阴极保护工作总结(精选8篇)
兰州某区饮水工程使用的是埋地钢管。全长4200米。为了减缓土壤对钢管的腐蚀,采用了防腐蚀涂料和外加电流法阴极保护联合防护措施。
一、施工法
(一)涂刷环氧煤沥青漆
管道表面喷砂处理后,涂两道环氧煤沥青漆。
(二)阴极保护施工:
1、外加电流法阴极保护的供电部分安装。
供电部分主要包括恒电位仪,电源系统和恒电位仪输出系统三部分,设在保护站内,(1)恒电位仪经调试后即进行固定,并安装电源线和恒电位仪的输出。输出线由仪器通过接线箱引至架空线路,再引至阳极床、阴极通电点及参比电极等处,从而为阴极保护提供电流。
(2)电源系统安装:电源箱打眼固定后,接好电源线和输出电源线,并安装接线板。
(3)恒电位仪输出系统的安装:接线箱引至架空线路的电缆及控制线端头进行焊接线鼻、上锡。阴——阳极电缆线各二根,参比电极讯号线3根、阴极讯号线2根。室内电缆及控制线均穿镀锌钢管,覆放在地面上。室外部分埋入地下。然后引至架空线路的第一根电杆上,与架空线路的电缆线,讯号线相连接。
2、架空线路的架设
架空线路共计1300多米,25根电杆上横担一个,每个横担上按4只瓷瓶。电缆阴极、阳极线分别为两根用瓷瓶固定。控制线则用钢绞线挂吊,电杆要安装避雷器。共安7个避雷器。
3、阳极床的安装:
(1)阳极床是由34只石墨阳极组成,分布在17个阳极井中,每个井内两支阳极。引线并联连接,由地下引至电杆并与架空线路中阳极线相连。
(2)将石墨阳极的引线端头剥皮、打磨与铜接线鼻锡焊待用。
(3)用Φ25PVC管制作排气管。制排气管17根,每根长5米,上面有一串间距20㎜的小孔,导气管共15根,每根长2.9米。放空管3根,长1.5米,上端钻小孔若干。护套管Φ200㎜,长1.5米。
(4)在地面上将阳极用尼龙绳绑在塑料排气管上,使阳极对着排气孔,并将引线固定好。将石墨阳极碎块填料放入井中,使其厚度25㎝。将绑好的石墨阳极及排气管放入井中摆正。在阳极周围填满石墨碎块。阳极顶部填料厚25㎝。
(5)排气管、导气管和放空管通过三通塑料管连接。电缆线和阳极引线的连接严格按图纸设计进行,用铜螺栓及铜螺母连接好。然后用塑料管、环氧沥青漆将结点绝缘密封。导气管与电缆线(双根)平行敷设,周围铺黄砂300㎜。上盖水泥盖板。将34支阳极的接线引至电杆处。回填土,平整并竖标牌。
4、阴极通点及电位测量点处各开挖一个面极1×1.5米,深1.5米的坑,露出管道顶部,然后将涂层清除干净共三点。阴极通电点二条阴
极电缆线及一条阴极电位讯号线。
(1)按图纸设计加工紫铜接线鼻,加强板并截取足够长的电缆线、屏蔽线。
(2)用铜焊法将铜接线鼻焊在加强板上,再将加强板采用四周角焊法焊接在管道上。将接头处用环氧沥青漆或玻璃布进行防腐绝缘。然后用松软土回填。
(3)电位监测点信号线引至地面,接在测试接线板上,阴极通电电缆线引至电杆时,按电缆沟敷设法敷设。
(4)阴极通电点电缆及阴极讯号线与架空线相连,接点用环氧沥青漆封闭绝缘。
5、参比电极井的安装:
管线保护电位的控制及监测采用长效饱和硫酸铜电极和镁电极两种参比电极。
(1)准确找出管线的位置,确定井位,使井的中心靠近钢管,将参比电极用尼龙绳悬挂在井内的钢筋架上,参比电极引线由地下引至电杆与架空线路控制线连接,按电缆沟法敷设,在控制参比电极井附近埋放一支镁电极。其引线有地下引至电杆与架空线路控制线连接。按电缆沟法敷设。
二、阴极保护装置调试及验收
全部安装完毕后,在保护站内开车调试,检查电源、恒电位仪接线无误后,给恒电位仪送电。调节电位为设计指定的保护电位,使阴极保护装置投入运行,调试测量内容如下:
(1)管道的腐蚀电位
(2)镁电极相对硫酸铜参比电极电位。
(3)当恒电位仪恒电位为—1.0V、—1.1V、—1.2V、—1.25V时,记录恒电位仪的输出电压、输出电流、管道监控点、管道保护电位等,确定管道最佳控制电位。
(4)在检查测试桩内测量保护管道与未保护管道的电位,以检查绝缘法兰的绝缘效果。
近年来, 伴随着我国经济的不断发展, 以及现代工业体系的不断完善, 对石油天然气能源的需求量越来越大。石油及天然气资源的应用必须满足运输需求, 即从能源产地到消费场所的传输, 国内石油化工企业主要采用的有两种方式, 即罐车运输和管道运输。其中, 罐车运输由于受到经济性、安全性等方面的制约, 主要在短距离内发挥作用。相对而言, 管道运输由于不受时间空间限制, 具有成本低、安全性高、不间断作业等优势, 被视为长距离输送的最佳选择。
结合现状分析, 我国的石油天然气长输管道铺设过程中主要采用掩埋的方式, 尽管在管道外部做了敷设防护, 但由于土壤成分复杂、地形迥异等问题, 依然会形成一定的破坏作用, 其中最明显的就是腐蚀问题。
长埋地下的管道与土壤接触, 长期收到土壤介质中的水分、细菌、酸碱等因素干扰, 腐蚀因素慢慢积累, 经过量变完成质变。一旦发生管道腐蚀泄露, 就会导致重大的经济损失甚至人身安全事故, 造成不良的社会影响。而对于企业而言, 腐蚀问题会导致整个管线的停运, 受到巨大的直接经济损失和间接经济损失。
基于以上原因, 针对长输管道进行腐蚀预防是十分必要的, 无论多么严密的仿佛绝缘层或隔离措施, 都不可能完全避免腐蚀因素的干扰, 同时, 由于长输管道长埋于土壤之中, 无法进行定期观察检修, 更不可能采用常规手段进行维护。
根据阴极保护的原理不难看出, 只需要确保长输管道获得稳定的电子补充, 就可以有效组织腐蚀问题的发生, 因此, 阴极保护是最经济、最有效、最合理的措施。
2 管道阴极保护管理模式的创新研究
石油天然气长输管道在我国经济建设中发挥了重要的作用, 从经济效益上说, 运输成本低、全天候作业、能源消耗少, 从环境效益上说, 由于采取全封闭的运输模式, 对自然环境的影响微乎其微。但同时, 石油天然气管道的建设周期较长, 客观上要求它必须实现一定的使用年限, 因此进行腐蚀防护就显得尤为重要。
2.1 阴极保护的基本设置
根据金属管道在泥土中的腐蚀机理研究不难看出, 在管道表面出现土壤腐蚀、大气腐蚀、细菌腐蚀等因素情况下, 会导致电子流失, 形成局部腐蚀现象。阴极保护即采用补充电子的方式, 是典型的电化学预防方式, 是针对金属材质最本质的腐蚀预防手段。
