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犧牲陽(yáng)極的安裝

　　犧牲陽(yáng)極安裝工藝流程：　　犧牲陽(yáng)極坑開(kāi)挖→清理管道→陽(yáng)極連接電纜與管道焊接→檢查焊接點(diǎn)→焊點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)→焊接點(diǎn)防腐→回填犧牲陽(yáng)極地坑→進(jìn)入下道工序　　陽(yáng)極電纜與管道的連接：電纜與管道的焊接可以采用鋁熱焊法。　　焊接前應(yīng)將管子絕緣層除去用刮刀或銼刀使欲焊處有足夠大小的金屬光澤表面；電纜端應(yīng)剝?nèi)ソ^緣層，芯線(xiàn)應(yīng)伸出50mm。電纜芯線(xiàn)必須清潔干燥、無(wú)油和油脂，焊點(diǎn)至少離管道焊縫100mm遠(yuǎn)。進(jìn)行鋁熱焊時(shí)，鋼管應(yīng)預(yù)熱至100℃左右。鋁熱焊電纜接頭、電纜與管道連接見(jiàn)圖所示。　　1、焊接方法　　◆將電纜外皮剝離至合適的長(zhǎng)度，用鋼絲刷除去污物及氧化皮；　　◆用銼刀或電動(dòng)機(jī)具除去被焊接鋼管上的涂層露出金屬基材；　　◆鋁熱焊模具就位，將電纜插入底孔部位，將金屬片放入模具腔內(nèi)，倒入焊劑，并搗實(shí)，放入點(diǎn)火器、蓋上模具蓋子；　　◆點(diǎn)火焊劑，移去模具，清除浮渣，檢查焊接接頭。　　2、焊接要點(diǎn)　　◆焊接模具必須干燥，模具在使用前應(yīng)烘烤；　　◆鋼及電纜的焊接接頭部位應(yīng)除去氧化皮；　　◆模具和鋼管表面結(jié)合緊密無(wú)間隙；　　◆為防電纜過(guò)熱應(yīng)在焊接部位加銅套。　　3、陽(yáng)極埋設(shè)：　　當(dāng)管道的安裝與鋅陽(yáng)極埋設(shè)同步進(jìn)行時(shí)，犧牲陽(yáng)極的埋設(shè)位置，與管道外壁距離為1.5米左右，不應(yīng)小于0.3m。陽(yáng)極可埋設(shè)在管道的側(cè)方或側(cè)下方,視現(xiàn)場(chǎng)具體工況條件，可選擇立式或臥式埋設(shè)。埋設(shè)深度必須在凍土層以下，一般要求與管道深度一致。對(duì)于已安裝完的管道，陽(yáng)極埋設(shè)可在管道中心位置，使得陽(yáng)極包的中心位置與管道中心位置在同一高程上，施工采用人力鉆孔的施工方式，鉆孔直徑為Ф400，陽(yáng)極包采用豎向布置。　　4、電纜與管道焊接后，應(yīng)對(duì)鋁焊點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，合格后才能進(jìn)行補(bǔ)傷作業(yè)。補(bǔ)傷前應(yīng)先填充熱溶膠，熱收縮帶下的防腐層和電纜外皮應(yīng)預(yù)先打毛，再外包覆熱收縮帶防腐。　　5、陽(yáng)極連接電纜和陽(yáng)極鋼芯連接要求：　　陽(yáng)極連接電纜和陽(yáng)極鋼芯采用銅焊或錫焊接，雙邊焊縫長(zhǎng)度不得小于50mm，焊好后電纜接頭及露出陽(yáng)極端面的鋼芯要防腐絕緣，絕緣材料應(yīng)用環(huán)氧樹(shù)脂或同工效的其他涂料。防腐結(jié)束后應(yīng)對(duì)接頭采用必要的保護(hù)措施，以防止接頭被損壞。各點(diǎn)確認(rèn)焊接、連接、防腐處理合格后，回填土壤。在回填土將陽(yáng)極布袋沒(méi)設(shè)后，向陽(yáng)極坑內(nèi)灌水，使陽(yáng)極填料包飽和吸滿(mǎn)水后，回填表面土夯實(shí)，恢復(fù)地貌。　　6、焦炭渣鋪設(shè)：每個(gè)陽(yáng)極四周必須填焦炭碴，其焦炭碴粒徑宜小于15mm，陽(yáng)極下部的焦炭碴厚度均不宜小于200mm，上部的厚度為1000mm，四周?chē)慕固坎旰穸炔灰诵∮?00mm，焦炭顆粒和周?chē)靥钔两佑|應(yīng)良好，并應(yīng)夯實(shí)，焦炭碴中不得混入泥土。焦炭回填料頂部必須放置粒徑為5～10mm左右的礫石或粗砂，厚度為500mm，表層回填土應(yīng)高出原自然地面200mm。　　7、成組輔助陽(yáng)極埋設(shè)后應(yīng)測(cè)量其接地電阻不宜大于1Ω,如達(dá)不到要求應(yīng)采取補(bǔ)救措施。　　