強(qiáng)制電流陰極保護(hù)在民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)機(jī)坪供油工程中的應(yīng)用

劉曉蕾

摘 要：國(guó)內(nèi)大中型民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)普遍采用機(jī)坪加油管道作為機(jī)場(chǎng)機(jī)坪供油系統(tǒng)，受機(jī)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)間和機(jī)坪場(chǎng)地特殊性的影響，若機(jī)坪加油管道發(fā)生腐蝕，需要破除并恢復(fù)相應(yīng)的機(jī)坪道面板塊，且需在機(jī)場(chǎng)停運(yùn)時(shí)間進(jìn)行維修，勢(shì)必需要大量的投資，因此，機(jī)坪加油管道的完整性尤為重要。與犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法相比，強(qiáng)制電流陰極保護(hù)從長(zhǎng)遠(yuǎn)看更為經(jīng)濟(jì)且便利。結(jié)合公司多年的民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)供油工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，介紹強(qiáng)制電流陰極保護(hù)在民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)機(jī)坪供油工程中的應(yīng)用，總結(jié)并提出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)；機(jī)坪供油工程；強(qiáng)制電流陰極保護(hù)

民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)內(nèi)供油工程主要包含機(jī)場(chǎng)油庫(kù)、航空加油站、管線車停放點(diǎn)、機(jī)坪加油管道等。機(jī)坪加油管道由機(jī)場(chǎng)油庫(kù)油泵棚或油泵房引出，進(jìn)入飛行區(qū)圍界，通過(guò)管道上的加油栓井為機(jī)坪機(jī)位上的飛機(jī)進(jìn)行加油作業(yè)。機(jī)坪加油管道的敷設(shè)受機(jī)場(chǎng)油庫(kù)位置、航站樓和機(jī)坪機(jī)位布置等因素的影響，敷設(shè)空間較為有限，構(gòu)型較為復(fù)雜。管道全部敷設(shè)在機(jī)坪混凝土道面下，若發(fā)生腐蝕會(huì)影響管道的完整性，且后期的運(yùn)行維護(hù)較為困難、投資較高，因此，機(jī)坪加油管道防腐對(duì)于保護(hù)管道的完整性尤為重要。陰極保護(hù)作為管道防腐的重要手段，主要有犧牲陽(yáng)極和強(qiáng)制電流兩種方式[1-7]。本研究根據(jù)公司多年的供油工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)強(qiáng)制電流陰極保護(hù)在民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)機(jī)坪供油工程中的應(yīng)用，并提出了相關(guān)建議。

1 強(qiáng)制電流陰極保護(hù)原理

強(qiáng)制電流陰極保護(hù)原理為電解池反應(yīng)原理，管道作為電解池系統(tǒng)的陰極，輔助陽(yáng)極作為電解池系統(tǒng)的陽(yáng)極，具體如圖1所示。民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)機(jī)坪供油工程強(qiáng)制電流陰極保護(hù)采用恒電位儀提供強(qiáng)制電流，常用的輔助陽(yáng)極有深井陽(yáng)極和柔性陽(yáng)極。

2 強(qiáng)制電流陰極保護(hù)設(shè)計(jì)

根據(jù)機(jī)坪加油管道的長(zhǎng)度、管徑、管道壁厚、土壤電阻率、鋼管電阻率及管道的最大、最小保護(hù)電位等參數(shù)，計(jì)算出陰極保護(hù)站的保護(hù)面積、總的需求保護(hù)電流、單側(cè)保護(hù)長(zhǎng)度、深井陽(yáng)極或柔性陽(yáng)極的接地電阻以及恒電位儀的選用規(guī)格。其中，通過(guò)單側(cè)保護(hù)長(zhǎng)度和管道總長(zhǎng)，可以確定保護(hù)機(jī)坪全部管道的陰極保護(hù)站數(shù)量。

2.1 深井陽(yáng)極地床

目前，每個(gè)陰極保護(hù)站設(shè)置一個(gè)深井陽(yáng)極地床，深井陽(yáng)極地床深度為54 m，成孔直徑Φ為300 mm，陽(yáng)極地床設(shè)置13支混合金屬氧化物（Mixed Metal Oxide，MMO）輔助陽(yáng)極，陽(yáng)極非活性區(qū)深度為15 m。采用Φ為25 mm×1 000 mm的MMO陽(yáng)極，陽(yáng)極間距約3 m，具體的深井陽(yáng)極地床安裝示意如圖2所示。

2.2 柔性陽(yáng)極地床

柔性陽(yáng)極與機(jī)坪加油主管管道同溝平行敷設(shè)，具體的安裝流程如圖3所示。為管道的距離滿足《陰極保護(hù)MMO/Ti柔性陽(yáng)極》（GB/T 33637—2017）規(guī)范中的要求，間距要大于等于300 mm。目前，機(jī)坪加油管道的柔性陽(yáng)極陰極保護(hù)采用MMO/Ti柔性陽(yáng)極，其本質(zhì)是用鈦絲替代原柔性陽(yáng)極中間的導(dǎo)電聚合物電纜。MMO陽(yáng)極絲本身具有良好的電化學(xué)性能，即使焦碳粉消耗完了，MMO絲也可以單獨(dú)作為輔助陽(yáng)極使用。

強(qiáng)制電流陰極保護(hù)方式陰極保護(hù)站多數(shù)情況設(shè)置在機(jī)場(chǎng)油庫(kù)或者航空加油站內(nèi)，個(gè)別也有設(shè)置在機(jī)坪上面的情況。為便于陰極保護(hù)的日常管理，管道沿線每隔1 km左右設(shè)置一支陰極保護(hù)電位測(cè)試樁或可以遠(yuǎn)傳信號(hào)的電位采集樁。為防止陰極保護(hù)電流通過(guò)不需要陰極保護(hù)的金屬接地裝置，影響陰極保護(hù)的效果，機(jī)坪加油管道與航空加油站在油庫(kù)里的工藝管道連接處設(shè)置絕緣接頭或絕緣法蘭。為防止雷擊或感應(yīng)電壓損壞絕緣接頭或絕緣法蘭，在絕緣接頭或絕緣法蘭處安裝防電涌的火花間隙進(jìn)行保護(hù)。同時(shí)，對(duì)于雙管或多管敷設(shè)的情況，為避免管道間的電位差產(chǎn)生相互干擾，設(shè)置均壓線。

3 結(jié)論及建議

（1）深井陽(yáng)極地床具有陽(yáng)極地床氣阻隨時(shí)間延長(zhǎng)電阻率增大的問(wèn)題，并且還會(huì)對(duì)周圍其他金屬構(gòu)筑物造成一定的雜散電流干擾。采用柔性陽(yáng)極地床時(shí)，柔性陽(yáng)極沿被保護(hù)管道近距離敷設(shè)，可有效避免上述問(wèn)題。因此，對(duì)于新建的大中型機(jī)場(chǎng)建議采用柔性陽(yáng)極陰極保護(hù)方式。（2）每個(gè)機(jī)場(chǎng)的投資、建設(shè)階段等方面存在不同，因而對(duì)于機(jī)場(chǎng)具體的強(qiáng)制電流陰極保護(hù)方式的選用，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析，例如對(duì)于改擴(kuò)建機(jī)場(chǎng)，由于受機(jī)場(chǎng)機(jī)坪道面和機(jī)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)間的限制，從投資角度和施工難易程度等方面進(jìn)行考慮，深井陽(yáng)極陰極保護(hù)方式要優(yōu)于柔性陽(yáng)極陰極保護(hù)方式。

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