沿海吹填土地质内电气接地网阴极保护的选取与应用

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1、第33卷第11期华电技术V01．33No．112011年11月HuadianTechnologyNOV．2011沿海吹填土地质内电气接地网阴极保护的选取与应用闫冰(河南第一火电建设公司，河南郑州450001)摘要：介绍了华润唐山曹妃甸燃煤供热电厂的场地岩土工程特性，分析了电气接地网阴极保护方式和设计计算方法。系统测试了阴极保护的效果，测试结果表明，选取镁合金牺牲阳极的方法对接地网进行阴极保护，能使接地网的保护电位达到设计要求且能取得较好的防腐效果。关键词：接地网；阴极保护；镁合金；牺牲阳极；腐蚀性；测试桩中图分类号：TM

2、727．3：TM207文献标志码：B文章编号：1674—1951(2011)11—0019—04表1厂区及其附近地层情况0引言华润唐山曹妃甸燃煤供热电厂(以下简称曹妃甸电厂)位于唐山市南堡开发区曹妃甸岛海域，地质特征为沙质海滩，建设用地由沙质吹填土形成，厂区属滨海浅滩吹填造地地质，土壤具有极强的腐蚀性。曹妃甸电厂有2台300MW燃煤供热机组，厂度为1579．6～1736．1mg／L，pH值为6．45～6．50。区地质特征为沙质海滩，对钢结构具；中等腐蚀性，因此，依据GB50021-2001《岩土工程勘察规范》第采用镁合金

3、牺牲阳极进行阴极保护是防止全厂电气12．2．1～12．2．5条及表12．2．1—12．2．5的相关规接地网地下部分腐蚀的有效方法。它是通过向被保定，按Ⅱ类环境考虑，综合判定该场地的地下水对混护的金属结构物表面通人足够的阴极极化电流，使金属的电位向负方向移动，使之在电解质中难于失凝土结构具有中等腐蚀性，混凝土结构中的钢筋在去电子，从而使金属的电化学腐蚀得到有效抑制。长期浸水状态下具有弱腐蚀性及在干湿交替状态下在该工程中镁合金牺牲阳极的有效使用，在电气接具有强腐蚀性，地下水对钢结构具有中等腐蚀性。地网得到保护的同时，对临近金

4、属结构的影响极小，1．2．2地基土腐蚀性评价运行成本低且安装、施工简便。根据河北电力勘测设计研究院《华润电力曹妃甸电厂初步设计阶段厂址区岩土工程勘测报告》，1场地岩土工程特性为查明厂址区场地土的腐蚀性，勘测中对场地的土1．1地层岩性质进行了易溶盐含量分析，结果见表3。由表3可曹妃甸电厂厂区及其附近地层情况见表1。厂知，土中SO一的质量浓度为415．68～653．76区表层及其附近已完成吹填造地，人工吹填大面积mg／L，C1一+0．25SO一的质量浓度为3511．23～粉、细沙层，吹填厚度为4～6nl。该区域地下水为528

5、7．91mg／kg。因此，依据GB50021-2001《岩土海水，地下水位的变化受潮汐的影响，变化幅度为工程勘察规范》中第l2．2．1～12．2．5条及表1．0～2．0m。在4个试验区中，除其中1区水位埋深12．2．1～12．2．5的相关规定，综合判定厂址区场地大于1．7Ill且水位较稳定外，其他3个区的水位埋深土壤对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中较浅或接近地表。其中l区在地表下O．5—0．7In。的钢筋具有中等腐蚀性，对钢结构具有中等腐蚀性。1．2地下水及水、土腐蚀性评价1．2．1地下水及其腐蚀性评价2接地网阴

6、极保护设计地下水水质试验分析结果见表2，水中C1一的质2．1保护范围量浓度为19036．7～21518．2mg／L，SO一的质量浓该期工程全厂室外接地网及接地体：50mm×8收稿日期：2011—06—23mm镀锌扁钢水平接地极9590m；80mm×8mm镀·20·华电技术第33卷表2地下水水质分析锌扁钢水平接地极800m；长1．5m，直径50mm镀锌连产生，还是采用外加电源供给，效果都是一样的。钢管垂直接地极1054根。根据曹妃甸电厂的土质情况，该工程接地网阴极保2．2选用保护方式护的方式采用的是牺牲阳极法。阴极保护是防

7、止地下金属结构物腐蚀比较有效2．3土壤电阻率评价的方法。可分为牺牲阳极和外加电流2种保护方采用“温纳四极法”实测的土壤电阻率见表4，式，不管保护电流是通过被保护金属同牺牲阳极相土壤电阻率与土壤腐蚀性能见表5。表4采用“温纳四极法”实测的土壤电阻率(观测日期：2007—05—23_25)表5土壤电阻率与土壤腐蚀性n-M第l1期闰冰：沿海吹填土地质内电气接地网阴极保护的选取与应用·21．根据实测的土壤电阻率结果(表4)对照土壤电2．7．5阳极数量阻率与土壤腐蚀性评价标准(表5)可以看出：几乎单根取16kg，n：=571(根)

8、。所有位置的土壤均属于极强腐蚀等级，即土壤有极强的腐蚀性，它与地貌上属滨海浅滩情况有关。2．7．6牺牲阳极寿命2．4主要技术指标D：：-±_堕：169．42mm)，(1)实施阴极保护后，被保护的接地网各点电式中：C为牺牲阳极的截面周长，mm；D为牺牲阳极位应低于一0．85V(相对于Cu／CuSO参比电极)，的当量直径