8、匯流電纜架空線(xiàn)、引線(xiàn)的連接宜采用鍍鋅螺栓卡子擰緊，導(dǎo)線(xiàn)端應(yīng)裝有銅接線(xiàn)端子，接線(xiàn)應(yīng)在水泥桿上或在本工程特制的銅管內(nèi)接線(xiàn)端子排上進(jìn)行。　　9、特殊地段管道陰極保　　設(shè)計(jì)明確要求，對(duì)“三穿”管道納入全線(xiàn)陰極保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)施強(qiáng)制電流保護(hù)。在穿跨越兩岸各埋設(shè)一組鋅合金犧牲陽(yáng)極做補(bǔ)充保護(hù)，陰極組由4支凈重為22Kg/只的預(yù)包裝鋅合金犧牲陽(yáng)極組成，陰極通過(guò)電流測(cè)試樁內(nèi)的短接片與管道連接。犧牲陽(yáng)極采用水平敷設(shè)，將陰極在管道兩側(cè)敷設(shè)，每側(cè)埋設(shè)2支。　　針對(duì)高壓電力設(shè)施、電氣化鐵路等雜散電流大的地段，采用埋設(shè)犧牲陽(yáng)極作為管道陰極保護(hù)的加強(qiáng)。　　管道陰極保護(hù)特殊地段，犧牲陽(yáng)極的有效使用年限不應(yīng)小于15年。　　管線(xiàn)陰極保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行后，用電流測(cè)試樁測(cè)試管道全線(xiàn)的雜散電流，對(duì)雜散電流測(cè)試不符合設(shè)計(jì)驗(yàn)收規(guī)范處，采用增設(shè)犧牲陽(yáng)極的方法進(jìn)行管道保護(hù)。

陰極保護(hù)體系在埋地管道中的應(yīng)用

　　工業(yè)管道主要用于運(yùn)輸水，石油產(chǎn)品，天然氣和一些公用事業(yè)等。世界各國(guó)都有一個(gè)巨大的管道系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，這些管道可能在陸地上，也可能在海上，但是在這兩種情況下都會(huì)受到腐蝕。如果腐蝕沒(méi)有得到及時(shí)的緩解，很可能會(huì)帶來(lái)極大的損失，甚至導(dǎo)致危險(xiǎn)事故的發(fā)生。　　對(duì)于管道防腐，現(xiàn)在人們已經(jīng)掌握了幾種不同的腐蝕控制技術(shù)，陰極保護(hù)就是其中之一。該技術(shù)可以應(yīng)用于涂層管道上，以減輕涂層質(zhì)量較差的區(qū)域的腐蝕速率，也可用于裸露管道上。上面提及的兩種不同類(lèi)型的陰極保護(hù)技術(shù)都可以用于埋地管道的腐蝕預(yù)防方面。至于兩種類(lèi)型技術(shù)的具體選取一般取決于多個(gè)因素，例如所需的電流大小，土壤電阻率和待保護(hù)結(jié)構(gòu)的面積等。　　以碳鋼材料為例，陰極保護(hù)技術(shù)旨在極化管道使其電位值降低到-850毫伏。一般可以通過(guò)測(cè)試站測(cè)量極化電位，測(cè)試站將沿管道路線(xiàn)安裝在以下位置：　　頻繁間隔（例如<2km / 1.24英里）　　與外界結(jié)構(gòu)交叉處　　電絕緣點(diǎn)　　在某些犧牲陽(yáng)極位置　　近電源干擾　　雜散電流放電到土壤的位置　　· 陰極保護(hù)引起的問(wèn)題　　在許多大型管道網(wǎng)絡(luò)中，有很多交叉，并行以及分支的結(jié)構(gòu)，其中管道如果應(yīng)用了陰極保護(hù)技術(shù)，管道之間可能會(huì)發(fā)生直流干擾現(xiàn)象，進(jìn)而加速腐蝕。為了克服這個(gè)問(wèn)題，管線(xiàn)可以直接地或通過(guò)電阻間接的進(jìn)行耦合。　　對(duì)于涂覆質(zhì)量較差的涂層管道，陽(yáng)極保護(hù)水平高的地方可能會(huì)出現(xiàn)陰極剝離現(xiàn)象，較高的溫度也可能促進(jìn)陰極剝離，高PH環(huán)境在應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂方面也是一個(gè)值得注意的問(wèn)題。在這些情況下，管道的極化電位必須保持在-850 mV 的數(shù)值。　　陰極保護(hù)雖然只是一種用于防止腐蝕的方法，但不僅僅只是應(yīng)用在管道中，在船舶，海上石油平臺(tái)和其他鋼結(jié)構(gòu)中同樣可以得到應(yīng)用。　　河南盛世達(dá)防腐工程有限公司成立于1999年，公司產(chǎn)品包括各類(lèi)犧牲陽(yáng)極、防腐蝕電源、陰極保護(hù)檢測(cè)設(shè)備、陰極保護(hù)檢測(cè)設(shè)備，提供防腐蝕工程設(shè)計(jì)與施工、陰極保護(hù)運(yùn)行及管理、檢測(cè)與評(píng)估、油氣管道完整性管理以及腐蝕技術(shù)咨詢(xún)與培訓(xùn)。

