鋼套鋼蒸汽保溫管陰極的保護
2022/7/25 10:11:04??????點擊：21
依照執行標準GB/T21448—2008《鋼套鋼蒸汽保溫管陰極保護技術規范》要求：“新建管路應選用防腐層加陰極保護的協同防護措施或其他業已證實有效的浸蝕控制系統”。從上世紀90年代起，我國建設的鋼套鋼蒸汽保溫管大部分選用較的3PE防護鍍層。鋼套鋼蒸汽保溫管防護和陰極保護的聯合應用是鋼套鋼蒸汽保溫管腐蝕防護廣泛采用的一項技術，已在國內數萬公里管路上運用，并取得了明顯效果。依據大量工程和管路后期運行情況分析，小編覺得在3PE防腐管道陰極保護設計施工中應注意下列幾層面的難題。
陰極保護方式挑選
鋼套鋼蒸汽保溫管陰極保護有強制電流法和犧牲陽極法兩種方法。無論何種方式，合理有效的陰極保護系統都可以得到優良的維護效果，避免浸蝕發生。兩種方法各有優缺點，結合實際應區別情況應用。挑選陰極保護方式時考慮的主要因素有：鋼管防腐層特性、工程規模、維護電流大小、環境條件、土壤電阻率、管網現況、交直流影響狀況、有無經濟便捷的電源及工程預算等。目前的習慣是，強制電流陰極保護關鍵適用于郊區等地下管網單一地區的油氣主管或城鎮燃氣環網。犧牲陽極陰極保護關鍵適用于人群密集地域和城區內各種壓力級制燃氣管道。
采用絕緣性能優良的3PE防腐層管路必須的陰極保護電流比較小，大量資料表明，強制陰極保護中過負的陰極極化電位會造成電解質更容易滲入防腐層造成負極脫離，導致防腐層提前無效，而選用犧牲陽極陰極保護則不會發生這種情況，加上施工和維護成本等要素，結合實際3PE管道一般選用犧牲陽極陰極保護法，其設計關鍵依照SY/T0019—97《鋼套鋼蒸汽保溫管犧牲陽極陰極保護設計規范》規定開展。在土壤電阻率特別高，不適宜選用犧牲陽極的地區，提議選用強制電流法。
鋼套鋼蒸汽保溫管對陰極保護電流的屏蔽
穿越道路、鐵路的3PE燃氣管道，依照設計要求，施工時要加設鋼套鋼蒸汽保溫管，而且鋼套鋼蒸汽保溫管與主管之間得用絕緣的支架支撐，鋼套鋼蒸汽保溫管兩邊用柔性的防水涂料堵漏，避免地表水進到鋼套鋼蒸汽保溫管內使主管發生浸蝕。但根據對鋼管防腐狀況的檢驗發覺，加設鋼套鋼蒸汽保溫管并不能阻攔管道腐蝕的發生，并且加設鋼套鋼蒸汽保溫管的管道，主管發生腐蝕的情況越嚴重。原因是鋼套鋼蒸汽保溫管內主管可以獲得有效陰極保護的必備條件是主管與鋼套鋼蒸汽保溫管之間存有導電介質，而嚴格執行規范施工的管路，鋼套鋼蒸汽保溫管與主管之間設絕緣支架，鋼套鋼蒸汽保溫管兩邊防水密封優良，地表水不能進到，鋼套鋼蒸汽保溫管與主管之間的介質是氣體，造成沒有導電介質。主管盡管加設陰極保護，但陰極保護電流受空氣阻隔被徹底屏蔽，起不到任何功效，這就是鋼套鋼蒸汽保溫管對陰極保護電流產生了屏蔽。此外，在穿越鋼套鋼蒸汽保溫管施工時，人力拖、拽等操作往往會破壞主管的防腐層，如果未及時發現并修復，管路埋地投用后，由于鋼套鋼蒸汽保溫管對陰極保護電流的屏蔽，陰極保護不起作用，鋼套鋼蒸汽保溫管內主管防腐層的破損處會處在自然氧化、浸蝕的情況，并逐漸蔓延。處理陰極保護電流屏蔽的方法是：
(1)穿越道路、鐵路的管路，為控制浸蝕，能夠增加厚度及增加埋深，盡量避免應用鋼套鋼蒸汽保溫管。
(2)難以避免應用鋼套鋼蒸汽保溫管時，可在鋼套鋼蒸汽保溫管內部采取部分的陰極保護。具體方法是：在鋼套鋼蒸汽保溫管里的主管上盤繞鎂陽極帶或鋅陽極帶或安裝鐲式陽極。當主管外防腐層為3PE防腐時，推薦使用盤繞鎂陽極帶的部分陰極保護。安裝鎂陽極帶時，可選用機械打磨的方法，露出里邊的鋼管3～5cm，主管上開鑿一個合適的點焊，選用電焊、鋁熱焊等焊接方式把鎂陽極帶一端焊接到主管上，依據不同的管經依照一定的視角和間隔，貼緊管路的表面緊緊盤繞(如圖1所示)。對于不同管經，鎂陽極含有不同的盤繞視角：當燃氣管道外徑≤219mm時，鎂陽極帶沿管路表面定距且與管路徑向成30°角盤繞;當管道外徑為219～377mm時，沿管路表面定距且與管路徑向成45°角盤繞;當燃氣管道外徑≥377mm時，沿管路表面定距且與管路徑向成60°角盤繞。鎂陽極帶另一端也要和起點一樣，焊接在主管上，并且2個點焊都要搞好絕緣防腐。鎂陽極帶盤繞施工結束，鋼套鋼蒸汽保溫管兩邊應選用柔性的防腐、防水涂料密封，并確保密封優良，避免水或其他雜物進到。盤繞鎂陽極帶法的優點是施工簡單方便，缺點是鎂的電位較負，維護期限不是很長。
(3)難以避免加設鋼套鋼蒸汽保溫管時，還可采用用其他綿軟材料取代防水涂料填充鋼套鋼蒸汽保溫管兩邊的方法，只要能避免沙石等雜物進到即可。由于當鋼套鋼蒸汽保溫管內有水或土壤存有時，能起到導電介質的功效，陰極保護電流根據物質產生回路，不會被屏蔽。鋼套鋼蒸汽保溫管可視作土壤物質的一部分，陰極保護電流從鋼套鋼蒸汽保溫管表面流入，從鋼套鋼蒸汽保溫管內壁流出，再從主管外界流入，主管將遭受很好的陰極保護。假如鋼套鋼蒸汽保溫管與主管間有特定特性的電解質物質，導電性能會更好，主管道陰極保護的效果會更好，其原理如圖2所示。
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