在具体的执行中分为牺牲阳极法和强制电流法两种形式, 前者的优势在于不需要外部电源, 不受外界干扰影响, 不需要额外设备和占地面积等优势, 这种方式较为适合掩埋在地下的金属材质管道, 但防腐效果有限;对应地, 强制电流法的保护范围大、适用范围广, 采用电流输出的方式进行补充, 因此比较适合长输管道的应用。
2.2 阴极保护的设计要点
第一, 优化接地电池的设置。传统的阴极保护设置只注重管道防腐本身, 对设备保护缺乏认识。结合创新的思想, 采取安装接地电池的方法, 将雷击和静电破坏因素考虑在内, 防止绝缘设备与保护电流之间的相互干扰。
第二, 杜绝杂散电流的现象。杂散电流的不稳定性是导致电化学腐蚀程度加剧的原因, 一般来说, 在管道附近5米以内、电位差高于0.5m V/m时, 就会导致大量的杂乱电流出现, 会加速绝缘层的破裂速度。可以通过设置排流锌阳极组来减少干扰, 实现防腐的目的。
第三, 复杂区域的特殊保护。石油天然气管道在建设中会发生与其他设施较差的局面, 如公路、铁路等地理位置上的重叠, 由于大量金属材质的集中, 会出现腐蚀的共生性。基于此, 应该对这种情况进行特殊保护, 如增加套管、开凿焊点增加锌阳极保护等。
2.3 阴极保护的创新应用
一般来说, 石油天然气长输管道的维护都是有自身企业完成, 这不仅需要投入大量的人力、物力、财力, 同时还面临技术不专业、安排不科学、劳动强度大等弊端。从管理体制方面进行创新, 可以考虑维护外包的方式。将长输管道阴极保护的工作以承包的方式转接给国内具有相关资质的企业, 以专业团队为基础, 进行现场监督、维护处理和定期汇总。
3 结语
综上所述, 管道阴极保护技术的应用要结合实际情况开展, 结合实际情况分析, 杂散电流造成的腐蚀是阴极保护的一个关键技术障碍, 尤其在复杂区域内实现电流稳定控制的难度较大。结合创新的管道防腐蚀维护方式, 以专业的手段增加阳极防护方法, 可以实现很好的预防效果。
参考文献
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【关键词】数字化;油气管道;阴极保护;准则;数值模拟
在目前,油气管道防腐控制系统,主要是由防腐层和阴极保护层组成,大部分款都要通过防腐程度可以与空气隔绝,作为第一道防线,有力地保护了管道,但是,有很多事情是不可避免发生的,如机械碰撞,就会出现很多漏点,使管道暴露在环境外面接触到空气,受到腐蚀的威胁。针对这一情况就需要第二道防线,主要是对这些漏点进行附加保护,让管道无法进行腐蚀,这就是阴极保护系统。阴极保护系统是通过管道的表面进行阴极电流的传送,使管体电位发生负向极化,从而控制住了管道的腐蚀。
一、阴极保护技术现状
(一)阴极保护的核心指标主要是靠阴极保护准则,通过阴极保护准则的评判标准,能够进行执导阴极保护的设计,使阴极保护技术能够正常运行。通过国家制定的有关规定,明确提出了阴极保护的电位值管、地界面极化电位,是评判阴极保护准则的指标。管道阴极保护电位应该负于-850mv,正于-1200mv。
(二)在进行油气管道阴极保护建设的时候,还存在着不足方面,阴极保护准则应该适用于温度,国家规定,当管道高于40摄氏度的时候,不能进行管道的充分保护,因为在高温下,阴极保护可能会无效,或者丧失其功能,因此如果高于40℃的管道将不能满足阴极保护的要求,不能在其环境下生产运行,因此应该开展,高温度下阴极保护准则的研究。许多油气管道存在动态直流干扰时的阴极保护,经济发展目前越来越迅速,对油气管道的干扰越来越严重,很多油气管道电位也出现了波动。编剧有关国家规定,如果管道电位偏离,并且时间很长,这种情况下也没办法进行阴极保护,阴极保护系统无法正常运行。阴极保护也存在着交流干扰,在这种情况下,如果进行阴极保护,就会出现加速腐蚀、自然腐蚀、阻碍腐蚀,使阴极保护水平降低,不能起到预期的效果,金属会有明显的腐蚀反应。所以,在目前应该注意交流干扰时腐蚀机理的研究,能够在交流干扰下正常运转,并建立在交流干扰下管道保护的相应准则。
二、管道管理现状
(一)通过油气管道阴极保护的目标不同,可以分成阴极线路和区域阴极两个保护系统。在目前的技术中,线路管道都安装会安装阴极保护系统。区域阴极保护系统主要是进行工艺管道和储罐的保护,在油气管道站进行安装,但有小部分的油气管道站没有安装阴级保护系统。油气管道的阴极保护电位分布反映了阴极保护系统能否正常运行。在6000km油气管道线路的保护系统中,都受到了阴极保护系统的全面保护,只有部分的管道注于未保护状态。对于使用沥青或,煤焦油瓷漆进行防腐的管道,也处于未保护状态,并去了,在进行测试的时候,还会出现直流干扰。
(二)根据上述原因,应该使用阴极保护装备,一般阴极保护装备主要有恒电位仪、沿线测试桩、万用表,通过进行测试管道的通电电位和断点定位,能够了解管道上的误差。在目前测量时还是选用人工测量,这种方式不但劳动量大,获得的数据量也非常小,在进行抓取数据的同时,有会出现数据的误差,从而不能判定阴极保护系统的真实性。
三、阴极保护技术的发展
(一)阴极保护准则是整个阴极保护技术的基础,对阴极保护技术来说具有指导性意义,通过现有的准则无法满足于油气管道生产运行的需求,因此需要建立完善的一级保护制度,提出相应的阴极保护准则。在线路阴极保护理论计算方面,应该利用高效的数值模拟技术进行,管道沿线的电位计算,能够对防腐层不同的漏点进行有效的保护,并通过一系列的措施进行对防腐层损伤的修复。在复杂的管道阴极保护分析中,应该实现单条管道电位分布的计算,能够真实模拟单条管道极化电位和地电场分布的计算,从而能够进行充分的分析,对工程的设计和运行具有重要意义。
(二)在试片法阴极保护电位测量技术中,通过同步周期性中断所有阴极保护电源输出电流,能够充分地测量阴极保护通电、断电的电位,基本原理是通过测试桩与管道相连,通过断开试片与管道相连的瞬间,测得断电的电位。因此在未来也可以使用试片法进行测量阴极保护管道,更好的评价阴极管道保护效果。
结束语
