欢迎访问公司网站:WWW.MEIYANGJI.COM
销售电话:0391-7588881
0391-7588889
杨经理: 13939190268
传真:0391-2098118
牺牲阳极保护的施工
(一)阳极种类的选择
尺寸①/mm | 重量/kg | 有效电量/A·a | 尺寸①/mm | 重量/kg | 有效电量/A·a |
47×(33+47)×1000 | 5.1 | 1.4 | 41×(29+41)×2000 | 7.5 | 2.0 |
60×(40+60)×1000 | 8.1 | 2.1 | 75×(61+75)×2000 | 27.4 | 7.2 |
注:①括号内为梯形截面的上底和下底长度。
牺牲阳极种类的选择主要是根据土壤电阻率、土壤含盐类及被保护管道的覆盖层状态来选取阳极。表10-67列出了土壤中选择牺牲阳极种类的推荐意见。一般说,镁阳极适用于各种土壤环境,锌阳极适用于土壤电阻率低的潮湿环境,而铝阳极还没有统一认识,国外一直不主张用于土壤环境中,国内已有不少实践,推荐用于低电阻率、潮湿和氯化物的环境中。
土壤电阻率/(Ω·m) | 推荐使用的牺牲阳极 |
>100 | 不宜采用牺牲阳极 |
60~100 | 高电位的纯镁系或镁锰系镁阳极 |
15~60 | 镁铝锌锰系镁阳极 |
<15 | 镁铝锌锰系镁阳极或锌合金阳极 |
<10(含Cl-) | 锌合金或铝锌系合金阳极 |
(二)牺牲阳极地床
为了防止土壤对阳极的钝化作用,一般在阳极四周都要填有一定的化学填料,填料的作用为:
1.改良阳极周围环境,确保稳定、良好的电流效率。
2.降低阳极接地电阻,增加阳极输出电流。
3.溶解电极腐蚀产物,防止阳极极化。
4.吸收周围土壤中水分,维持阳极四周长久湿润,提高阳极的工作电位。
化学填料的推荐配方列于表10-68中。
不同的阳极、不同的适用环境需采用不同的填包料。
表10-68中的膨润土系一种特殊的硅酸盐土壤,具有强的吸水性,并能形成半透膜,阻止土壤中阴离子(在填包料中)的流失。因此,膨润土不可用粘土来代替。
阳极类型 | 填料成分(重量)(%) | 备注 | ||||||
石膏粉 | 硫酸钠 | 硫酸镁 | 生石灰 | 氯化纳 | 膨润土 | 适用环境ρ(Ω·m) | ||
镁阳极 | 50 | 50 | ≤20 | SYJ16-1986 | ||||
25 | 25 | 50 | ≤20 | |||||
75 | 5 | 20 | >20 | |||||
15 | 15 | 20 | 50 | >20 | ||||
15 | 35 | 50 | >20 | |||||
锌阳极 | 50 | 5 | 45 | 潮湿土壤 | SYJ20-1985 | |||
75 | 5 | 20 | 饱水土壤 | |||||
铝阳极 | 20 30 | 60 40 | 20 30 |
填包料宜采用棉布袋或麻袋预包装。不可采用人造纤维织物布袋。可以在现场包封。填包料厚度不应小于50mm。应保证阳极四周的填包料厚度一致、密实。填包料应调拌均匀,不能混入石块、泥土和杂草等。
在将装设好阳极电缆的阳极块放入填包料之前。应先将阳极表面用砂布打磨干净。除去氧化皮并去除油污。对铝合金阳极也可用10%NaOH溶液浸泡数分钟,以除去阳极表面的氧化膜,然后用清水冲洗干净。在装填袋装阳极时应注意:
1.防止阳极钢芯与电缆引出头焊接处的折断。
2.阳极所有裸露的表面均需除净油污等杂物。
3.擦洗净的阳极表面,严禁用手直接拿放,并应及时装入填包袋中,以防污染。
4.袋装阳极引出电缆与袋口绑扎要结实,防止散口。
(三)阳极布置与埋设
牺牲阳极的分布可采用单支或集中成组两种方式。阳极埋设分立式、水平式两种。埋设方向分轴向和径向。阳极埋设位置一般距管道外壁3~5m,最小不宜小于0.3m。埋设深度以阳极顶部距地面不小于1m为宜。成组布置时,阳极间距以2~3m为宜。见图10-55。
牺牲阳极必须埋在冻土层以下。在地下水位低于3m的干燥地带,牺牲阳极应适用加深埋设。在河流、湖泊地带,牺牲阳极应尽量埋设在河床(湖底)的安全部位,以防洪水冲刷和挖泥清淤时损坏。
在城市和管网区使用牺牲阳极时,要注意阳极与管道之间不应有其他金属构筑物。例如电缆、水、气管道等。
1.牺牲阳极施工 根据施工条件,选择经济合理的阳极施工方式。立式阳极宜采用钻孔法施工;卧式宜采用开挖沟槽施工。按设计要求在埋设点挖好阳极坑和电缆沟,检查袋装阳极电缆接头的导电性能,合格后袋装阳极就位,放入阳极坑内。