關(guān)于陰極保護(hù)的一些基本知識(shí)

　　腐蝕與腐蝕電池　　作為一種天然存在的現(xiàn)象，腐蝕主要是指材料（一般指金屬材料）與環(huán)境間發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)相互作用而導(dǎo)致材料功能受到損傷的現(xiàn)象。　　在大多數(shù)情況下，當(dāng)金屬被放置在水溶液中或潮濕的大氣環(huán)境中時(shí)，金屬表面會(huì)形成一種微電池，有時(shí)也稱(chēng)腐蝕電池(其電極一般稱(chēng)為陰、陽(yáng)極)。在陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，使陽(yáng)極發(fā)生溶解，在陰極上則發(fā)生還原反應(yīng)，一般只起傳遞電子的作用。　　腐蝕電池的形成原因　　腐蝕電池的形成原因主要是由于金屬表面吸附了空氣中的水分，形成了一層水膜，因而使空氣中CO?等氣體溶解在這層水膜中，形成電解質(zhì)溶液，而浸泡在這層溶液中的金屬又總是不純的，例如工業(yè)上用的鋼鐵，其實(shí)際上是合金材料，即除鐵之外，還含有石墨、滲碳體以及一些其它的金屬和雜質(zhì)，它們大多數(shù)沒(méi)有鐵元素活潑。這樣形成的腐蝕電池的陽(yáng)極為鐵，而陰極為雜質(zhì)，又由于鐵與雜質(zhì)緊密接觸，使得腐蝕不斷進(jìn)行。　　金屬材料發(fā)生腐蝕的難易程度通常取決于金屬的晶粒結(jié)構(gòu)，合金材料組成以及在制造期間金屬表面經(jīng)受的處理溫度和是否發(fā)生變形等因素。　　微觀腐蝕電池　　現(xiàn)在，已經(jīng)有許多經(jīng)受了時(shí)間考驗(yàn)的腐蝕預(yù)防方法，其中之一就是陰極保護(hù) 法，在本文中，我們將介紹一些關(guān)于陰極保護(hù)類(lèi)型以及該方法如何有效預(yù)防埋地管道免受腐蝕等知識(shí)。　　什么是陰極保護(hù)？　　陰極保護(hù)技術(shù)是電化學(xué)保護(hù)技術(shù)的一種，其原理是向被腐蝕金屬結(jié)構(gòu)物表面施加一個(gè)外加電流，被保護(hù)結(jié)構(gòu)物成為陰極，從而使得金屬腐蝕發(fā)生的電子遷移得到抑制，避免或減弱腐蝕的發(fā)生。暴露于電解質(zhì)中的金屬材料表面具有多個(gè)微觀陽(yáng)極和陰極位置。當(dāng)陽(yáng)極電負(fù)性強(qiáng)于陰極時(shí)，它們之間就會(huì)產(chǎn)生電位差，進(jìn)而發(fā)生腐蝕　　陰極保護(hù)的目的就是盡可能的降低陰極和陽(yáng)極之間的電位差，使其降低到一個(gè)可以忽略的值。這種電位差的減少主要是由于陰極的極化所導(dǎo)致，根據(jù)歐姆定律，利用這種方法，腐蝕電流能夠得到很好的緩解。陰極保護(hù)可以通過(guò)向被腐蝕金屬結(jié)構(gòu)物表面施加一個(gè)外加電流來(lái)實(shí)現(xiàn)。　　陰極保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)　　為了實(shí)現(xiàn)足夠的陰極保護(hù)，受保護(hù)結(jié)構(gòu)的電位必須極化到一定的值，通常采用參比電極來(lái)測(cè)量極化電位。例如銅/硫酸銅電極（CSE）就是土壤和淡水中較常用的參比電極。　　目前有兩種類(lèi)型的陰極保護(hù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)情況，一般可以使用其中任何一種，盡管在許多情況下，第 一 種被認(rèn)為是更加優(yōu)越的。　　1.