针对目前油气管道事业的飞速发展,油气管道的保护技术也在不断改进中。阴极保护技术在当今发挥着越来越重要的作用,通过多方面的实践和挑战,阴极保护技术也在以前的基础上增加了很多功能,以面对在建设和运行中出现的各种难题,使油气管道可以综合运用到电化学、数值模拟、卫星电子技术。能够,为了更好地发展油气管道事业,还需要不断提高油气管道阴极保护水平,使技术能够满足现在的需求,保障现在能够正常运行,使油气管道更加高效。
参考文献
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一、概述................................................1
(一)工程概况...................................1
(二)保护原理...................................1
(三)牺牲阳极法阴极保护的优点....................1
(四)应用标准和规范..............................1
二、本工程管道牺牲阳极保护法的设计.......................1
三、施工方法............................................2
1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述:............2
2、牺牲阳极法的施工:..............................2
一、概述
(一)工程概况
本保护管段范围为北河路(天华路至体育场段)工业水管线。管径为DN500,管道敷设在北河路南侧,单管保护长度为约2.6km。本工程采用牺牲阳极法。
(二)保护原理
将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金,该金属或合金为阳极,依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护,这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。
(三)牺牲阳极法阴极保护的优点
1、不需要外部电源;
2、对邻近金属构筑物无干扰或很小;
3、电流输出虽不能控制,但有自动调节倾向,且覆盖层不易损坏。
4、调试后,可不需日常管理;
5、保护电流分布均匀,利用率高。
(四)应用标准和规范
1、《埋地钢质管道阴极保护电参数测试方法》SY/T0023-97
2、《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》SY/T0019-97
3、《钢质管道及储罐防腐工程设计规范》SY0007-99
4、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-95
5、《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T0017-96
二、本工程管道牺牲阳极保护法的设计
该管道为工业水管道,管径500㎜,设计采用如下牺牲阳极保护法。
牺牲阳极选用镁阳极,每240米设1组,每组由3支22kg的镁阳极组成。
共埋设镁阳极48支,距管道垂直距离>1.5m,阳极周边用填料包围以减少接地电阻及促进腐蚀产物的溶解。汇流点及中间点设测试桩3支,测试桩按照1支/km的原则埋设。
三、施工方法
1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述: 袋装阳极制作→阳极床定位→阳极床开挖→阳极埋设→阳极浇水浸透饱和及各参数测试→阳极通电点处理及焊接→通电点导通测试→通电点补口防腐(补口处防腐材料与管体防腐材料是匹配的)→阳极回填→标记记录。
2、牺牲阳极法的施工: 2.1镁阳极安装
2.1.1牺牲阳极的施工:牺牲阳极土壤中的施工,包括埋设前的组装、阳极的填充和埋高。2.1.2镁阳极与阳极电缆的组装
阳极与电缆之间的联接采用锡焊。在焊接点上涂覆环氧涂料,加缠电工胶布和绝缘胶带,再包覆热收缩套,并再缠胶带保护。必须保证焊接牢固并且绝缘性能良好。2.1.3阳极安装前准备
在组装牺牲阳极之前,应检验阳极表面是否有油污和氧化物。牺牲阳极表面的油污和氧化物能降低阳极的活性,影响阳极电流的发生,所以阳极表面如存在油污和氧化物,应采用砂纸将阳极表面打磨干净。
填料包的组装可在室内或现场进行,应保证阳极四周的填料厚度一致、密实,各边厚度不小于50mm。填料应调拌均匀,不得混入石块、泥土、杂草等。每支阳极需用填料约50Kg。
2.1.4阳极电缆与钢管的连接
电缆与管道的焊接采用铝热焊法,要求:焊接牢固,焊缝均匀,焊接点电阻要求小于4×10-4Ω,焊接点强度大于焊接后铜芯电缆的承载力。焊接完成且温度降低后进行焊缝检查,合格后对焊接部位、裸露钢片、铜导线进行补口,补口材料采用环氧煤沥青和玻璃布。在电位测试装置处,阳极电缆与管道测试电缆在测试桩内连接。阳极电缆敷设时应留有足够余量,在焊点及其他连接处预留蛇形弯,防止电缆或焊点受力拽脱。2.1.5阳极埋设
当管道的安装与锌阳极埋设同步进行时,牺牲阳极的埋设位置,与管道外壁距离为1.5米左右,最低不应小于0.3m。阳极可埋设在管道的侧方或侧下方,视现场具体工况条件,可选择立式或卧式埋设。埋设深度必须在冻土层以下,一般要求与管道深度一致。见下图。
图1阳极位置示意图
对于已安装完的管道,阳极埋设可在管道中心位置,使得阳极包的中心位置与管道中心位置在同一高程上,施工采用人力钻孔的施工方法。钻孔直径为Ф400,阳极包采用竖向布置。2.1.6 阳极床浇水
阳极填料包放入阳极坑后,对坑内浇水,坑内水位必须完全浸没填料包,且坑内积水必须保持一段时间,以便彻底浸填料包。2.1.7阳极床回填
阳极床回填时,应向阳极床内回填细土,禁止向坑内回填沙石、水泥块、塑料等杂物。过河管道部分镁阳极安装要求
对于已安装完的管道,阳极埋设可在管道中心位置,使得阳极包的中心位置与管道中心位置在同一高程上,施工采用人力钻孔的施工方法。钻孔直径为Ф400,阳极包采用竖向布置。2.1.8阳极床浇水
阳极填料包放入阳极坑后,对坑内浇水,坑内水位必须完全浸没填料包,且坑内积水必须保持一段时间,以便彻底浸填料包。2.1.9阳极床回填
