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阴极保护技术在城市燃气管道保护方面的应用
时间:2021-10-28 浏览:464次

  1. 概述

  我国城镇燃气管道自上世纪80年代开始建设,目前已经达到10万公里以上的规模。随着城镇燃气地下管网的迅速发展,钢质管道的腐蚀与防护问题也日益突出。为了延长埋地钢质管道的使用寿命,确保燃气安全生产、输送和使用,保护人民的生命和财产安全,我国GB/T21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》和CJJ 95-2003 《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》标准明确规定:(1)所有新建钢质管道必须采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制系统,管道运行期间阴极保护不应间断;(2)已建带有防腐层的管道应逐步追加阴极保护。

  2. 阴极保护技术介绍

  阴极保护就是对其被保护的金属施加一定的阴极电流,使其产生阴极极化,当金属的电位负于某一电位值时,腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效的抑制。根据其提供阴极电流的方式不同,可分为牺牲阳极法和外加电流法两种。前者是将一种电位更负的金属或合金与被保护金属结构物电性连接,通过电负性金属或合金的不断消耗溶解,向被保护物提供保护电流,使金属结构物获得保护。后者是将外部交流电转变成低压直流电,通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物,从而使腐蚀得到抑制。

  2.1强制电流法和牺牲阳极法的特点

  强制电流阴极保护 法和牺牲阳极阴极保护 法两种方法各有优缺点,但可靠性是一致的,在选择上应针对具体情况下扬长避短,使其充分发挥作用。

  强制电流阴极保护主要适用于郊区等地下管网单一地区的燃气主管道或城镇燃气环网。其优点是输出电流大而且可调,不受土壤电阻率限 制,保护半径较大;系统运行寿命长,保护效果好;保护系统输出电流的变化可反映出管道涂层的性能改变。其缺点是需设专人维护管理,要求有外部电源长期供电,易产生屏蔽和干扰,特别是地下金属构筑物较复杂的地方。

  牺牲阳极阴极保护主要适用于人口稠密地区和城镇内各种压力级制燃气管道。其优点是不需外加电源,施工方便,不需进行经常性专门管理,不会生屏蔽,对其他构筑物也不会产生干扰,保护电流分布均匀、利用率高。其缺点是输出电流小,保护范围有限;不能实时监测输出电流分的变化。

  2.2阴极保护方式的选择

  两种保护方式的选择需要考虑到被保护的管道的涂层状况、管道沿线土壤的腐蚀性、是否对相邻地下管道或金属构筑物构成破坏、阴极保护的经济性等因素。由于城市地下管道纵横交错,如果采用外加电流保护 法,保护电流较大,所形成的电流回路会加速对未采用阴极保护的相邻管道造成电化学腐蚀。另外,城市燃气管网的建设是分期分批进行的,每次建设的距离十分有限,对每段都单建一个保护站也是十分不经济的。而牺牲阳极保护 法对临近管道影响较小,对短距离的管线来说非常经济,施工非常方便。因此,根据城市燃气管网的建设特点并考虑到尽量减少对其他管道的影响,宜采用牺牲阳极法对其实施阴极保护。距城区较远的长距离外环燃气管道,在不影响其它周围金属构筑物的前提下,采用外加电流保护方式是可行的,也经济实用。