文档介绍：城市埋地燃气管道阴极保护施工技术探讨
摘要:本文结合笔者近年来参与燃气管道阴极保护工程的实践,论述了阴极保护方案的确定、方案设计、施工等方面的实践经验。
关键词:埋地燃气管道;腐蚀控制;阴极保护;施工技术
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
在现代化城市中,城市燃气和电力、自来水一样,是不可缺少的基本能源供应。它对改善城市环境、方便生活、繁荣经济等诸多方面起着重要的作用。燃气管网一旦漏气,就可能导致爆炸、火灾、中毒等恶性事故。因此,"不漏气"是对燃气管网最基本的。目前,深圳市使用最多的埋地管线是钢管,如没有好的防腐措施,大约2—3年有可能腐蚀穿孔、发生漏气。因此,埋地钢管的防腐是城市燃气管网建设施工中的一个重要部分。阴极保护技术是一项很成熟的防腐蚀措施,目前深圳市埋地燃气钢管大部分都辅助有阴极保护措施。
1 、阴极保护概念
以某种方式在被保护金属构筑物上施以足够的阴极电流, 通过阴极极化使金属电位负移, 从而使金属腐蚀的阳极溶解速度大幅度减小, 甚至完全停止, 这种保护金属构筑物免遭腐蚀破坏的方法称为阴极保护。
2 、阴极保护方法及其应用
为了实现阴极保护,我们可以采用外加电流和牺牲阳极等两种方法来实现目的。两种方法的保护原理相同,只是提供阴极电流的方式不同,且由此衍生出的设备装置和技术要求都有很大不同。
、外加电流法阴极保护
外加电流阴极保护的方法是通过外加直流电源以及辅助阳极,迫使电流从土壤中流向被保护金属,使被保护金属结构电位低于周围环境来实现的。外加电流阴极保护的原理见图一,外加电流阴极保护主要应用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构,例如:长输埋地管道,大型罐群等。

1) 沙土; 2) 粘土; 3) 电网供电的整流器; 4) 辅助阳极
图一外加电流法阴极保护的原理说明
、牺牲阳极的阴极保护
该方法是将电位更负的金属与被保护金属连接,并处于同一电解质中,使该金属上的电子转移到被保护金属上去,使整个被保护金属处于一个较负的相同的电位下。原理见图二。目前,电化学保护发出应用除海水或河道中钢铁设备的保护外,还应用于防止电缆、石油管道、地下设备和化工设备等的腐蚀。牺牲阳极埋设有立式和卧式两种,埋设位置分轴向和径向,其在管道的分布宜采用单支或集中成组两种方式。阳极与管道的距离,一般情况下阳极埋设位置应距管道3~5m,,成组埋设时,阳极间距以2~3m为宜。

1) 沙土; 2) 粘土; 3) 镁阳极
图二牺牲阳极法阴极保护原理说明

3、设计与施工注意事项
、辅助阳极的选择与计算

由于阳极位置的选择直接关系着阴极保护的效果,所以辅助阳极在阴极保护系统中的作用是毋庸置疑的。通常情况下,管道干线阴极保护只有一组阳极地床,且它与管道的垂直距离都在数百米以上,同时与管道之间也没有屏蔽物体。因站区内保护体较多,分布范围较小,使区域性的阴极保护较为复杂的,若要减少被保护体之间的相互屏蔽,使被保护体的电位能够均匀分布,就必须设多组阳极,而阳极的位置重要性也凸显出来。在已经运行的站区阴极保护系统中,曾有过因选位存在无法克服的问题,令有的阳极床至今未能投入运行。因此,在设计过程中