陰極保護(hù)在埋地燃?xì)夤艿赖膽?yīng)用

在現(xiàn)代化城市中，城市燃?xì)夂碗娏?、自來水一樣，是不可缺少的基本能源供?yīng)。它對(duì)改善城市環(huán)境、方便生活、繁榮經(jīng)濟(jì)等諸多方面起著重要的作用。燃?xì)夤芫W(wǎng)一旦漏氣，就可能導(dǎo)致爆炸、火災(zāi)、中毒等惡性事故。因此，"不漏氣"是對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)最基本的要求。我市城市管網(wǎng)運(yùn)行至今己有二十多年，尤其是庭院管和部分中低壓支管，進(jìn)入事故多發(fā)期。

一、城市埋地煤氣管道的陰極保護(hù)方法

埋在土壤中的金屬管道由于各種原因管道表面將出現(xiàn)陽極區(qū)和陰極區(qū)，并在陽極區(qū)發(fā)生局部腐蝕。陰極保護(hù)就是利用外加手段迫使電解質(zhì)中被保護(hù)金屬表面都成為陰極，以達(dá)到抑制腐蝕的目的。使用陰極保護(hù)時(shí)，被保護(hù)的金屬管道應(yīng)有良好的防腐絕緣層，以降低陰極保護(hù)的費(fèi)用。陰極保護(hù)技術(shù)根據(jù)保護(hù)電流的供給方式，可分為犧牲陽極法和強(qiáng)制電流法兩種保護(hù)方法。采用犧牲陽極法的主要優(yōu)點(diǎn)有：無需外部電源、對(duì)外界干擾少、安裝維護(hù)費(fèi)用低、無需征地或占用其他建構(gòu)筑物、保護(hù)電流利用率高等，因此特別適合于城市范圍內(nèi)的埋地鋼管腐蝕。而我公司輸配管網(wǎng)絕大部分均埋設(shè)在市區(qū)范圍，因此我們應(yīng)該推薦使用。另一方面，強(qiáng)制電流法則有：保護(hù)范圍大、適合范圍廣、激勵(lì)電勢(shì)及輸出電流高、綜合費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，故適合用于長輸管線或市郊管線的防腐。如應(yīng)用于市區(qū)范圍內(nèi)時(shí)，則由于其會(huì)產(chǎn)生干擾電流而影響其他管線及建筑物，且還需要征地或占用建筑物，因此在實(shí)施時(shí)會(huì)帶來較大的困難。因此，城市埋地煤氣管道防腐的陰極保護(hù)宜用犧牲陽極法。當(dāng)條件許可時(shí)，也可采用強(qiáng)制流保護(hù)法。

二、埋地燃?xì)夤艿狸帢O保護(hù)的設(shè)計(jì)與施工

（一）犧牲陽極選用及布點(diǎn)的技術(shù)要求

1.電防護(hù)法在選用時(shí)應(yīng)符合以下要求

（1）鋅陽極不得使用在土壤電阻率>20O·m的場合；

（2）鎂陽極不宜使用在土壤電阻車>100Ω·m的場合；

（3）外加電流陰極保護(hù)法在選用時(shí)不受土壤電阻率的限制。

2.采用犧牲陽極法時(shí)，選用陽極的保護(hù)效果應(yīng)符合以下要求：

（1）對(duì)地電位應(yīng)達(dá)到-0.85V或更負(fù)；

（2）通電時(shí)，陰極電位較自然電位向負(fù)方向變化值應(yīng)大于300mV；

（3）當(dāng)土壤或水中含有硫酸鹽還原菌，且硫酸根含量大于0.5%時(shí)，通電后，對(duì)地電位應(yīng)達(dá)到-0.95V或更負(fù)。

3.犧牲陽極在埋設(shè)時(shí)，與保護(hù)的燃?xì)夤艿赖木嚯x不宜小于0.3m，也不宜大于7m，埋設(shè)深度不宜小于1m，且直埋設(shè)在潮濕的土壤中。埋設(shè)形式可采用立式或臥式。在陽極與保護(hù)管道之間，嚴(yán)禁設(shè)置其他金屬構(gòu)筑物。