阳极床回填时,应向阳极床内回填细土,禁止向坑内回填沙石、水泥块、塑料等杂物。
2.4电位测试桩的安装 测试桩安装要求
测试桩桩体由水泥制成。内设阴极测试端子和参比电极测试端子。在管底位置埋设一支二氧化锰参比电极或长效硫酸铜参比电极。电位测试桩只提供保护电位数据,可按设定的频率进行人工测量,以了解和掌握阴极保护效果。
2.8阴极保护系统的调运
2.8.1 牺牲阳极保护参数投产测试,必须是在阳极埋入地下及填包料浇水10天后进行。
2.8.2 牺牲阳极投入运行后应进行一下项目的测试
⑴点位:阳极开路点位,阳极闭路点位,管道开路点位,管道保护点位,测试片自然点位。⑵阳极输出电流。⑶阳极接地电阻。⑷埋设点的土壤电阻率。
2.8.3 牺牲阳极投入运行后,应定期进行监测和维护,至少每半年一次。
2.9质量检验标准
2.9.1阳极连接电缆其埋设深度不得小于0.8m,四周应填垫素土或细砂,其上部覆盖有水泥盖板或红砖。
2.9.2布置牺牲阳极时,阳极与管道之间不应有金属结构物。2.9.3与钢制管道相连接的电缆接头,焊接点应重新进行防腐绝缘处理,采用热熔胶和补口片进行绝缘。
2.9.4阳极四周填包料应密实且厚度一致。填包料应均匀,阳极埋地后应充分灌水,并达到饱和。
2.9.5管道必须与支撑的墩台、管柱、管桥、固定墩、支座、管卡、套管或混凝土的钢筋等绝缘。
2.9.6牺牲阳极应达到下列要求为合格:工作点位达到-0.085V或更负。
阴极保护测试桩安装和测量方法技术
说
明
文
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阴极保护测试桩外观:
阴极保护测试桩说明书:
测试桩又称为测试桩检测桩,阴极保护桩,电位测试桩,电流测试桩。
按材质可分为钢制测试桩、水泥测试桩、塑钢测试桩、碳钢测试桩。按使用环境可分为城网测试桩,埋地管道测试桩等。主要用于埋地管道阴极保护参数的检测,是管道管理维护中必不可少的装置,按测试功能沿线布设。测试桩可用于管道电位、电流、绝缘性能的测试,也可用于覆盖层检漏及交直流干扰的测试。
河南邦信公司根据客户要求设计出防盗、防爆测试桩和防御多功能测试桩、防爆型测试桩,采用最新工艺表面喷塑镀锌,有效防止测试桩在使用中本身的腐蚀。河南邦信公司的测试桩采用无缝焊接技术,经久耐用,美观大方,是阴极保护参数测试桩理想选择。钢管测河南邦信防腐材料有限公司
试桩的说明:
河南邦信公司生产的钢管测试桩主要有普通钢管测试桩、防雨型钢管测试桩。常用尺寸如下:
测试桩类型 直径 长度
钢管测试桩 Φ 108 1.5 米 - 3 米 防雨测试桩 Φ 108 1.5 米 - 3 米 测试桩的分类:
1、按材质分:钢质测试桩、水泥测试桩、塑料测试桩。钢质测试桩又分为碳钢测试桩和不锈钢测试桩。
2、按功能分: ● 电位测试桩:主要用于检测保护电位
● 牺牲阳极测试桩:用于连接牺牲阳极,测量牺牲阳极的性能参数
● 电流测试桩:测量管中电流
● 保护效果测试桩:连接测试片
可根据客户需求生产不同形状、不同规格产品.河南邦信防腐材料有限公司
阴极保护水泥测试桩生产图片:
阴极保护水泥测试桩内部接线端子图片:
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阴极保护钢制电流测试桩(喷塑)图片:
阴极保护钢制电位测试桩内部测试板图片:
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阴极保护钢制测试桩铭牌铝牌订做图片:
电位测试桩(防水型)图片:
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电位测试桩(防水型)内部测试板图片
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城镇天然气管道测试桩正面图:
城镇天然气管道测试桩侧面图:
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PVC测试桩公里桩图片
阴极保护不锈钢测试桩图片
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阴极保护交叉天然气管道测试桩
与阴极保护测试桩配套的等电位连接器安装图
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与阴极保护测试桩配套的固态去耦合器安装图:
阴极保护测试桩安装施工方法及检测方法: 所有电缆通过测试桩钢管底部引到接线端子; 根据设计要求确认埋深,测试电缆数量及接线方式:
①电位测试桩:管道测试电缆接红色接线端子,参比电极电缆接黑色接线端子;
②电化学测试桩:两只阳极所带电缆分别接测试装内的红色接线端河南邦信防腐材料有限公司
子,管道测试电缆接上部黑色接线端子,参比电极电缆接下部黑色接线端子。
将测试桩埋入地下后,用混凝土浇注,并确保与地面垂直、牢固可靠,并将测试桩门锁好。
测试时只需打开测试桩门,将万用表调至2V档量程,然后将万用表的两条线分别接相应接线端子,读取并记录数据即可。
管道绝缘接头测试桩与长效硫酸铜参比电极设计图:(含极化探头安装、锌接地电池安装)
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铁路下穿管道固态去耦合器安装测试桩设计图:(含镁合金牺牲阳极施工、含防雷锌包钢接地极施工)
防爆型多功能阴极保护测试桩安装图:
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阴极保护测试桩牺牲阳极安装图:
阴极保护测试桩与管道放热焊接模具图:
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阴极保护测试桩测试原理图:
阴极保护测试桩测试数据图:
