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庫爾勒市燃氣管道區域性陰極保護的應用

發布時間:2014-11-04 點擊次數:2464次

一、庫爾勒市燃氣管道防腐現狀
    庫爾勒市燃氣管道為埋地鋼質管道,截止2005年工程竣工管徑Φ200mm的管道長度為8095米,管徑Φ150mm的管道長度為1554米;外防腐層為聚乙烯防腐,屬于單一防腐。由于南疆地區降水較少,庫爾勒市地區的土壤電阻率ρ為15~30Ω·m,電阻率值較高,而土壤電阻率是判斷土壤腐蝕性的重要指標,因此土壤對管道的腐蝕較嚴重。


二、區域性陰極保護的設計
    1、淺埋式犧牲陽極技術簡介
    犧牲陽極防腐依據的是腐蝕的電化學理論,它采用比被保護金屬電極更負的金屬材料和被保護金屬連接,在電解質(土壤)中形成原電池作為保護電源,電極較負的金屬陽極在輸出電流中優先溶解,使金屬構筑物成為陰極而實現保護的方法稱為犧牲陽極法。如圖所示:
 


 

    2、犧牲陽極類型的選擇
    犧牲陽極的設計壽命一般應大于8年,犧牲陽極的選擇是根據保護對象、適用環境及電解質電阻率而定。根據前期的調研知庫爾勒市的土壤電阻率值,陰極保護的對象是燃氣管道,所以本工程選用11公斤/支的高電位鎂合金犧牲陽極。
    3、設計參數的選擇
    (1)保護電流密度I的選擇:小保護電流密度I是陰極保護重要參數之一,根據《管道防護手冊》的要求,結合庫爾勒市燃氣管道的實際情況,保護電流密度取0.5mA/m2。
    (2)小保護電位V的選擇:小保護電位V也是陰極保護重要參數之一,它相對于硫酸銅參比電極的小值為-0.85V。
    (3)設計壽命為20年。
    4、計算參數

序號

路段

長度 
m

管徑 
mm

保護面積m2

所需 
電流mA

陽極根數 

間距 
m

1

團結路

1865

200

1171.22

586

22

170

2

巴音路

1554

150

731.94

366

14

222

3

交通路

2050

200

1287.4

644

24

170

4

新華路

2160

200

1356.48

678

24

170

5

人民路

2080

200

1306.24

653

24

170

合計

9649

 

5853.28

 

108

 


三、犧牲陽極的安裝及檢測

   1、犧牲陽極的安裝
    犧牲陽極埋設采用臥式,每兩支一組安裝在距管道兩側3-5米處,埋深小不得小于0.5米。犧牲陽極用陽極填包料(MgSO4、石膏粉)充分包裹,陽極引線用鋁熱焊焊接在管道上,焊點進行絕緣防腐處理。陽極安裝完畢,進行土壤回填,回填時用原土、質細無石子(不可用砂子),陽極被填土掩蓋,當回填土層達0.5米時,在陽極坑灌水使之達飽和狀態,并繼續回填夯實,使填包料更好地降低系統的接地電阻以利于較大的輸出電流。
    2、保護電位檢測
    (1)檢測裝置有:測試樁、檢查片、便攜式參比電極。
    (2)工程結束后,就本系統對庫爾勒市燃氣管道的保護電位進行了檢測,檢測數據如下表:

序號

測點位置

測量電位V

序號

測點位置

測量電位V

1

團結路

-0.9

10

交通路

-0.89

2

團結路

-0.89

11

交通路

-0.9

3

團結路

-0.91

12

新華路

-0.88

4

團結路

-0.9

13

新華路

-0.89

5

巴音路

-0.87

14

新華路

-0.92

6

巴音路

-0.89

15

人民路

-0.9

7

巴音路

-0.9

16

人民路

-0.91

8

交通路

-0.91

17

人民路

-0.89

9

交通路

-0.9

18

人民路

-0.9

    3、檢測數據分析
    通過上表的保護電位檢測數據,保護電位均大于設計的小保護電位-0.85V,說明本系統對庫爾勒市燃氣管道的區域性陰極保護達到了較好的效果。
四、結束語
    通過對庫爾勒市燃氣管道進行區域性陰極保護系統實施,淺埋式犧牲陽極的方法具有以下優點:無需外部電源、對臨近金屬構筑物干擾小、便于施工,經濟性較好、安全可靠、壽命長、保護電位均勻,利用率較高。
參考文獻
    1、SY/T0019-97《埋地鋼質管道犧牲陽極陰極保護設計規范》
    2、SYJ 400-90《長輸管道陰極保護工程施工及驗收標準》
    3、Q/SY29.1~29.3-2002  《區域性陰極保護技術規范》
    4、胡士信 《陰極保護工程手冊》 化學工業出版社 
    5、俞蓉蓉  蔡志章 《地下金屬管道的腐蝕與防護》 石油工業出版社 

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