鋼套鋼蒸汽保溫管陰極的保護(hù)
2022/7/25 10:11:04??????點(diǎn)擊：21
依照執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T21448—2008《鋼套鋼蒸汽保溫管陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》要求：“新建管路應(yīng)選用防腐層加陰極保護(hù)的協(xié)同防護(hù)措施或其他業(yè)已證實有效的浸蝕控制系統(tǒng)”。從上世紀(jì)90年代起，我國建設(shè)的鋼套鋼蒸汽保溫管大部分選用較的3PE防護(hù)鍍層。鋼套鋼蒸汽保溫管防護(hù)和陰極保護(hù)的聯(lián)合應(yīng)用是鋼套鋼蒸汽保溫管腐蝕防護(hù)廣泛采用的一項技術(shù)，已在國內(nèi)數(shù)萬公里管路上運(yùn)用，并取得了明顯效果。依據(jù)大量工程和管路后期運(yùn)行情況分析，小編覺得在3PE防腐管道陰極保護(hù)設(shè)計施工中應(yīng)注意下列幾層面的難題。
陰極保護(hù)方式挑選
鋼套鋼蒸汽保溫管陰極保護(hù)有強(qiáng)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(hù)系統(tǒng)都可以得到優(yōu)良的維護(hù)效果，避免浸蝕發(fā)生。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合實際應(yīng)區(qū)別情況應(yīng)用。挑選陰極保護(hù)方式時考慮的主要因素有：鋼管防腐層特性、工程規(guī)模、維護(hù)電流大小、環(huán)境條件、土壤電阻率、管網(wǎng)現(xiàn)況、交直流影響狀況、有無經(jīng)濟(jì)便捷的電源及工程預(yù)算等。目前的習(xí)慣是，強(qiáng)制電流陰極保護(hù)關(guān)鍵適用于郊區(qū)等地下管網(wǎng)單一地區(qū)的油氣主管或城鎮(zhèn)燃?xì)猸h(huán)網(wǎng)。犧牲陽極陰極保護(hù)關(guān)鍵適用于人群密集地域和城區(qū)內(nèi)各種壓力級制燃?xì)夤艿馈?/span>
采用絕緣性能優(yōu)良的3PE防腐層管路必須的陰極保護(hù)電流比較小，大量資料表明，強(qiáng)制陰極保護(hù)中過負(fù)的陰極極化電位會造成電解質(zhì)更容易滲入防腐層造成負(fù)極脫離，導(dǎo)致防腐層提前無效，而選用犧牲陽極陰極保護(hù)則不會發(fā)生這種情況，加上施工和維護(hù)成本等要素，結(jié)合實際3PE管道一般選用犧牲陽極陰極保護(hù)法，其設(shè)計關(guān)鍵依照SY/T0019—97《鋼套鋼蒸汽保溫管犧牲陽極陰極保護(hù)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定開展。在土壤電阻率特別高，不適宜選用犧牲陽極的地區(qū)，提議選用強(qiáng)制電流法。
鋼套鋼蒸汽保溫管對陰極保護(hù)電流的屏蔽
穿越道路、鐵路的3PE燃?xì)夤艿?，依照設(shè)計要求，施工時要加設(shè)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(jìn)到鋼套鋼蒸汽保溫管內(nèi)使主管發(fā)生浸蝕。但根據(jù)對鋼管防腐狀況的檢驗發(fā)覺，加設(shè)鋼套鋼蒸汽保溫管并不能阻攔管道腐蝕的發(fā)生，并且加設(shè)鋼套鋼蒸汽保溫管的管道，主管發(fā)生腐蝕的情況越嚴(yán)重。原因是鋼套鋼蒸汽保溫管內(nèi)主管可以獲得有效陰極保護(hù)的必備條件是主管與鋼套鋼蒸汽保溫管之間存有導(dǎo)電介質(zhì)，而嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范施工的管路，鋼套鋼蒸汽保溫管與主管之間設(shè)絕緣支架，鋼套鋼蒸汽保溫管兩邊防水密封優(yōu)良，地表水不能進(jìn)到，鋼套鋼蒸汽保溫管與主管之間的介質(zhì)是氣體，造成沒有導(dǎo)電介質(zhì)。主管盡管加設(shè)陰極保護(hù)，但陰極保護(hù)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(hù)電流產(chǎn)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(fā)現(xiàn)并修復(fù)，管路埋地投用后，由于鋼套鋼蒸汽保溫管對陰極保護(hù)電流的屏蔽，陰極保護(hù)不起作用，鋼套鋼蒸汽保溫管內(nèi)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(hù)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(yīng)用鋼套鋼蒸汽保溫管。
(2)難以避免應(yīng)用鋼套鋼蒸汽保溫管時，可在鋼套鋼蒸汽保溫管內(nèi)部采取部分的陰極保護(hù)。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(dāng)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(hù)。安裝鎂陽極帶時，可選用機(jī)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(diǎn)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(jù)不同的管經(jīng)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(jīng)，鎂陽極含有不同的盤繞視角：當(dāng)燃?xì)夤艿劳鈴健?19mm時，鎂陽極帶沿管路表面定距且與管路徑向成30°角盤繞;當(dāng)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(dāng)燃?xì)夤艿劳鈴健?77mm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(diǎn)一樣，焊接在主管上，并且2個點(diǎn)焊都要搞好絕緣防腐。鎂陽極帶盤繞施工結(jié)束，鋼套鋼蒸汽保溫管兩邊應(yīng)選用柔性的防腐、防水涂料密封，并確保密封優(yōu)良，避免水或其他雜物進(jìn)到。盤繞鎂陽極帶法的優(yōu)點(diǎn)是施工簡單方便，缺點(diǎn)是鎂的電位較負(fù)，維護(hù)期限不是很長。
(3)難以避免加設(shè)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(jìn)到即可。由于當(dāng)鋼套鋼蒸汽保溫管內(nèi)有水或土壤存有時，能起到導(dǎo)電介質(zhì)的功效，陰極保護(hù)電流根據(jù)物質(zhì)產(chǎn)生回路，不會被屏蔽。鋼套鋼蒸汽保溫管可視作土壤物質(zhì)的一部分，陰極保護(hù)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(nèi)壁流出，再從主管外界流入，主管將遭受很好的陰極保護(hù)。假如鋼套鋼蒸汽保溫管與主管間有特定特性的電解質(zhì)物質(zhì)，導(dǎo)電性能會更好，主管道陰極保護(hù)的效果會更好，其原理如圖2所示。