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钢制埋地管道阴极保护效果评价应采用断电电位指标,现场测试通常使用同步中断法,但其并不适用于无法同步中断管中阴极保护电流,以及受杂散电流干扰的管段。阴极保护电位检查片可以解决这一难题,通过模拟管道防腐层漏点,利用检查片的瞬间断开电位实现近似管道断电电位的测量。本文详细介绍了管道阴极保护电位检查片的适用范围、设计、安装、测试及分析等内容,通过具体实施案例明确了数据记录的规范性,并验证了测试方法的可行性,为该方法的推广应用奠定实践基础。
钢质埋地管道通常是采用防腐层和阴极保护联合保护的方式,防腐层作为第一层堡垒,利用其良好的绝缘性、抗渗透性及机械性能达到防腐目的;阴极保护系统作为第二道防线,可在防腐层破损或存在微孔处,通过保护电流对管道施加阴极极化,从而减缓或消除管壁腐蚀。根据GB/T 21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》,管道阴极保护效果评价应采用断电电位指标,现场测试通常使用GPS同步中断法,但其并不适用于无法同步中断管中阴极保护电流,以及受杂散电流干扰的管段。
阴极保护电位检查片可以解决这一难题,通过模拟管道防腐层漏点,利用检查片的瞬间断开电位实现近似管道断电电位的测量。阴极保护电位检查片是用于模拟被调查管道阴极极化后电位的检查片,将其埋设在管道测试点处,检查片部分裸露,其余部分有防腐层,检查片的埋设状态、材质均与管道相同,通过电缆与管道连接起来,这样检查片的裸露部分就模拟了管道的一个防腐层漏点。当管道处于阴极保护状态时,管道被保护电流极化的同时,检查片也会被极化为与管道相同的程度,只需测量检查片的瞬时断开电位,即可代表管道测量点的断电河南邦信防腐材料有限公司
电位。NACE SP0502-2010《管道外腐蚀直接评价方法》认为检查片的断电电位近似于管道防腐层漏点处的阴极保护电位,能够评估管道阴极保护效果。适用范围
阴极保护电位检查片能够评价埋地钢制管道阴极保护效果,只要能将检查片连接在管道上便可应用,尤其适用于同步中断法受限制的下列情况:
(1)不能同步中断保护系统内多台恒电位仪提供的阴极保护电流;
(2)存在外部阴极保护系统影响,难以中断该保护系统的恒电位仪;
(3)存在直接连接的、不能中断的牺牲阳极;
(4)存在直流杂散电流影响,导致断电电位不能代表阴极保护电位;
(5)采用管道阴极极化衰减或极化形成判断管道阴极保护效果;
(6)公共走廊内存在多条管道,彼此造成干扰影响。检查片设计
阴极保护电位检查片材料应与测试管道材料相同,检查片裸露面积应与测试管段中可能产生的防腐层最大缺陷接近,裸露面积宜为10~100cm2,3PE防腐层及环氧涂层宜取10cm2,沥青类防腐层宜取50cm2。裸露面应位于检查片阔面的中间部分,并用易去除的耐水密封材料覆盖其余面积,通常采用油性涂料或PE套,检查片成品如图1所示。河南邦信防腐材料有限公司
图1:裸露面积为10cm2检查片成品
检查片表面应保持金属光泽、无锈蚀;检查片与电缆连接牢固,连接电阻尽可能小,连接处无锈蚀并做密封处理;必要时需对检查片及电缆连接处进行除锈。检查片安装
阔面应平行于管道,且裸露面背对管道埋设,检查片中心应与管道中心处于统一标高,与管壁净距离宜为0.1~0.3m。每处埋设位置分别在管道两侧安装2个检查片,即阴保极化试片和自腐蚀试片。检查片埋设宜符合图2规定。
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图2:检查片安装示意图
检查片周围的土壤用水润湿并压实,使检查片与土壤紧密接触,确保其充分极化。阴保极化试片通过测试桩或其它易连接装置与管道连接,并串联电气开关或类似装置(例如电流中断器)使检查片能够迅速与管道断开。若检查片长期埋设监测阴极保护效果,宜使用长效参比电极,且尽量靠近检查片的位置埋设;若检查片临时安装测试,宜采用便携式参比电极,放在检查片正上方的地表来测量。测试及分析
4.1 测量仪器
表1中列出了4种参数测试时常用的仪器。
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4.2 测试程序
(1)测试前应确保管道和检查片被充分极化,保持阴极保护电流被连续施加在管道上;
(2)保持阴保极化试片与管道的连接,测试和记录阴保极化试片通电电位;
(3)短暂断开阴保极化试片与管道的连接,测试和记录阴保极化试片瞬时断开电位;
(4)测试和记录自腐蚀试片的自然腐蚀电位;
(5)在动态直流干扰管段测量检查片阴极极化衰减或极化形成时,需利用数据记录仪和电流中断器连续记录阴保极化试片连通、断开、再连通循环过程中的保护电位。数据记录仪测试频率不低于10次/秒,记录时间不低于5分钟;河南邦信防腐材料有限公司
电流中断周期根据试片现场极化情况选定,宜选用12秒通/3秒断,断电时间不宜超过30秒。
4.3 结果分析
(1)当测得的检查片通电电位与瞬时断开电位较接近时,检查片通电电位、瞬时断开电位均可以代表检查片邻近区域管道的阴极保护电位;
(2)当测得的检查片瞬时断开电位和通电电位有较大差异时,此时仅检查片瞬时断开电位可代表检查片邻近区域管道的阴极保护电位;
(3)通过检查片的瞬时断开电位,采用-850mV电位准则评价管道的阴极保护效果;
(4)若不满足电位准则,也可以比较检查片的自然腐蚀电位和瞬时断开电位,采用100mV阴极极化准则评价管道的阴极保护效果,但在高温条件下、SRB的土壤中、存在杂散电流干扰、以及异种金属材料耦合的管道不适用;
(5)检查片阴极极化衰减或极化形成电位曲线有助于分析动态直流干扰管段的阴极保护状况。
4.4 注意事项
(1)检查片必须埋设至少24小时保证其充分极化后,再进行相关测试;
(2)现场必须选用经校准过的硫酸铜参比电极进行测试;
(3)使用数字万用表测量检查片瞬间断开电位时,应在断开0.5秒后读数并记录(通常为万用表显示的第二个数值);
(4)一般情况下检查片的瞬间断开电位数值应保持缓慢降低,若快速下降则表示检查片没有充分阴极极化,需重新埋设完全极化后再测量; 河南邦信防腐材料有限公司
(5)测量检查片阴极极化衰减或极化形成时,阴极保护电流中断周期应通过现场试验进行验证,必须保证试片既能充分极化又能获得去极化过程。应用案例
