1.4犧牲陽極的布置
①在布置犧牲陽極時,注意陽極與管道之間不應有金屬構筑物。
②犧牲陽極必須埋設在冰凍線以下。在地下水位低于3m的干燥地帶,陽極應適當加深埋設。在河流下陽極應埋設在河床的安全部位,以防止洪水沖刷和挖泥清淤時損壞。
③犧牲陽極埋設方式有立式和臥式兩種。立式陽極采用鉆孔法在埋設陽極處將陽極以垂直于管道的方向埋入地下,這種方式不需大面積開挖,但保護效果不如臥式陽極,適用于已建管道。臥式陽極采用開槽法施工,在管道敷設時與管道同溝放置,既節省單獨開挖的費用,又起到良好的保護效果。陽極哩設位置在一般情況下距管道外壁3~5m,最小不宜小于0.3m,但由于考慮到同溝敷設的方便性.一般將間距控制到0.3~0.5m,留出一定操作空間即可。埋深以陽極頂部距地面不小于1m為宜。成組布置時,陽極間距以2~3m為宜。
④通常應在管段上相鄰兩組犧牲陽極的中間部位設置測試樁,測試樁的間距以不大于500m為官。
1.5設計修正
當計算結束后,在管道上布置犧牲陽極時,還要考慮到一些特殊的情況,對總體設計進行調整。比如在定向鉆的穿越出入土點,當采用的犧牲陽極保護半徑不夠時,可在出入土點增加陽極的數量或增大陽極的規格,使其能夠起到完全保護穿越管道的作用。
2 設計的其他注意事項
2.1套管
管道穿越鐵路、公路采用套管時,無論是鋼套管還是混凝土套管都會存在屏蔽作用,使得外部的陰極保護電流流不到套管內的輸送管上,成為陰極保護的盲區,一旦套管內進水,盲區內的管道將得不到保護。
針對套管的屏蔽,通常采用帶狀鋅陽極,螺旋式纏繞在管道上,每隔2m左右與管道焊接一次。每個套管處應安裝測試樁,通過套管和管道上的測試導線在地面上可以很方便地測試。
2.2絕緣連接
為防止陰極保護電流流到與大地連接的非保護構筑物上,應對陰極保護管道系統進行電絕緣。這樣可以防止電流流失,減輕電偶腐蝕,避免不必要的干擾,控制電流流向。
絕緣的設置應考慮以下部位:a.干管與支管連接處;b.新舊管道連接處;c.裸管和覆蓋層管道連接處;d.電氣接地處;e.套管穿越處;f.跨越管道的支架與管道處;g.大型穿、跨越段兩端。同時要注意在絕緣接頭兩側應設有預防雷擊和過電流的保護設施,以防止絕緣接頭被瞬間的電流擊穿。
2.3交流干擾
城鎮的強電線路對管道存在著交流干擾,其危害主要有兩方面,一是強電線路的交流電壓的長期存在會對鋼質管道產生交流腐蝕;二是強電線路發生故障時,會產生瞬間感應電壓,可能擊穿管道中設置的絕緣裝置,并威脅到人身安全。解決交流干擾的方法有三種,一是保證管道分期施工全部結束后,一次性完成犧牲陽極的施工,盡早進行陽極接地;二是加大管道和接地體的距離,至少應達到3m;三是在管道和接地體間、絕緣裝置兩側分別串連接地電池,將瞬間感應電壓轉移到管道上,再通過管道的接地裝置將電流散掉,防止故障電流對管道的影響。
3 結語
在城鎮燃氣埋地鋼質管道犧牲陽極陰極保護的設計中,應根據管道所在位置的土壤平均電阻率和管道的壓力、管徑、長度、防腐層等來計算陽極的數量及分布,再綜合管道經過的地區情況,如周圍其他構筑物的情況、管道是否存在穿跨越、套管的設置情況等對陽極分布進行調整,最后考慮管道起、終點處絕緣裝置及接地電池的設置。
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