聯(lián)系電話：18678631900
隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快和能源結(jié)構(gòu)的改變，地下輸油、輸氣、輸水、熱力管道縱橫交錯，隨著地下管網(wǎng)投運時間的延長，涂層已趨于老化，再加上運輸和安裝過程中的涂層破損，因此地下管網(wǎng)的水、氣腐蝕泄漏問題已經(jīng)成為各生產(chǎn)企業(yè)安全生產(chǎn)的重大隱患之一。在生產(chǎn)過程中泄露事故時有發(fā)生，導(dǎo)致管道設(shè)備非計劃檢修、更換，甚至影響到企業(yè)的生產(chǎn)運行，造成巨大的直接、間接損失。特別天然氣潔凈能源的推廣使城市天然氣管網(wǎng)的長度與日俱增，由于燃?xì)獾囊兹家妆?，輸送燃?xì)獾匿撡|(zhì)管道均埋設(shè)在地下，近年來人們逐漸認(rèn)識到陰極保護在燃?xì)夤艿郎蠎?yīng)用的重要性，所以近期建設(shè)的城市燃?xì)夤芫W(wǎng)項目均采用管道陰極保護。城市管網(wǎng)需要陰極保護的部分包括：從長輸管道分支設(shè)立的分輸站到儲備站或調(diào)壓站的高壓管道和城市街道下埋設(shè)的中、低壓管道以及庭院鋼質(zhì)埋地部分管道。由于城市地下管網(wǎng)情況復(fù)雜，多數(shù)情況下與自來水、熱力、排污、電力電纜等管道設(shè)施同溝，為減小對其它地下鋼結(jié)構(gòu)的影響，城市管網(wǎng)多采用犧牲陽極進行陰極保護。超深井陽極強制電流保護也是發(fā)展方向之一。城市管網(wǎng)陰極保護特別需要注意的是電力系統(tǒng)雜散電流對管道的影響，如何有效的排除雜散電流的影響是城市管網(wǎng)陰極保護的技術(shù)關(guān)鍵之一。
1工作原理
在土壤等電解質(zhì)環(huán)境中，犧牲陽極因其電極電位比被保護體的電位更負(fù)，當(dāng)與被保護體連接后將優(yōu)先腐蝕溶解，釋放出的電子在被保護體表面發(fā)生陰極還原反應(yīng)，抑制了被保護體的陽極溶解過程，從而對被保護體提供了有效的陰極保護。
2犧牲陽極的主要特點
(1)適用范圍廣，尤其適用于中短距離和復(fù)雜的管網(wǎng)。
(2)陽極輸出電流小，發(fā)生陰極剝離的可能性小。
(3)隨管道安裝一起施工時，工程量較小。運行期問，維護工作簡單。
(4)陽極輸出電流不能調(diào)節(jié)，可控性較小。
(5)無需外部電源，對外界干擾少，安裝維護費用低，無需征地或占用其他建(構(gòu))筑物，保護電流利用率高。
3犧牲陽極的作用
(1)防止防腐層破損處的腐蝕，也就是對被保護鋼管進行陰極極化，將其電位轉(zhuǎn)移到保護電位，使鋼管上所有的防腐層破損點都呈現(xiàn)陰極傾向。
(2)判斷鋼管是否有腐蝕危險，即在管線沿線隔一定距離設(shè)置檢測樁，定期測試管地電位以檢測管線防腐層是否存在破損并遭到腐蝕。如果存在腐蝕就應(yīng)采取措施，將管線的穿孔泄露問題消滅在萌芽中。
4犧牲陽極的設(shè)計與施工方法
4.1犧牲陽極的設(shè)計
(1)電防護法在選用時應(yīng)符合以下要求：當(dāng)土壤電阻率>100~2·m時不宜使用犧牲陽極犧牲陽極的使用壽命與天然氣管道相匹配，一般為15a左右;所有被保護的埋地鋼質(zhì)管道應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置絕緣接頭或絕緣法蘭。