新大线输油管道松岚-七厂段建于2004年,全长21.6km,管道材质L360钢,管径Φ711mm,管壁7.1mm,设计压力4.5MPa。沿线9km管段与大连轻轨3号线近距离并行且发生4次穿越,间距约10~130m。大连轻轨采用直流1500V 驱动,机车牵引电流最大2200A,其泄漏的杂散电流对与之接近的新大线管道产生动态直流干扰。
采用阴极保护电位检查片测试方法评价新大线阴极保护效果,各测试点检查片瞬间断开电位及自然电位-距离分布曲线见图3,测试数据见表2。结果显示:大多数检查片满足-850mV电位准则,得到有效保护;其余K22、K30、K33、K34、K38检查片瞬间断开电位正于-0.85V,不满足准则要求,表明这5处测试区域管段接近或大于10cm2的防腐层漏点处于欠保护状态。
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图3:检查片瞬间断开电位及自然电位—距离分布曲线
典型位置处(测试桩号25-1)检查片阴极极化衰减及形成电位曲线见图4,结果显示:虽然检查片通电电位受到直流干扰影响而持续波动,但瞬间断开电位基本保持不变,说明地铁对管道的动态直流干扰属于短极化过程,并没有影响阴极保护系统对管道的长极化结果。
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图4:典型位置处检查片阴极极化衰减及形成电位曲线(测试频率25次/秒)结论与建议
(1)利用阴极保护电位检查片的瞬间断开电位能够有效评价管道阴极保护效果,尤其适用于GPS同步中断法测量管道断电电位受限制的管段区域;
(2)检查片是反映其埋设区域附近管道防腐层缺陷处的实际保护状况(缺陷面积不大于检查片裸露面积),因此选择检查片裸露面积大小非常关键,一定要能代表测试管段的防腐层缺陷尺寸特性;
(3)新大线测试实践表明,选取合理的检查片裸露面积、通断周期及测试频率等参数,可以实现检查片阴极极化衰减及极化形成电位曲线的测量,有助于分析判断动态直流干扰管段的阴极保护状况; 河南邦信防腐材料有限公司
(4)检查片的数量及埋设位置将影响管道阴极保护电流的实时分布,可能造成测试结果与实际情况的偏差,因此,用检查片评价管道阴极保护效果时,必须确保偏差程度控制在允许范围内。
河南邦信防腐材料有限公司是一家专注于阴极保护产品、接地材料的研发生产、阴极保护工程设计施工、管道防腐检测维护和技术咨询服务为一体的现代化高科技企业。
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公司产品涵盖了阴极保护和相关配套产品等五大系列、三百多个品种。公司主要产品包括:镁合金牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、锌合金牺牲阳极、镁带阳极、锌带阳极、半连续镁合金棒材、恒电位仪、高贵铸铁阳极、深井阳极、预包装铸铁阳极、警示带、贵金属氧化物阳极,MMO阳极、参比电极、阴极保护测试桩、铝热焊剂、混合金属氧化物阳极带、网状阳极阴极保护、铝热焊剂铝热焊模具、恒电位仪、高硅铸铁阳极,钛导电片、长效硫酸铜参比电极、锌接地电池,锌带镁带,BAC便携式铜焊机、电火花检漏仪、管线定位仪、管道防腐层检漏仪、循环水管和接地装置、油井套管阴极保护、绝缘支撑架、热收缩套带补伤片,业务涉及储油罐阴极保护、长输油燃气自来水管道阴极保护、压载舱,化工设备和管道、码头钢管桩和桥墩阴极保护等。拥有国内先进的实验室和化验室,具有优良的设备和精密检测仪器。公司已通过ISO9001、ISO14001、GB/T28001(OHSAS18001)质量体系认证,拥有住建部颁发的防腐保温施工资质、防腐保温设计资质、中国腐蚀与防护学会颁发的防腐保温资质,人员有美国腐蚀工程师国际协会颁发的NACE CP1阴极保护检测员证,NACE CP2-阴极保护技术员,NACE CP3证,NACE CP4证。获得多项国家实用新型专利证书、发明专利、权威机构检测报告,阴极保护系列安全保护配套产品,是国内安全保护产品一站式采购、服务最专业的阴极保护制造供应商。
公司努力打造产品品牌,培养技术研发人员,时刻走在行业技术的前端;拥有优秀的工程技术人员和施工人员,专业为客户提供安全保护工程设计,产品安装、检测维护及技术咨询服务。
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工厂地址:河南省郑州市金水区花园路68号 河南邦信厂房院内 联系方式:略
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关键词:电化学腐蚀;阴极保护;风险;解决办法
外加电流阴极保护的目的就是防止金属电化学腐蚀。腐蚀过程可表示如下:
氧化反应:Fe---→Fe2++2e
还原反应:O2+2H2O+4e---→4OH-
2H2O+2e---→H2+2OH-
1.1 普光阴极保护概况
该阴极保护系统共设有6座阴极保护站, 共同保护73Km管道, 在进出站处安装绝缘法兰, 用于站场内外之间的电绝缘, 同时为了保障各段管线之间的电连续性, 在绝缘法兰外侧设置跨接电缆防爆接线性。设置33个智能测试桩, 用于保护电位的测量, 在测试桩处安装有酸气管线与燃料气管线的跨接电缆, 进一步保障电连续性;阴极保护站设置输出信号及管道沿线保护电位, 接入站控室PLC和线路截断阀室RTU, 再上传至净化厂阴极保护智能监测系统服务器, 进行数据处理、分析、报警。
1.2 投运后出现的问题
阴极保护全面投运之后, 对所有测试桩进行电位测试, 在33个测试桩中, 只有3个能到到保护要求, 电位在-0.85—-1.15V之间, 其余均低于-0.85V。
2 原因查找与整改措施
2.1 检查项目
开展了环境调、管道保护电位、自然电位测量、密间隔电位测量、绝缘设施检测、阴极保护站检测、阳极地床检测、杂散电流测试、土壤电阻率测试、土壤氧化还原测定、土壤介质参数及理化分析、防腐层绝缘电阻率评估、管道防腐层缺陷检测等13项内容的检查。
2.2 检查出问题
