外加電流陰極保護(hù)施工過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)和解決辦法

宮耀權(quán)

（惠生工程（中國(guó)）有限公司,上?！?01210）

外加電流陰極保護(hù)施工過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)和解決辦法

宮耀權(quán)

（惠生工程（中國(guó)）有限公司,上海201210）

摘要：外加電流陰極保護(hù)的大部分施工內(nèi)容是在地面以下，屬于隱蔽工程。地面以下同時(shí)又有地下管網(wǎng)和接地網(wǎng)。在施工過(guò)程中，陰極保護(hù)陽(yáng)極和線(xiàn)纜等一旦跟接地網(wǎng)有接觸或接地網(wǎng)與地下管接觸，造成短路接地，導(dǎo)致陰極保護(hù)系統(tǒng)不能正常工作。

關(guān)鍵詞：電化學(xué)腐蝕；陰極保護(hù)；風(fēng)險(xiǎn)；解決辦法

外加電流陰極保護(hù)的目的就是防止金屬電化學(xué)腐蝕。腐蝕過(guò)程可表示如下：

氧化反應(yīng)：Fe---→Fe2++2e

還原反應(yīng)：O2+2H2O+4e---→4OH-

2H2O+2e---→H2+2OH-

外加電流陰極保護(hù)，簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是在回路中串入一個(gè)直流電源，借助輔助陽(yáng)極，將直流電通向被保護(hù)的金屬，進(jìn)而使被保護(hù)金屬變成陰極，實(shí)施保護(hù)。在工程中主要是用于保護(hù)金屬管道和儲(chǔ)罐不被電化學(xué)腐蝕。下面就討論外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)在金屬管道和儲(chǔ)罐防腐應(yīng)用過(guò)程中，容易出現(xiàn)的問(wèn)題、風(fēng)險(xiǎn)和解決辦法。

1　金屬管道外加電流陰極保護(hù)施工過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)和解決辦法

在對(duì)金屬管道陰極保護(hù)施工過(guò)程容易出現(xiàn)兩種情況：第一種情況是地下管網(wǎng)在出地面后沒(méi)有與地上部分進(jìn)行金屬絕緣隔離。第二種情況是地下接地網(wǎng)與地下管道接觸，造成短路導(dǎo)通，造成陰極保護(hù)系統(tǒng)不能正常工作。

1.1就第一種情況而言

因?yàn)榈厣瞎艿兰芭c管道連接的設(shè)備是與接地網(wǎng)連接的，也就是說(shuō)，地上管道是與接地導(dǎo)通的。所以要使陰極保護(hù)系統(tǒng)正常工作，必須將地上管道與地下管道之間做隔離，隔離措施可以有兩種方法：第一方法是在地上管道與地下管道之間加裝絕緣隔離接頭；第二種方法是在地下管道與地上管道之間加裝法蘭隔離措施，在法蘭處加裝絕緣墊片，同時(shí)在法蘭螺栓處加裝絕緣套管和絕緣墊片。采用這種的法蘭連接方法后，法蘭兩側(cè)的管道就被電氣隔離了。法蘭連接后，要求做連續(xù)性測(cè)試，如果測(cè)試結(jié)果是導(dǎo)通的，說(shuō)明墊片有破損或者某個(gè)套管有損傷導(dǎo)致法蘭導(dǎo)通。如果測(cè)試結(jié)果是斷開(kāi)的，說(shuō)明采用這種措施達(dá)到了電氣隔離的目的。陰極保護(hù)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，大部分采用第一種方法，也就是在地下管道與地上管道之間加裝絕緣隔離連接頭。

1.2針對(duì)第二種情況來(lái)說(shuō)

接地網(wǎng)與管道在地下安裝的過(guò)程中，可能存在平行和交叉的地方。如果在施工過(guò)程中不注意，尤其在過(guò)路的地方，接地線(xiàn)要求埋設(shè)深度較深，一般要求埋深1米，在這些位置如果有管道的話(huà)，就容易產(chǎn)生地下管道與地下接地網(wǎng)接觸的情況。因地下接地網(wǎng)是不帶絕緣保護(hù)的，而一旦在地下管道與接地網(wǎng)接觸的地方，地下管道的防腐受損，這樣地下管道與接地網(wǎng)導(dǎo)通，從而使陰極保護(hù)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。

1.3例如在某項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)

在對(duì)陰極保護(hù)測(cè)試樁進(jìn)行檢查測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，陰極保護(hù)系統(tǒng)與接地有導(dǎo)通的情況。經(jīng)過(guò)與廠(chǎng)家現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)人員分析，如果所有地下管的絕緣隔離接頭沒(méi)有問(wèn)題，有可能是管線(xiàn)在某處與接地線(xiàn)有搭接，導(dǎo)致陰極保護(hù)電流從該處泄露，導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)達(dá)不到要求。經(jīng)查看地管圖紙、接地圖紙及廠(chǎng)家技術(shù)人員確定的大致范圍，確定采用逐點(diǎn)排除的方法，找出了可能的交叉點(diǎn)，然后進(jìn)行開(kāi)挖、處理。最終進(jìn)行了3處開(kāi)挖：第一處有一條接地線(xiàn)橫跨主地管，挖開(kāi)后發(fā)現(xiàn)該處接地線(xiàn)與地管之間垂直距離在400毫米左右，排除；第二處是附近的一個(gè)洗眼器的排水管，挖開(kāi)后發(fā)現(xiàn)接地主線(xiàn)確實(shí)與管線(xiàn)碰觸，但是管線(xiàn)上纏有冷纏帶，將接地線(xiàn)與管線(xiàn)完全分離后再次進(jìn)行測(cè)試，問(wèn)題沒(méi)得到解決，該點(diǎn)排除；第三處是兩根人孔井的放空管，為鍍鋅鋼管直埋，挖開(kāi)后發(fā)現(xiàn)有一根管子正好壓在接地線(xiàn)上，隨后將接地線(xiàn)徹底與放空管隔離后，再次進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果合格，此問(wèn)題得到了最終解決。

