qū)最近距離不到50m，其北側(cè)距黃河982m，西側(cè)緊鄰蘭州石化，南側(cè)為陳官營變電所，三面環(huán)鐵路，距防火堤最近距離不到80m。如此特殊的地理位置一旦發(fā)生如油品泄露事故，引起火災(zāi)、爆炸， 不但造成產(chǎn)品損失、生產(chǎn)中斷，還會(huì)嚴(yán)重威脅周邊民眾的生命財(cái)產(chǎn)和周邊單位安全；泄露油品一旦流入黃河，無論經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)危害還是環(huán)境影響，后果都是不可估量的。在威脅蘭州原油商業(yè)儲(chǔ)備庫安全生產(chǎn)的各要素中，腐蝕危害是一個(gè)重要的因素。為了防止腐蝕危害， 蘭州商業(yè)儲(chǔ)備庫罐區(qū)實(shí)施了陰極保護(hù)。自2011 年起陸續(xù)投用18套陰極保護(hù)系統(tǒng)，涉及25臺(tái)恒電位儀。在蘭州商業(yè)儲(chǔ)備庫目前運(yùn)行的18套陰極保護(hù)系統(tǒng)中，有8套陰極保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)電位異常，需要盡快采取處理措施。

2.研究現(xiàn)狀簡評(píng)

2013年3月開始對(duì)蘭州商業(yè)儲(chǔ)備庫陰極保護(hù)進(jìn)行電位測試，經(jīng)過對(duì)蘭州商業(yè)儲(chǔ)備庫18具儲(chǔ)罐的18套陰極保護(hù)系統(tǒng)電位統(tǒng)計(jì)，參照標(biāo)準(zhǔn)陰保電位保護(hù)為負(fù)0.85至負(fù)1.2伏之間，也有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最負(fù)電位負(fù)1.5伏的，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)有8座儲(chǔ)罐陰保電位期望值不達(dá)標(biāo)，整體陰極保護(hù)率只有55.56%。其中1011#儲(chǔ)罐3至8月陰極保護(hù)電位期望值達(dá)到負(fù)16.45伏，方差3.62，保護(hù)電位波動(dòng)明顯，保護(hù)效果極差。2013年3月至8月蘭州商業(yè)儲(chǔ)備庫陰保電位統(tǒng)計(jì)見表1。

3.聚類分析

陰保系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置越大，受保護(hù)儲(chǔ)罐的保護(hù)電位就越高嗎？針對(duì)這一問題，我們主要考慮的是恒電位儀參數(shù)和儲(chǔ)罐保護(hù)電位之間的關(guān)系，收集儲(chǔ)備庫陰保參數(shù)見表2。

本文采用系統(tǒng)聚類法進(jìn)行分析，系統(tǒng)聚類法的基本思想是：距離相近的樣本先聚成類， 距離相遠(yuǎn)的后聚成類，過程一直進(jìn)行下去，每個(gè)樣本總能聚到合適的類中。圖1是利用SPSS軟件繪制聚類樹狀圖，圖形結(jié)構(gòu)清晰。圖形上面是類間距離，下面數(shù)字是儲(chǔ)罐代號(hào)，整個(gè)聚類過程用虛線連接。根據(jù)聚類研究的目的和差異的顯著性，我們將其聚成以下三類：

類別1：儲(chǔ)罐1001#至儲(chǔ)罐1009#、 儲(chǔ)罐1012#、儲(chǔ)罐1013#。此類儲(chǔ)罐陰保系統(tǒng)為一期網(wǎng)狀陽極，儲(chǔ)罐之間存在干擾，但干擾不大， 儲(chǔ)罐陽極回路基本由自身陽極實(shí)現(xiàn)。

類別2：儲(chǔ)罐1010#、儲(chǔ)罐1014至儲(chǔ)罐1017#。此類儲(chǔ)罐陰保系統(tǒng)采用二期網(wǎng)狀陽極，

圖1 儲(chǔ)罐參數(shù)和儲(chǔ)罐保護(hù)電位之間關(guān)系的聚類樹狀圖

儲(chǔ)罐底部增加防滲膜起到了良好的絕緣效果， 儲(chǔ)罐保護(hù)電位受自身參數(shù)設(shè)置支配。

類別3：儲(chǔ)罐1007、儲(chǔ)罐1011。此類儲(chǔ)罐陰保系統(tǒng)儲(chǔ)罐之間存在干擾，陰保電位除受自身參數(shù)影響外，還受其他儲(chǔ)罐陰保系統(tǒng)干擾。需要考慮其它儲(chǔ)罐陰保系統(tǒng)干擾才能實(shí)現(xiàn)陰保有效。

4.相關(guān)分析

聚類分析的結(jié)果顯示，不同儲(chǔ)罐參數(shù)和陰保電位之間的相關(guān)程度不一致，但究竟關(guān)系如何，還應(yīng)分別計(jì)算各個(gè)參數(shù)的相關(guān)系數(shù)。見公式：

因儲(chǔ)備庫陰保系統(tǒng)陽極分成深井陽極和網(wǎng)狀陽極陰保系統(tǒng)，我們將相關(guān)性分析按照兩組進(jìn)行，根據(jù)各個(gè)參數(shù)分別計(jì)算Pearson相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表3。

由上表可見，蘭州商業(yè)儲(chǔ)備庫不同陽極床結(jié)構(gòu)的陰保系統(tǒng)電位主要影響因素不同，根據(jù)各個(gè)因素的相關(guān)性對(duì)中等相關(guān)以上相關(guān)因素進(jìn)一步分析。

《管道保護(hù)》2015年第1期（總第20期）