阴极保护

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穿越山区长输管线阴极保护设计方案

作者:ziji 来源: 日期:2015-12-28 14:39:19 人气:95 评论:0 标签:阴极保护 恒电位仪

由于长输管线工程埋地管采用是3PE防腐层的钢制管道.3PE防腐管道与管道之间采用法兰连接,连接处防腐是薄弱点,加上地处山区,土壤电阻率相对比较高,而沿途穿越山区的地质情况比较复杂,而放采用外加电流阴极保护方式,同时根据山区地质条件和实际测量在需要处另设镁合金牺牲阳极保护系统,整个长输管线工程需要设计2套外加电流阴极保护系统。目前国内外对钢质管道防止外壁腐蚀的方法有:①表面涂层保护技术改善腐蚀环境阴极保护技术;②改善腐蚀环境;③阴极保护技术。经多方查找资料咨询,结合管线长和地质情况利用实际情况,考虑采用外加电流阴极保护和部分牺牲阳极(镁阳极)的阴极保护。

  阴极保护技术就是向被保护的金属构筑物通以足够的阴极电流,使金属构筑物表面产生阴极化,减少或消除造成金属构筑物土壤腐蚀的各种原电池的电极电位差,使防腐电流趋于零,进而达到阻止腐蚀的目的。这是一项成熟的防腐蚀技术,也是国内外公认的一项经济而有效的地下金属构筑物防腐措施,阴极保护主要内容包括:①牺牲阳极平面配置设计;②产品制作与安装;③组合辅助阳极体铺设;④参比电极安装;⑤阴极保护系统调试:⑥阴极保护系统效果的检测。每套阴极设计包括以下部件:阴极保护间、恒电位仪、外加电流阳极地床、控制及沿途参比电极、测试桩、接地电池、接线箱等。

1)阴极保护室。阴极保护室采取尽量能借用现成的房屋,使供电、数据传输、控制和管理更为方便。本阴极保护系统共设置阴极保护室2座.

  2)恒电位仪。根据现场施工情况,在管道两端设置阴极保护系统。每套阴极保护系统设置一套恒电位仪。包含两台恒电位仪(一用一备)和一台控制台。

  3)阳极地床。由于本工程地处山区,土壤电阻率相对比较高,而沿途穿越山区的地质情况比较复杂,故采用外加电流阴极保护方式。同时可极大的节省工程施工难度。阳极地床设置在距管道100米的地方,在阳极放入阳极地床前先对阳极体进行充分灌水,以增加阳极体的导电性。在阳极体放入阳极地床后连接好电缆,回填阳极地床,然后再次向阳极地床中灌水让填充料充分吸收.以增加阳极体周围的导电性。阳极体电缆引出后统一编号,并汇总至接线箱与阴极保护间的恒电位仪阳极端子相连。阳极地床埋设好后设置阳极地床标志桩,标明阳极地床的位置,长度和方向。

  4)测试桩.每lkm设置一支电压测试桩,每间隔5km设置电流测试桩同时兼作电压测试桩,测试桩安装完毕后将各测试线接入相应的测试端子,以用于日后保护电位、电流的测量。其中在管道穿越管段两端增加测试桩以便检测穿越管段的保护状态。

  5)参比电极。为了检测阴极保护系统的运行情况和管道的保护情况,每个管线测试桩处放置一支长效硫酸铜(Cu/CuS04)参比电极(参比电极在放入参比电极坑前要进行充分浸泡),用来日常维护时保护电位的测量。参比电极尽量靠近管道埋设,且必须埋设在冻土层以下,参比信号线接至测试桩的参比信号端。在工程投入运行后对管线进行日常维护,随身携带便携式参比电极,以防管线沿途测试桩下的长效参比电极损耗殆尽无法测量时使用。

  6)绝缘装置。根据SY/T0086-95《阴极保护管道的电绝缘标准》,采用阴极保护的管道需要和其他管道绝缘,所以在管道的两头设置绝缘法兰或绝缘接头。将实施阴极保护的管道隔离出一个单独的系统。在管道有交叉的地方采用塑料绝缘。

  7)接地电池。为防止管道防腐层或绝缘法兰遭受雷击或电力故障而引起破坏,在绝缘法兰两侧埋设接地电池,接地电池引出电缆用铝热焊焊接在绝缘法兰两侧。

  8)部分管段增加牺牲阳极。外加电流投入运行后,在沿途山区由于局部管段的土壤电阻率过高而可能导致无法达到保护电位,这时需要在保护不足的管段上增加牺牲阳极阴极保护。根据山区地质条件,根据实际测量在需要处另设镁台金牺牲阳极。在管道施加牺牲阳极保护处。开挖阳极坑,阳极坑尺寸为500<1500X 1000,镁合金阳极埋设在管道两侧,距离管道中3米,每侧一支阳极。若现场不允许,可以适当减小距离,但是最好不要小于l米。埋设深度与管道上表面平行,为了减少开挖受附近地质约柬,阳极埋设方向与管道延伸方向保持平行。阳极就位后,同侧阳极的电缆用铝热焊连接。引出一电缆于管道连接。先在焊接部位用美工刀刮出一10mm×10mm的表面,用锉刀把焊接点锉光亮,采用铝热焊焊接后用热熔胶片和补伤片补焊口。最后向阳极坑内浇水,以增加其导电性。

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