上述地下管道與接地網(wǎng)導(dǎo)通的情況，一般只有在后期做陰極保護(hù)系統(tǒng)檢查、試驗(yàn)的時(shí)候，才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。而地下部分是隱蔽工程，到施工后期，路面和地面都已經(jīng)硬化完成，所以要找到導(dǎo)通接觸點(diǎn)，不是那么容易，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。不但使工期延誤、還會(huì)導(dǎo)致成本增加。最好的解決辦法就是在施工過(guò)程中必須要注意，在隱蔽之前，要仔細(xì)按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。

2　金屬儲(chǔ)罐外加電流陰極保護(hù)施工過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)和解決辦法

在金屬儲(chǔ)罐的罐底板下面，敷設(shè)陽(yáng)極帶，陽(yáng)極帶成網(wǎng)狀均勻分布在罐底板下面，陽(yáng)極帶與罐底板之間填充砂子隔離。在金屬儲(chǔ)罐陰極保護(hù)施工過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)兩種情況：第一種情況是罐底板與陽(yáng)極帶接觸后導(dǎo)通；第二種情況是導(dǎo)通點(diǎn)出現(xiàn)在罐底集水坑的位置。

2.1罐底板與陽(yáng)極帶導(dǎo)通的情況是因?yàn)閮蓚€(gè)因素

第一個(gè)因素是罐底板在焊接過(guò)程中，在焊縫的位置，有可能是罐底板防腐層受損而脫落；第二個(gè)因素是陽(yáng)極帶在敷設(shè)及充砂過(guò)程中，操作不當(dāng)使陽(yáng)極帶凸起。兩個(gè)條件同時(shí)具備，就導(dǎo)致了罐底板與陽(yáng)極帶接觸，從而電氣導(dǎo)通，使外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。

出現(xiàn)上述問(wèn)題的解決辦法可以有兩種：第一種方法是通過(guò)外加大電流，使接觸位置熔斷；第二種方法是找到導(dǎo)通點(diǎn)后進(jìn)行隔離處理。

2.2在某項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)

在對(duì)金屬儲(chǔ)罐外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)測(cè)試過(guò)程，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)極帶與罐可以存在導(dǎo)通的情況，經(jīng)與廠(chǎng)家技術(shù)人員分析討論后，采用增大外加電流來(lái)熔斷導(dǎo)通點(diǎn)的方法。先是將外加電流增加到了40A，效果不理想。后來(lái)廠(chǎng)家出于保護(hù)整流變壓器的目的，建議直接采用電焊機(jī)外加電流，最終電流增加到80A，持續(xù)10分鐘，廠(chǎng)家測(cè)試后發(fā)現(xiàn)情況有好轉(zhuǎn)，隨后關(guān)閉點(diǎn)電焊機(jī)，等待10分鐘后又進(jìn)行測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求，該問(wèn)題初步處理完畢。

2.3如果此外加大電流的方法不能使接觸導(dǎo)通點(diǎn)熔斷

第二種解決辦法是：將儲(chǔ)罐物料排空，打開(kāi)檢修孔，人員進(jìn)入罐內(nèi)，加電流。因短路點(diǎn)會(huì)發(fā)熱，使用熱成像儀器探測(cè)到短導(dǎo)通路點(diǎn)，然后割開(kāi)罐底板進(jìn)行隔離處理。這種辦法處理起來(lái)，可想而知是相當(dāng)麻煩、既增加成本又嚴(yán)重影響工期。

3　結(jié)束語(yǔ)

外加電流陰極保護(hù)施工，大部分工作內(nèi)容在地面以下，屬于隱蔽工程。而一些問(wèn)題通常是在后期檢查、測(cè)試的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)。這時(shí)候項(xiàng)目臨近中交，地面基本硬化完成，設(shè)備也安裝完成。一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，處理起來(lái)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，既增加成本，又影響工期。所以，要在施工過(guò)程中，分析潛在的風(fēng)險(xiǎn)和容易出現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)采取相應(yīng)措施來(lái)規(guī)避這些風(fēng)險(xiǎn)、處理好這些問(wèn)題，從而確保進(jìn)度、質(zhì)量和成本控制，使項(xiàng)目順利竣工，投入運(yùn)營(yíng)。

作者簡(jiǎn)介：宮耀權(quán)（1980—），男，遼寧人，研究方向：石油化工領(lǐng)域電氣專(zhuān)業(yè)施工過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)和解決辦法。