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钢套钢蒸汽保温管阴极的保护

2022/7/25 10:11:04      点击:140

  依照执行标准GB/T21448—2008《钢套钢蒸汽保温管阴极保护技术规范》要求:“新建管路应选用防腐层加阴极保护的协同防护措施或其他业已证实有效的浸蚀控制系统”。从上世纪90年代起,我国建设的钢套钢蒸汽保温管大部分选用较的3PE防护镀层。钢套钢蒸汽保温管防护和阴极保护的联合应用是钢套钢蒸汽保温管腐蚀防护广泛采用的一项技术,已在国内数万公里管路上运用,并取得了明显效果。依据大量工程和管路后期运行情况分析,小编觉得在3PE防腐管道阴极保护设计施工中应注意下列几层面的难题。

  阴极保护方式挑选

  钢套钢蒸汽保温管阴极保护有强制电流法和牺牲阳极法两种方法。无论何种方式,合理有效的阴极保护系统都可以得到优良的维护效果,避免浸蚀发生。两种方法各有优缺点,结合实际应区别情况应用。挑选阴极保护方式时考虑的主要因素有:钢管防腐层特性、工程规模、维护电流大小、环境条件、土壤电阻率、管网现况、交直流影响状况、有无经济便捷的电源及工程预算等。目前的习惯是,强制电流阴极保护关键适用于郊区等地下管网单一地区的油气主管或城镇燃气环网。牺牲阳极阴极保护关键适用于人群密集地域和城区内各种压力级制燃气管道。

  采用绝缘性能优良的3PE防腐层管路必须的阴极保护电流比较小,大量资料表明,强制阴极保护中过负的阴极极化电位会造成电解质更容易渗入防腐层造成负极脱离,导致防腐层提前无效,而选用牺牲阳极阴极保护则不会发生这种情况,加上施工和维护成本等要素,结合实际3PE管道一般选用牺牲阳极阴极保护法,其设计关键依照SY/T0019—97《钢套钢蒸汽保温管牺牲阳极阴极保护设计规范》规定开展。在土壤电阻率特别高,不适宜选用牺牲阳极的地区,提议选用强制电流法。

  钢套钢蒸汽保温管对阴极保护电流的屏蔽

  穿越道路、铁路的3PE燃气管道,依照设计要求,施工时要加设钢套钢蒸汽保温管,而且钢套钢蒸汽保温管与主管之间得用绝缘的支架支撑,钢套钢蒸汽保温管两边用柔性的防水涂料堵漏,避免地表水进到钢套钢蒸汽保温管内使主管发生浸蚀。但根据对钢管防腐状况的检验发觉,加设钢套钢蒸汽保温管并不能阻拦管道腐蚀的发生,并且加设钢套钢蒸汽保温管的管道,主管发生腐蚀的情况越严重。原因是钢套钢蒸汽保温管内主管可以获得有效阴极保护的必备条件是主管与钢套钢蒸汽保温管之间存有导电介质,而严格执行规范施工的管路,钢套钢蒸汽保温管与主管之间设绝缘支架,钢套钢蒸汽保温管两边防水密封优良,地表水不能进到,钢套钢蒸汽保温管与主管之间的介质是气体,造成没有导电介质。主管尽管加设阴极保护,但阴极保护电流受空气阻隔被彻底屏蔽,起不到任何功效,这就是钢套钢蒸汽保温管对阴极保护电流产生了屏蔽。此外,在穿越钢套钢蒸汽保温管施工时,人力拖、拽等操作往往会破坏主管的防腐层,如果未及时发现并修复,管路埋地投用后,由于钢套钢蒸汽保温管对阴极保护电流的屏蔽,阴极保护不起作用,钢套钢蒸汽保温管内主管防腐层的破损处会处在自然氧化、浸蚀的情况,并逐渐蔓延。处理阴极保护电流屏蔽的方法是:

  (1)穿越道路、铁路的管路,为控制浸蚀,能够增加厚度及增加埋深,尽量避免应用钢套钢蒸汽保温管。

  (2)难以避免应用钢套钢蒸汽保温管时,可在钢套钢蒸汽保温管内部采取部分的阴极保护。具体方法是:在钢套钢蒸汽保温管里的主管上盘绕镁阳极带或锌阳极带或安装镯式阳极。当主管外防腐层为3PE防腐时,推荐使用盘绕镁阳极带的部分阴极保护。安装镁阳极带时,可选用机械打磨的方法,露出里边的钢管3~5cm,主管上开凿一个合适的点焊,选用电焊、铝热焊等焊接方式把镁阳极带一端焊接到主管上,依据不同的管经依照一定的视角和间隔,贴紧管路的表面紧紧盘绕(如图1所示)。对于不同管经,镁阳极含有不同的盘绕视角:当燃气管道外径≤219mm时,镁阳极带沿管路表面定距且与管路径向成30°角盘绕;当管道外径为219~377mm时,沿管路表面定距且与管路径向成45°角盘绕;当燃气管道外径≥377mm时,沿管路表面定距且与管路径向成60°角盘绕。镁阳极带另一端也要和起点一样,焊接在主管上,并且2个点焊都要搞好绝缘防腐。镁阳极带盘绕施工结束,钢套钢蒸汽保温管两边应选用柔性的防腐、防水涂料密封,并确保密封优良,避免水或其他杂物进到。盘绕镁阳极带法的优点是施工简单方便,缺点是镁的电位较负,维护期限不是很长。

  (3)难以避免加设钢套钢蒸汽保温管时,还可采用用其他绵软材料取代防水涂料填充钢套钢蒸汽保温管两边的方法,只要能避免沙石等杂物进到即可。由于当钢套钢蒸汽保温管内有水或土壤存有时,能起到导电介质的功效,阴极保护电流根据物质产生回路,不会被屏蔽。钢套钢蒸汽保温管可视作土壤物质的一部分,阴极保护电流从钢套钢蒸汽保温管表面流入,从钢套钢蒸汽保温管内壁流出,再从主管外界流入,主管将遭受很好的阴极保护。假如钢套钢蒸汽保温管与主管间有特定特性的电解质物质,导电性能会更好,主管道阴极保护的效果会更好,其原理如图2所示。


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