阴极保护在埋地管道中的应用

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1、阴极保护（牺牲阳极）在管道防腐中的应用杨小卫宁夏银川750000宁夏兴禹工程建设监理公司【摘要】：本文主要阐述了过水PCCP管道和钢管牺牲阳极阴极保护系统技术问题。关键词：牺牲阳极1.阴极保护的原理阴极保护是一种防止金属在电介质（海水、淡水及土壤等介质）中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是使金属构件作为阴极，对其施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，该金属表面的电化学不均匀性得到消除，腐蚀的阴极溶解得到有效的抑制，达到保护的目的。利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护。阴极保护技术有两种：牺牲阳极阴极保护和强制电

2、流（外加电流）阴极保护。　牺牲阳极阴极保护技术是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的阴极保护材料金属电性连接在一起，依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属。强制电流阴极保护技术是在回路中串入一个直流电源，借助辅助阳极，将直流电通向被保护的金属，进而使被保护金属变成阴极，实施保护。埋地管道采用外防腐层与阴极保护是延长管道使用寿命、减少管道运行故障的有效手段2.阴极保护的特点因为本人在实践中接触到牺牲阳极阴极保护技术，故以下主要谈牺牲阴极保护的特点优点1.保护电流的利用率高，不会发生过保护2.适用于无电源地区和短距离管道3.对临

3、近的地下金属设施无干扰影响4.施工技术简单，安装和维护费用低5.管道的接地、保护兼顾6.日常管理工作量小7.通过一段时间的运行，可以通过阴极保护系统通过检查电位检查出管道外防腐薄弱的部位。缺点1．驱动电位低，保护电流调节困难2．使用范围受土壤电阻率的限制3．对大口径、裸露或防腐差的管道实施困难4．在杂散电流强烈地区不行5．保护时间受牺牲阳极寿命限制牺牲阳极阴极保护技术PCCP管段旁边选用带状锌阳极两根，平行PCCP管道埋设，一边一根，以30m为一个单元，两端通过电缆与对应的管子进行电连接，管子和管子之间用跨接钢片进行连接。钢管段则钻孔采用棒状镁阳极，以300m为1

4、个单元，设一组阳极，镁棒阳极放置在钢管一侧，距管子外壁2.0m，每组3～4支锌棒，立式摆放，间距1～2m,阳极顶部与管顶同高，棒状镁阳极的数量以土壤电阻率来定。二.阴极保护安装需要注意的事项1.首先施工时要在阴极保护投入前对被保护管道应该进行检查，没有绝缘就没有保护，必须确保管道各项绝缘措施正确无误。管道表面防腐层应无漏敷点。管道导电性检查，对保护管道应具有连续性的导电性能。2.土壤电阻率的测试，因为只有根据施工现场的土壤电阻率才能得出安装的阳极规格和数量。故而土壤电阻率的测量一定要准确可靠。3.锌阳极（锌带）的电连接，PCCP管子间采用XLPE/PVC铜芯电缆进

5、行电连续性跨接。跨接电缆采用铜焊方式分别焊接在相连的两节PCCP管子的跨接钢片上。注意焊接电缆方向要与管轴同向。焊接牢固，不能虚焊。电缆焊接前钢片的焊接部分应打磨除锈出现金属光泽。电缆焊接完成后，除去焊点周围的焊渣等杂物，再使用双组分聚氯密封膏对跨接点处和跨接钢片四周进行覆盖和保护，不得有焊接金属和电缆铜芯外露。电连接的质量要求：跨接钢片与电缆的连接电阻小于0.03欧姆，电缆间的连接电阻小于0.001欧姆。因为电连接的质量要求很高，所以尤其要注意连接后的保护。在后期的覆土掩埋中监理检查过程中，发现锌阳极与锌阳极之间连接处或与电缆焊接处会被挖机或者大的土块砸断，所以

6、回填时要派专人值守看护。PCCP管上跨接钢片上焊接要注意，不得出现虚焊和断路，其次跨接钢片的防腐要注意质量，经常在这一点上施工单位做的不好。随便一刷，防腐并未完全包裹钢。运行时间长了，往往从防腐不完善处发生锈蚀断裂。4．镁阳极的连接，棒状镁阳极与电缆连接采用压接方式，并采用专用电缆连接套进行连接和防腐。棒状镁阳极的连接电缆(XLPE/PVC)另一端接入钢管。连接电缆的位置在地面1.2m左右。接入方法为：在钢管顶部打磨出6cm×10cm的面积，要见到金属光泽，后用铜焊方法将电缆焊接到钢管上，电缆焊接完成后，除去焊点周围的焊渣等杂物，再使用双组分聚氯密封膏对跨接点四周

7、进行覆盖和保护，不得有焊接金属和电缆铜芯外。电缆与镁阳极钢芯间的连接电阻小于0.001欧姆。因此同样要注意电缆和钢管连接处不得虚焊，焊接完毕后周围打磨过的地方要补防腐，回填的时候注意保护钢管与电缆的连接处以及镁棒和电缆的连接处。同时连接电缆埋深要保证深度，以防止人为的破坏。三对牺牲阳极的不成熟的想法1.目前牺牲阳极的材料费占施工费用大概在70%以上，能否用更廉价的材料替代目前使用的材料。材料费用一个是阳极（锌、镁、铝）费用，一个是填包料费用，尤其是后者由石膏粉、硫酸钠、膨润土混合而成，价格大概在2000元一吨。希望能有途径降低材料费用，使更多管道用上阴极保护，增加

8、管道的使用