文档介绍：阴极保护工程技术手册
娱乐空间 2008-10-27 15:27:53 阅读176 评论0 字号:大中小
实例应用篇
一、钢质管道阴极保护方法与设计
1、钢质管道牺牲阳极阴极保护:
①设计计算:
管道表面积计算:S=2πrL
S——管道表面积   r ——管道半径    L——管道长度
管道保护电流计算:I =S Ia
I——管道保护电流   S——管道表面积  Ia——管道保护电流密度)
阳极输出电流:Ia=△E/R
Ia——阳极输出电流A   △E——阳极有效电位差V   R——回路总电阻R
阳极数量:N=
N——阳极数量  IA——所需保护电流A   Ia——单支阳极输出电流A
F——备用系数,取2-3倍
阳极使用寿命:T= W/ωI
T ——阳极工作寿命a   W——阳极净质量,kg  ω——阳极消耗率kg/()
I——阳极平均输出电流,A
②设计、安装说明:
1、一般牺牲阳极工程采用镁合金牺牲阳极,规格通常为22公斤/支,也有采用14公斤、11公斤、8公斤的规格,一般安装时单支焊接或两支阳极并联为一组安装。
2、如果是并联焊接,相邻阳极组最好分布在管道两侧。,距管道外壁最少不小于300mm;最小埋深部不小于1m。可根据现场实际情况,按照有关标准规范适当调整阳极位置。
3、如果阳极采用4支一组,同侧阳极组间距最低不小于2米。
阳极安装施工现场          
4、阳极钢芯与电缆连接,采用焊锡灌注,以减少接触电阻,同时应保持连接处的绝缘密封,需包覆环氧树脂玻璃布,然后再采用热收缩套管,加以密封和绝缘,阳极的钢芯一端阳极端面,须涂环氧树脂,确保该端面不起作用,其他五面要清洁干净,放入盛有阳极填充料的棉布口袋中。
5、阳极电缆可用10mm2电缆,可用vv-1kv/1x10mm2。
6、牺牲阳极与钢管可采用铝热焊剂直接将阳极电缆焊接于钢管上,安装前,首先在管道防腐层上切割出一个100mm*100mm的焊接口,或根据焊接施工情况对焊接口大小进行相应调整。并清理焊接口保持表面干燥和清洁,以保证焊接质量。焊接完成后采用补伤片补伤,仔细修复焊接处的防腐层,保证该处密封绝缘。
电缆焊接现场
7、阳极安装在阳极坑后进行回填,在回填土中不应含有砖、石等,若坑内较干燥时,应在阳极外的布袋上盖上一层薄土后,向坑内灌水,使阳极布袋内的填料饱和吸满水,然后再回填并夯实,恢复地坪。
8、每间隔1公里设置一支测试桩,每支测试桩处焊接一根测试电缆,采用铝热焊模具焊接,焊接完毕后用补伤片对焊点进行防腐处理。
9、每支测试桩配备一支长效参比电极。在测试桩处开挖参比电极坑(在参比电极放入坑之前,要先浸泡阳极体5个小时以上),将参比电极放入坑中,参比电极尽量靠近管道放置,以减少管道与参比之间的IR降。然后回填,回填时尽量不要夹杂石块。如电缆焊接现场图所示。参比电极引线接到测试桩端子上,日常维护时打开测试桩门就可以测试保护电位,了解阴极保护系统运行情况和管道受保护的情况。
2、套管内部钢质管道带状牺牲阳极阴极保护:
如果钢质管道穿越铁路、公路可采用套管和无套管两种形式。当采用套管时,必须确保套管和管道之间不得有金属接触或低电阻接触。一旦有这种接触,保护电流将从该点流入套管,而套管多是裸管,严重影响干线的阴极保护。套管的直径比输送管道的直径大200mm,在输送管道穿入套管之前,应在管道上以2米的间距安装绝缘支撑环(又叫绝缘支架或绝缘支撑), 。为了检测套管的绝缘状态,应在每个套管处安装测试桩,通过套管和管道上的测试导线在地面可以很方便的测试。理想的套管穿越,应是套管内干燥无水,而实际调查表明,绝大多数套管内进了水,再这种情况下,由于金属套管的屏蔽作用,使得干线上的保护电流对于套管内介质形成的小腐蚀环境不起作用,因而加速了套管内输送管的腐蚀。所以套管内要考虑单独的阴极保护方式。通常采用锌带或镁带缠绕在管壁上,作为有渗水的情况下备用,锌带或镁带不得与套管内壁有电接触。
①设计计算:
通常设计带状阳极两焊接点的间距为两米,如图所示,计算带状阳极的长度,首先要计算管道周长S,L为管道两个焊点间距,然后通过勾股定理来计算带状阳极长度H。然后根据管道总长度除以L(2000mm)再乘以长度H,就是带状阳极的总用量。
在设计时,我们要考虑管径,带状阳极的间距可根据管径的粗细来调整,通常间隔为2米。前面在镁阳极材料介绍中我们知道,镁带的电流输出为10mA/m 。根据计算管道的保护电流也可以计算出阳极带的用量,
施工时,将带状阳极均匀缠绕在管道上,管道每间隔2米焊接一次,在焊接点处将阳极剥离,留出钢芯,使