(2)采用犧牲陽極法時，選用陽極的保護準(zhǔn)則為：相對硫酸銅參比電極的陰極極化電位應(yīng)達到一0.85V或更負(fù);管道表面與接觸電解質(zhì)的穩(wěn)定飽和銅/硫酸銅參比電極之問的陰極極化電位差值最小為100mV。
(3)通常根據(jù)土壤電阻率選取犧牲陽極的種類(見表1)，根據(jù)保護電流的大小選取陽極的規(guī)格。
(4)犧牲陽極的埋設(shè)分為軸向和徑向，埋設(shè)位置與被保護的燃?xì)夤艿赖木嚯x宜為3～5m，但不宜小于一0.3m;埋設(shè)深度在冰凍線以下，且埋設(shè)在潮濕的土壤中;埋沒形式可采用立式或臥式。在陽極與被保護管道之間，嚴(yán)禁沒置其他金屬構(gòu)筑物。
(5)犧牲陽極檢測樁、檢測頭在設(shè)置時應(yīng)符合下列要求：犧牲陽極的陰極保護測試系統(tǒng)應(yīng)能提供被保護體的自然電位、陽極性能、保護電位的功能;測試樁、檢測頭宜沒置在燃?xì)庵鞲晒苎鼐€;宜每兩組犧牲陽極或至少lkm處設(shè)置1個檢陰極保護測試樁;
陰極保護測試樁應(yīng)設(shè)置在兩組犧牲陽極的管段中間部位，且宜安裝在管道沿線中土壤腐蝕性強、濕度大、地下水位高或管道絕緣防腐層薄弱的地點;宜在每個檢測樁附近設(shè)置1個檢i受0頭。
(6)設(shè)置檢測樁和檢測頭的目的：檢測樁是為了監(jiān)測犧牲陽極裝置的保護電位。檢測頭是為了檢測、掌握陰極保護系統(tǒng)運行后管道被保護狀態(tài)。
4.2犧牲陽極的施工要求
(1)陽極的埋設(shè)：填包料要按比例調(diào)拌均勻，不得混入泥土等雜物，裝入?300mm×1000mm的棉或麻布袋中，將經(jīng)過鐵砂紙打光及表面清潔處理的陽極及時插入填包料中心位置并壓實，此時填包料的厚度不得小于50mm，且厚薄均勻、密實;包外用鐵線纏繞綁實平臥或豎直埋設(shè)在管道側(cè)邊的2～3m處，埋深應(yīng)與管道埋深相同，并要在冰凍線以下，用細(xì)原土分層澆水濕潤后回填土。
(2)所有的電纜與陽極、銅鼻子、管道、加強板的連接采用錫焊(分線盒內(nèi)的連接除外)，焊接前都要剝?nèi)シ栏^緣層，清潔、打磨光焊接處;在焊接處及電纜的外裸部位必須做好絕緣防腐處理;電纜加PVC保護套管松緩自然埋設(shè)，埋深與管道埋深相同。
(3)在防護罩內(nèi)的電纜要有0.8m左右的冗余長度(電纜冗余部分不加PVC保護套管)，以便將分線盒提出地面以檢測參數(shù);分線盒的兩個出線孔用浸過瀝青的麻絲填實，再用瀝青填平做防水處理。
(4)連接管道的電纜顏色應(yīng)與其它電纜顏色區(qū)分開，以便辯認(rèn)檢測。
(5)分線盒在施工安裝、檢測完畢后，蓋子必須擰緊以防水。
(6)電纜與管道聯(lián)接完畢后做防腐密封一直是工程施工中的難點，根據(jù)實踐采用牛油膠布密封外包PE帶的方法。牛油膠布國內(nèi)外廠家都有銷售，它是一種浸滿礦脂的帶狀無紡氈，具有很好的塑性，能緊密粘附在任意復(fù)雜的表面，礦脂可填充在細(xì)小的縫隙中。PE帶是類似電工膠布的聚乙烯薄膜，包纏在牛油膠布外，可防止回填土污染和土壤應(yīng)力破壞，使礦脂歷經(jīng)數(shù)年也不會干涸，從而保持長期有效的密封。