阳极连接电缆,埋设深度不应小于0.7m,四周垫有5~10cm的细砂,砂的上部应覆盖水泥护板或红砖。
阳极电缆与管道应用加强板(材质与管材一致)上焊铜鼻子的方法连接。在焊加强板的管道表面上防腐层应剥除干净。放上加强板,加强板与管道应采用四周角焊,焊缝长度不少于100mm。电缆与管道加强板通过铜鼻子锡焊或铜焊连接。焊后,必须将连接处重新进行防腐绝缘处理,其材料和等极应和原有防腐层一致。
阳极连接电缆和阳极钢芯采用铜焊或锡焊连接,双边焊缝长度不得小于50mm。电缆与阳极钢芯焊接后,应采取必要的保护措施,以防接头损坏。电缆在敷设时,要有一定的裕量,以防止土壤下沉变形而造成接头处受力。
电缆与电缆接头及露出阳极端面的钢芯均要防腐绝缘。绝缘材料应用环氧树脂或相同功效的其他涂料。
镁阳极连接电缆应满足地下敷设条件的要求,耐压500V,并带有绝缘护套。通常使用铜芯电缆。推荐型号为:VV29~500/1×10和XV29-500/1×10。
确认各焊点、连接点、绝缘防腐合格后,回填土壤。在回填土将阳极布袋埋住后,向阳极坑内灌水。使阳极填料饱和吸满水后,将回填土夯实,恢复地貌。
2.牺牲阳极的运行管理 牺牲阳极投入运行后的测量项目有:
(1)电位 包括:
1)阳极开路电位;
2)阳极闭路电位;
3)管道开路电位(投运前为自然电位);
4)管道保护电位。
(2)电流 包括:
1)单支阳极输出电流;
2)组合阳极联合输出电流。
(3)电阻 包括:
1)单支阳极接地电阻;
2)组合阳极联合接地电阻。
(4)埋设点土壤电阻率 所有参数的测量应符合《埋地钢质管道阴极保护电参数测试方法》(SYJ23—1986)的规定。
牺牲阳极保护参数投产测试,必须是在阳极埋入地下、填包料浇水10d后进行。
为便于测量,在相邻两组阳极的管段中间,根据需要适当设置电位测试桩。桩间距以不大于500m为宜。
镁阳极投入运行后,相邻两组阳极之间的管道保护电位,应为-0.85V或更负。
牺牲阳极投入运行后,应定期进行监测,至少每半年测量一次管道保护电位和阳极输出电流,并根据测量结果进行保护电流的调节(一般以每年调节一次为宜)。
对镁阳极保护系统,每年至少应维护一次。
测试桩可用混凝土或钢管制作。测试盒放在桩的内部。要注意桩的布置整齐,安全,设置在路旁或人行道上时,不宜高出地面,以免影响交通。油漆标色醒目,标有号码,对盖板要做防锈处理,测试盒要防水必封。测试盒内连接要便于测量,其接线柱应注明管道及阳极的编号。牺牲阳极保护档案资料。应包括:牺牲阳极质量保证书,竣工图纸,施工说明书,阳极位置及电缆走向的说明,投产时保护参数测量结果,历年维护更新,检查测试的资料。
(四)牺牲阳极的其他用途
1.作接地极用 牺牲阳极具有电气接地和防腐双功能。邮电部门把它作为防静电、防雷和防蚀的措施。牺牲阳极是安全接地、静电接地和防雷接地的理想接地极材料。当然。以接地为主要功能的阳极形状和安装方式不同于防蚀用阳极。图10-56是目前常使用的锌阳极接地极。
2kg阳极参考长度为206mm,4kg阳极参考长度为360mm,其余均为700mm。
在镁阳极验收时,应对外观、重量进行检修。
镁阳极应储存在室内仓库内,严禁沾染油污、油漆和接触酸、碱、盐等化工产品。接触电阻测试方法是GB/T 4948—1985附录B;化学成分分析方法按供方采用的尺度方法进行;电化学机能按表10-62中的测试方法进行。
用作导电的钢芯,采用直径不小于6mm的钢筋制成。钢芯表面应镀锌,外露长度为100mm。钢芯与阳极的接触电阻、化学成分及电化学机能,应按批量进行抽样检查。阳极基体和钢芯必需结合好,接触电阻应小于0.001Ω。 镁阳极的长处:对钢铁阴极保护(-0.85V)的激励电压力-0.7V左右,适应的泥土电阻率范围广,阳极表面不极化,侵蚀产物易脱落。
镁阳极表面为锻造表面,其表面应清洁、平滑,无显著锻造缺陷。
。其形式均为梯形断面。若分歧格,加倍抽查,其中再有一支分歧格,则判断该批分歧格。
注:GB/T 4948—1985附录C的介质为海水·本尺度应用时试验介质应改用当地泥土,并用当地地下水饱和,在被检阳极周围应有5~10mm厚的填包料。当化学成分分歧格,而接触电阻和电化学机能合格时,可以使用。
镁阳极规格按净重分为2kg、4kg、8kg、11kg、14kg和22k6种。不宜用于易燃液体环境中。抽查率为3%,但至少不少于3支。