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輔助陽極設計

發(fā)布時間：2019-05-18　點擊次數(shù)：3307次

　　外加電流法陰極保護系統(tǒng)是目前最為成熟的防止金屬輸油管道腐蝕的技術(shù)，該系統(tǒng)中的輔助陽極則是關(guān)鍵的部分

　　l 輔助陽極一般要求

　　(1) 要使輔助陽極輸出電流在其材料的限制電流以內(nèi)，以保證陽極正常工作。

　　(2) 在經(jīng)濟合理的前提下陽極接地電阻盡量小，目前我單位規(guī)定新建輔助陽極接地電阻數(shù)值為不大于1O。

　　2 輔助陽極設計

　　輔助陽極是外加電流法陰極保護中不可缺少的重要組成部分用途是通過它把保護電流送入土壤，再經(jīng)土壤流入需保護的的輸油管道，輔助陽極。在保護金屬輸油管道免遭土壤腐蝕的過程中，自身會遭受腐蝕破壞，因此是輔助陽極代替了金屬輸油管道承擔腐蝕。

　　2 .l 陽極地床埋設位置選擇

　　陽極地床與輸油管道的距離將決定管道保護電位分布的均勻程度，與管道距離越遠，管道電位分布越均勻。但無限制地增加這個距離會使陽極導線過長，電阻加大，成本大幅上升。一般認為，長距離輸油管道陽極地床與管道通電點的距離為300 ～500m實際采用標準為500m對于特殊地形或環(huán)境，應根據(jù)現(xiàn)場情況決定，在選擇陽極地床位置時應參考以下條件。

　　(1)地下水位較高或潮濕低洼地帶

　　(2) 土層厚、無雜石、便于組織施工

　　(3) 土壤電阻率一般在50Ω·m 以下特殊地區(qū)也應小于100Ω·m以下

　　(4) 對鄰近的地下金屬物干擾小陽極地床與被保護管道之間沒有其他的金屬管道

　　(5)考慮陽極附近地帶和管道的發(fā)展規(guī)劃盡量避免今后可能出現(xiàn)的陽極搬遷

　　2 .2 輔助陽極材料的選擇

　　一般情況下，凡是能導電的物體均可做外加電流法陰極保護系統(tǒng)的陽極材料，但在通常情況下考慮到材料的化學特性和物理特性及價格等因素，實際采用的只是極少的一部分選做陽極材料的導電體應滿足以下要求

　　(1) 導電性能好，能夠通過較大電流

　　(2) 具有一定的機械強度和加工性能經(jīng)受土壤的應力作用

　　(3) 在與土壤接觸時具有穩(wěn)定的接觸電阻

　　(4)化學穩(wěn)定性好、在惡劣環(huán)境中腐蝕率較小

　　(5)重量輕便于運輸易于施工

　　(6)材料來源廣價格較低

　　在目前情況下輸油管道使用的輔助陽極材料主要是廢舊鋼管o實踐證明完全滿足輸油管道防腐要求o

　　2 .3 輔助陽極地床結(jié)構(gòu)

　　在輸油管道陰極保護中輔助陽極通常的埋設形式是鋼管陽極o一般采用垂直淺埋式o方法是采用3 m長DN100 mm 鋼管以間隔3 m 距離成一字排列多根接地體間采用電纜或扁鋼連接o東北地區(qū)冬季氣溫較低凍土厚度常在60c m 以上要求鋼管頂端距地面不小于1 m 見圖1 o這種結(jié)構(gòu)的陽極有如下優(yōu)點:

　　( 1 )季節(jié)更替時接地電阻變化不大基本保持接地電阻不變o

　　( 2 )當?shù)卮渤叽缦嗤瑫r這種結(jié)構(gòu)的陽極接地電阻小o

　　2 .4 鋼管陽極數(shù)量的確定

　　陽極數(shù)量與接地電阻成反比關(guān)系o在一定范圍內(nèi)增加陽極根數(shù)會起到降低接地電阻的作用o但是由于陽極間的屏蔽作用在有些場合雖然有較多的陽極數(shù)量而接地電阻降低卻不明顯通常情況下接地電阻的數(shù)值在1 O 以下可完全滿足輸油管道陰極保護的要求o在確定陽極數(shù)量時須考慮以下因素:

　　( 1 )必須使陽極的輸出電流在陽極材料限制的電流密度內(nèi)以保證陽極地床的壽命o

　　( 2 )在經(jīng)濟合理的情況下陽極接地電阻盡量小但應為一合適數(shù)值典型值為1 Oo

　　( 3 )在土壤電阻率大于100 Ω·m 時可考慮采用加鹽來降低接地電阻o

　　( 4 )鋼管陽極是一種易溶性陽極材料理論消耗量為9 .1kg/( A·a ) o

　　( 5 )陽極工作電流o

　　2 .5 陽極電纜

　　陽極電纜是完成陰極保護電流的輸送任務o要求電纜截面積要足夠大電纜導體的電阻要盡量小o在施工中一般采用3 >16 mm2以上的鎧裝電力電纜電纜內(nèi)導線接成一個導體使用總截面積不小于50mm2o

　　2 .6 陽極的施工要求

　　鋼管陽極具有材料成本低和便于加工等優(yōu)點但在實際施工中也必須注意以下因素才能達到較好效果:

　　( 1 )鋼管陽極在施工前必須清理掉表面的油污和各種防銹漆以保證接地良好o

　　( 2 )連接扁鋼必須要采用瀝青玻璃絲布進行防腐蝕處理o

　　( 3 )連接扁鋼和接地體的焊接要求焊接可靠并有足夠的焊接面積o

　　( 4 )陽極電纜必須采用接線端子成端要求鋁芯電纜必須使用鋁接線端子銅芯電纜采用銅接線端子不混o

　　( 5 )認真做好電纜和陽極接頭的瀝青防腐工作o