城鎮(zhèn)燃?xì)饴竦劁撡|(zhì)管道陰極保護的設(shè)計
作者:楊萍 蘇昔果 孟田軍
評論: 更新日期:2011年01月04日
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(yīng)有金屬構(gòu)筑物。
?、跔奚枠O必須埋設(shè)在冰凍線以下。在地下水位低于3m的干燥地帶,陽極應(yīng)適當(dāng)加深埋設(shè)。在河流下陽極應(yīng)埋設(shè)在河床的安全部位,以防止洪水沖刷和挖泥清淤時損壞。
?、蹱奚枠O埋設(shè)方式有立式和臥式兩種。立式陽極采用鉆孔法在埋設(shè)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(shè)時與管道同溝放置,既節(jié)省單獨開挖的費用,又起到良好的保護效果。陽極哩設(shè)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(shè)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。
?、芡ǔ?yīng)在管段上相鄰兩組犧牲陽極的中間部位設(shè)置測試樁,測試樁的間距以不大于500m為官。
1.5設(shè)計修正
當(dāng)計算結(jié)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(shè)計進(jìn)行調(diào)整。比如在定向鉆的穿越出入土點,當(dāng)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(shù)量或增大陽極的規(guī)格,使其能夠起到完全保護穿越管道的作用。
2 設(shè)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(nèi)的輸送管上,成為陰極保護的盲區(qū),一旦套管內(nèi)進(jìn)水,盲區(qū)內(nèi)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(yīng)安裝測試樁,通過套管和管道上的測試導(dǎo)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(gòu)筑物上,應(yīng)對陰極保護管道系統(tǒng)進(jìn)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(shè)置應(yīng)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(cè)應(yīng)設(shè)有預(yù)防雷擊和過電流的保護設(shè)施,以防止絕緣接頭被瞬間的電流擊穿。
2.3交流干擾
城鎮(zhèn)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(zhì)管道產(chǎn)生交流腐蝕;二是強電線路發(fā)生故障時,會產(chǎn)生瞬間感應(yīng)電壓,可能擊穿管道中設(shè)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(jié)束后,一次性完成犧牲陽極的施工,盡早進(jìn)行陽極接地;二是加大管道和接地體的距離,至少應(yīng)達(dá)到3m;三是在管道和接地體間、絕緣裝置兩側(cè)分別串連接地電池,將瞬間感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)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(jié)語
在城鎮(zhèn)燃?xì)饴竦劁撡|(zhì)管道犧牲陽極陰極保護的設(shè)計中,應(yīng)根據(jù)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(shù)量及分布,再綜合管道經(jīng)過的地區(qū)情況,如周圍其他構(gòu)筑物的情況、管道是否存在穿跨越、套管的設(shè)置情況等對陽極分布進(jìn)行調(diào)整,最后考慮管道起、終點處絕緣裝置及接地電池的設(shè)置。
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