座阴极保护站阳极地床损坏;有5座集气站存在漏电现象;所有阀室全部存在漏电现象, 漏电点主要存在于阀室管线穿墙套管, BV阀阀体接地线, BV阀内控制线均接地, BV阀放空管线与引压管直接与墙体相接触, 导致漏电;阳极接线箱、汇流箱、跨接箱电缆头铜鼻制作均有虚接与生锈现象;绝大部分穿跨越存在漏电现象;管道防腐层存在破损点, 导致漏电。
2.3 分析问题所在原因
根据以上问题, 分析保护电位达不到标准要求的原因主要有, 一是设计方面原因, 例如阀门阀体存在接地线等。二是施工方面原因施工方面原因, 例如穿跨越处漏电, 由于施工不注意, 导致防腐层破损, 造成管道金属木材直接与穿跨越支架接触, 造成漏电。三是后期维护不利。例如, 电缆铜鼻头生锈, 造成电连续性不良。
2.4 整改措施及结果
2.4.1 站场阀室阴极保护电流泄漏问题
先将29个阀室电器阀接地系统全部断开。在断开接地系统前后, 记录管道对接地网电阻数据, 如果接地系统断开前后阻值增大, 则说明管道与接地网已经断开。如果没有变化, 则证明管道与接地网间还存在其它连接, 继续检查套管与管道的绝缘性能。29个阀室均采用此方法逐个排查, 直至管道对接地网电阻大于30欧姆。
2.4.2 管线跨越段存在漏电现象问题解决
由于管道与跨越架接触点的防腐层已破损, 建议在跨越架管线固定卡与管线之间加装绝缘衬垫的方式解决, 保证管道与支架之间的电绝缘
2.4.3 长效参比电极失效的问题
由于长效参比电极为一体化封装无法维修, P301站重新安装埋设长效参比电极, 参比电极埋设位置为管道零位焊接点附近。
2.4.4 阳极接线箱、汇流箱、跨接箱电缆头铜鼻制作有虚接
按电力标准规范“多股铜芯电缆接头制作”, 电缆接头应采用铜管液压钳接、烫锡方式重新制作;因本地区气候潮湿, 为防止裸露金属在空气中再次氧化, 电缆接头重新制作、端子固定安装后用106硅脂涂覆。
3 设计和施工质量控制
3.1 设计方面
3.1.1 去除阀门接地线
将阀门本体接地线去除、阀门控制线接地去除。
3.1.2 在穿跨越以及阀室套管处增加绝缘措施
在穿跨越与管道接触地方增加绝缘胶皮, 进一步增强绝缘性, 在阀室套管与管道连接处, 除了保障防腐层良好性以外, 还增加了绝缘胶皮。
3.1.3 信号传输方面改进
由485通讯方式调整为硬接线方式, 增强稳定性。
3.2 施工质量控制
3.2.1 阳极地床质量控制
严格按照要求埋设阳极地床, 控制埋设深度, 设计要求垂直埋深不低于2米, 在挖好作业坑后, 采用米尺测量深度, 控制埋深最低2米, 最高不超过2.5米;在每一根阳极周围敷设好焦炭填包料, 并均匀敷设;测试每一根阳极电阻, 并对总电阻进行计算, 确保电阻小于1欧姆。
3.2.2 铝热焊点质量控制
铝热焊点较多, 有跨接处铝热焊、测试桩处铝热焊、汇流点处铝热焊等。首先去除要焊接处防腐层, 然后采用打磨机仔细打磨, 既不损坏管道又保障焊接处木材光滑, 无锈蚀油渍, 完毕之后立即焊接;焊接时严格控制质量, 焊接完毕之后用1Kg铜锤进行测试, 确保不存在虚焊现象, 焊接牢固;焊接合格后, 采用环氧树脂以及热缩套做好防腐, 杜绝出现漏电现象。
3.2.3 接线质量控制
严格控制每一处接线质量, 包括跨接电缆防爆接线箱、汇流点防爆解像与测试桩内部电缆连接, 连接完毕实施手工检验, 避免虚接现象, 同时采用106胶涂敷在接线端子上, 避免以后出现因潮湿而锈蚀情况。
3.2.4 电绝缘控制
对绝缘接头绝缘安装质量开展检测, 一是在未安装之前采用兆欧表检测每一个绝缘接头的电阻, 控制其电阻值在10兆欧之上;二是安装之后采用ZC-8复测每一个绝缘接头电阻, 保障其电阻值在10兆欧之上;三是阴极保护站投运后, 采用电位法测试绝缘接头两端电位, 根据标准提供的计算公式进行计算, 确保合格。
3.2.5 穿跨越控制
为保障穿跨越处不存在漏电情况, 在管线与穿跨越之间安装绝缘胶皮, 自穿跨越建成后就开始巡查, 在其上安装管道时, 现场查看, 安装完毕之后, 进行检查并测试管道与穿跨越处是否连通, 确保电绝缘。
3.2.6 阀室套管绝缘质量控制
保障套管与管道之间有一定距离, 在管道穿进套管内时, 多次检查套管与管道之间是否有足够的空隙 (确保不出现偏心现象) , 对空隙不够的责令整改, 并现场监督;安装胶皮时, 现场查看确保胶皮能够完全覆盖在套管与管道之间, 并测试套管与管道之间电阻大于30欧姆, 保障其不连通。
4 结束语
通过总结经验和教训, 摸清了山区阴极保护易出现问题的方面, 同时验证了相应控制措施的可行性, 对于其它山区油气田阴极保护建设也具有很好的指导及借鉴意义。
参考文献
[1]高瑾, 米琪.防腐蚀工程师必读丛书:防腐蚀涂料与涂装[M].北京:中国石化出版社, 2007[1]高瑾, 米琪.防腐蚀工程师必读丛书:防腐蚀涂料与涂装[M].北京:中国石化出版社, 2007
[2]赵炳刚, 陈群尧, 胡士信.石油工业涂料与涂装技术[M].北京:化学工业出版社, 2001[2]赵炳刚, 陈群尧, 胡士信.石油工业涂料与涂装技术[M].北京:化学工业出版社, 2001
[3]SY/T0413-2002埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准[3]SY/T0413-2002埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准
[4]GB/T21448-2008埋地钢质管道阴极保护技术规范[4]GB/T21448-2008埋地钢质管道阴极保护技术规范
[5]GB/T21246-2007埋地钢质管道阴极保护参数测量方法[5]GB/T21246-2007埋地钢质管道阴极保护参数测量方法
关键词:网状混合金属氧化物阳极;阴极保护;设计应用
引 言
石油化工企业有大量的管线及储罐等钢结构物埋在土壤中,为了防止其腐蚀,通常要对其进行阴极保护。外加电流阴极保护系统以投资低,保护范围大和保护电流可调等优点而得到广泛应用。
1 储罐防腐的必要性