4.犧牲陽極檢測樁、檢測頭在設(shè)置時(shí)應(yīng)符合下列要求：

（1）檢測樁、檢測頭宜設(shè)置在燃?xì)庵鞲晒苎鼐€；

（2）宜每5組犧牲陽極或至少1Km設(shè)置1個(gè)檢測樁；

（3）檢測樁應(yīng)設(shè)置在犧牲陽極附近，且宜安裝在管道沿線中土壤腐蝕性強(qiáng)、濕度大、地下水位高或管道絕緣防腐層薄弱的地點(diǎn)；

（4）宜每在每個(gè)檢測樁附近設(shè)置1個(gè)檢測頭。

5.設(shè)置檢查樁和檢測頭的目的：檢測樁是為了監(jiān)測犧牲陽極裝置的保護(hù)電位。檢測頭是為了檢測、掌握陰極保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行后管道被保護(hù)狀態(tài)而設(shè)置。

（二）犧牲陽極的施工要求

1.陽極的埋設(shè)：按比例配制、調(diào)好填料，裝入φ300×1000的棉或麻布袋中，將經(jīng)過用鐵砂紙打光及表面清潔處理的陽極及時(shí)插人填料中心位置，并壓實(shí)；包外用鐵線纏繞綁實(shí)平臥或豎直埋設(shè)在管道側(cè)邊的2-3M處，埋深應(yīng)與管道埋深相同，并要在冰凍線以下，用細(xì)原土摻鹽分層澆水濕潤后回填混凝土。

2.所有的電纜與陽極、銅鼻子、管道、加強(qiáng)板的連接采用錫焊（分線盒內(nèi)的連接除外），焊接前都要?jiǎng)內(nèi)シ栏^緣層，清潔、打光焊接處；在焊接處及電纜的外裸部位必須做好絕緣防腐處理；電纜加PVC保護(hù)套管松緩自然埋設(shè)，埋深與管道埋深相同。

3.在防護(hù)罩內(nèi)的電纜要有個(gè)0.8M的冗余長度（電纜冗余部分不加PVC保護(hù)套管），以便將分線盒提出地面檢測參數(shù)；分線盒的兩個(gè)出人線孔用浸過瀝青的麻絲填實(shí)，再用瀝青填平做防水處理。

4.連接管道的電纜顏色應(yīng)與其它電纜顏色區(qū)分開，以便辯認(rèn)檢測。

5.分線盒在施工安裝、檢測完畢后，分線盒蓋子須擰緊防水。

6.陽極的埋設(shè)點(diǎn)必須做永久性標(biāo)志，并填入"投產(chǎn)保護(hù)參數(shù)測量表"中，永久性標(biāo)志可以包括周圍建筑物。

三、結(jié)語

目前，人們已認(rèn)識(shí)到了管道外防腐絕緣層與陰極保護(hù)的聯(lián)合使用是最經(jīng)濟(jì)、最合理的防蝕措施。這是因?yàn)榉栏瘜釉谏a(chǎn)、運(yùn)輸、與施工中無法保證不受到任何損壞。因此，不可能完全將管道與腐蝕環(huán)境、介質(zhì)完全隔離。而且用于防腐絕緣層的各種材料，都不同程度的具備吸水和透氣性。因此埋地后，在土壤溶液作用下會(huì)逐步吸水老化。要維持有效的防腐，就必需同時(shí)采取陰極保護(hù)，即聯(lián)合保護(hù)。陰極保護(hù)對(duì)腐蝕反應(yīng)進(jìn)行積極的干預(yù)，它采陰極極化的電化學(xué)手段，保證了被保護(hù)金屬體的電化學(xué)均勻性，抑制了腐蝕電池的產(chǎn)生。陰極保護(hù)不僅使用于新管的防護(hù)，也應(yīng)用于舊管線的改造和延壽。（作者單位為太原煤氣化臨汾燃?xì)夤荆?/p>