石油化工企业有大量的管线及储罐等钢结构物埋在土壤中,为了防止其腐蚀,通常要对其进行阴极保护。外加电流阴极保护系统以投资低,保护范围大和保护电流可调等优点而得到广泛应用。作为外加电流阴极保护系统的重要部分,辅助阳极材料的研究一直受到人们的重视,一般用于地下金属结构阴极保护的阳极材料有废钢铁、石墨、高硅铸铁和金属氧化物阳极等,废钢铁和石墨己很少使用,高硅铸铁是我国目前应用最广泛的阳极。由于高硅铸铁阳极脆性大、易损坏、只能铸造成型、消耗速率大、比重较大,并且在使用中易产生缩颈问題而导致过早失效,因此在国外己越来越多地被金属氧化物阳极所取代。设计时一般采用深井阳极技术,以达到保护电流均匀、减少屏蔽和干扰等目的。近年来,对已建罐补加阴极保护出现斜井阳极地床、双层罐底等技术,新建罐时也采用混合金属氧化物网状阳极系统。
2 储罐腐蚀原因
2.1 水土影响
为避雷和消除静电,油罐需接地,当接地材料和罐底板的材质不同时就会形成电偶,造成腐蚀。这一因素本应归在土壤腐蚀中,但由于它可作为一个单独因素影响罐底的腐蚀,例如罐的排水、消防喷水、罐底板穿孔漏水等都会加速底板腐蚀,当有温度作用时,更会加强水的腐蚀作用。土壤作为腐蚀环境的特点之一是它的非均匀性。结构和组成不同的土壤会在同一金属的不同部位造成不同的环境效应,引起不同的金属/界面电位差,从而建立起明显的阴极区和阳极区。氧浓度的差别(差异充气)、活度或盐浓度的不同,均可导致腐蚀电池的形成。在罐底氧浓差主要表现在罐底板与沥青砂基础接触不良,如满载和空载比较,空载时接触不良。再有罐周和罐中心部位的透气性差别,也会引起氧浓差电池,这时中心部位成为阳极而被腐蚀。通常罐的底板坐落在混凝土的圈梁上,而混凝土中的钢筋常会露在外面直接与底板电接触,因混凝土中钢筋电位比罐底电位高,因此二者之间会形成腐蚀电池,加速腐蚀。因混凝土的pH值高,罐底板处pH值低,也可形成腐蚀电池。
2.2 电流影响
堆区是厂区地中电流较为复杂的区域,当雄区内管网有阴极保护时,可能形成杂散电流。周围的电焊、直流用电设备等都可能产生散电流。对于由电焊、直流用电设备等引起的杂散电流用瞬间变化的电位很容易判断,而由阴极保护稳定干扰源产生的杂散电流往往不易被发现,需要进行专门的检测。为避雷和消除静电,油罐需接地。当接地材料和罐底板的材质不同时就会形成电偶,造成腐蚀。
3 阴极保护原理
网状阳极是由混合金属氧化物带状阳极与导电片交叉焊接组成的外加电流阴极保护辅助阳极网。将该阳极网预埋在储罐基础中,由外加电源供电,使储罐底板达到需要的阴极保护电位。金属氧化物阳极通过刷涂、烧结等步骤在钛基材上覆盖一层具有电催化活性的金属氧化物而制成,与大多数金属氧化物不同,这些氧化物都是导电的。金属氧化物阳极最早应用于氯碱工业,后推广到其它工业。
金属氧化物阳极以钛为基材,易于加工成各种所需的形状,并且重量轻,这为搬运和安装带来了方便。由于电极表面被高催化活性的氧化物层所覆盖,在表面缺陷处露出的钛基材的电位通常不会超过2V,因此钛基材不会产生表面钝化膜的击穿破坏。氧化物涂层的电阻率较高,极耐酸性环境的作用。通过调整氧化物层的成分,可以使其适合于不同的环境,如海水、淡水、土壤介质。金属氧化物阳极在地床中于50A/m2工作电流下使用寿命可达40年,其消耗率约2mg/A。若其表面有轻微损坏,在其基材表面就会生成一种惰性的不导电的氧化物,这样阳极的整体性能不会减弱。由于金属氧化物阳极具有其它阳极所不具备的优点,它已成为目前最为理想和最有前途的辅助阳极之一。
4 阴极保护方法
4.1 牺牲阳极保护法
采用牺牲阳极系统对储罐实行保护,安装简单,不会产生腐蚀干扰,但是,除非储罐与管道以及其他系统(仪器连接线,电缆套管,混凝土钢筋以及罐群接地系统)绝缘良好,否则,储罐将不会得到充分保护。对如此多的部分采取绝缘,不仅花费大,而且以后的维护费用高,有些场合电气设计规范不允许。一旦储罐与上述任何部分短路,不但储罐达到保护困难,而且会使牺牲阳极系统很快耗尽。因此,国内外规范都规定,只有小型储罐才可以采用牺牲阳极系统。牺牲阳极系统的驱动电压一般低于0.70V,它限制了阴极保护系统的电流输出,尤其当回填沙电阻率高时,阳极周围会形成一层硬壳,其电阻很大。计算牺牲阳极用量时,根据阳极电容量计算,阳极用量可能很小,但如果按接地电阻进行核算,阳极用量要大得多。网状混合金属氧化物阳极具有保护电流分布均匀,避免了罐底板中心部位与边缘板保护电位差过大的问题,保证雄底板中心得到充分的阴极保护;产生的杂散电流小,不会对雄区内其它金属设施产生影响,堪与管网之间无需绝缘;阳极寿命最长可以达到50年,遭破坏的可能性小。由于导电片和阴极带多处连接,一处或几处的破坏不影响系统工作,系统的可靠性得到保证。接地电阻小,所需外加电压低,同时减小了对外加电流的需要,长期运行经济可靠,施工方便。
4.2 深井、柔性阳极保护法
深井阳极系统主要应用于已经建成的储罐,尤其适用于空间狭小地区,其缺点是阴级保护电流不均匀,一些区域保护不到。而且容易产生腐蚀干扰。因深井阳极处于非常恶劣的工作条件下,容易造成过早损坏。柔性阳极也称聚合物阳极,它是在铜芯上包夜导电聚合物而构成的连续性阳极,铜芯起导电的作用,而导电聚合物则参与电化学反应。由于铜芯具有优良的电导性,因此可以在数千米长的阳极设一汇流点,聚合物阳极在土壤中使用时,需在其周围填充焦碳粉末而构成阳极地床,其在地床中最大允许工作电流为82mA/m,与其它阳极相比,其工作电流密度很低,因此可提供均匀有效的保护。深井阳极地床的特点是接地电阻小,对周围干扰小,消耗功率低。它的缺点是阴极保护电流不均匀,有些区域保护不到,容易产生腐蚀干扰,并且施工复杂技术要求高,单井造价贵。尤其是深度超过100m的深井阳极,施工需要大钻机,这就限制了它的应用。当阳极处于恶劣的工作条件,容易过早损坏。柔性阳极特别适于裸管或涂层严重破坏的管道、受屏蔽的复杂管网区的保护及高电阻率的土壤中。但其填料带在运输和施工过程中很容易受到破坏,导致填料漏失,漏出导电橡胶,导电橡胶如果开裂,将直接导致铜芯电缆的迅速腐蚀,致使系统过早失效,该系统不能过度弯曲。
5 结 语
通过对各种保护方案的分析可以发现,网状混合伞属氧化物阳极具有许多其它阳极无可比拟的特性,我们可以利用每种保护方案的优点对原油储蓄进行阴极保护,降低损失。
参考文献
[1]王晨,顾望平.储油罐底板阴极保护方案比选[J].石油化工设备技术,2003.
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