電位標(biāo)準(zhǔn)　　施加陰極保護(hù)時(shí)被保護(hù)結(jié)構(gòu)物的電位至少達(dá)到-850毫伏（mV）或更負(fù)（相對(duì)于銅/硫酸銅參比電極）。　　2.極化轉(zhuǎn)變標(biāo)準(zhǔn)　　在構(gòu)筑物表面與接觸電解質(zhì)的穩(wěn)定參比電極之間的陰極極化值為100mV（相對(duì)于銅/硫酸銅參比電極）。　　注：這些判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)主要適用于碳鋼材料，不同類(lèi)型的金屬材料標(biāo)準(zhǔn)可能有所不同。　　陰極保護(hù)的類(lèi)型　　陰極保護(hù)主要包含兩種類(lèi)型　　1　　犧牲陽(yáng)極保護(hù)陰極　　這種類(lèi)型的陰極保護(hù)，主要原理是通過(guò)將被保護(hù)金屬和一種可以提供陰極保護(hù)電流的金屬或合金（即犧牲陽(yáng)極）相連，進(jìn)而使得被保護(hù)體極化以降低腐蝕速率。在被保護(hù)金屬與犧牲陽(yáng)極所形成的電池中，被保護(hù)金屬體為陰極，犧牲陽(yáng)極的電位往往負(fù)于被保護(hù)金屬體的電位值，在保護(hù)電池中是陽(yáng)極，被腐蝕消耗，故此稱(chēng)之為“犧牲”陽(yáng)極，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)陰極的被保護(hù)金屬體的防護(hù)。　　犧牲陽(yáng)極一般為一些活性金屬，例如鋅、鋁和鎂等，根據(jù)電位序列，這些都是比較活躍的金屬材料。　　陰極保護(hù)電流主要是由犧牲陽(yáng)極和受保護(hù)結(jié)構(gòu)之間的電位差引起的。　　使用的陽(yáng)極類(lèi)型通常取決于電解質(zhì)的電阻率和化學(xué)組成等因素。　　該類(lèi)型的陰極保護(hù)優(yōu)點(diǎn)主要有：?jiǎn)未瓮顿Y費(fèi)用低，運(yùn)行過(guò)程中基本不需要支付維護(hù)費(fèi)用；保護(hù)電流的利用率較高，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)保護(hù)；對(duì)鄰近的地下金屬設(shè)施無(wú)干擾影響；適用于廠(chǎng)區(qū)和無(wú)電源的長(zhǎng)輸管道以及小規(guī)模的分散管道保護(hù)；施工技術(shù)簡(jiǎn)單，平時(shí)不需要特殊的維護(hù)管理等。　　2.強(qiáng)制電流陰極保護(hù)(外加電流法)　　強(qiáng)制電流陰極保護(hù) 法是指將被保護(hù)金屬與外加電源負(fù)極相連，由外部電源提供保護(hù)電流，以降低腐蝕速率的方法。外部電源通過(guò)埋地的輔助陽(yáng)極將保護(hù)電流引入地下，通過(guò)土壤提供給被保護(hù)金屬，被保護(hù)金屬在大地中仍為陰極，其表面只發(fā)生還原反應(yīng)，不會(huì)再發(fā)生金屬離子化的氧化反應(yīng)，使腐蝕受到抑制。　　三種常用的陽(yáng)極類(lèi)型：可溶性陽(yáng)極（鋁和鋼），半可溶性陽(yáng)極（石墨和高硅鑄鐵（HSCI））和不溶性陽(yáng)極（鉑，混合金屬氧化物和聚合物等）。　　這種類(lèi)型的陰極保護(hù)技術(shù)的主要部件是一個(gè)變壓整流器，這迫使電流從陽(yáng)極流到受保護(hù)的結(jié)構(gòu)（陰極）。　　具體使用的陽(yáng)極類(lèi)型，可溶性，半可溶性或者不溶性，通常取決于電解質(zhì)的化學(xué)組成和待保護(hù)的區(qū)域等因素。　　該類(lèi)型的陰極保護(hù)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)主要包括：驅(qū)動(dòng)電壓高，能夠靈活地在較寬的范圍內(nèi)控制陰極保護(hù)電流輸出量，適用于保護(hù)范圍較大的場(chǎng)合；在惡劣的腐蝕條件下或高電阻率的環(huán)境中也適用；選用不溶性或微溶性輔助陽(yáng)極時(shí)，可進(jìn)行長(zhǎng)期的陰極保護(hù)；每個(gè)輔助陽(yáng)極床的保護(hù)范圍較大，當(dāng)管道防腐層質(zhì)量良好時(shí)，一個(gè)陰極保護(hù)站的保護(hù)范圍可達(dá)數(shù)十公里等。

陰極保護(hù)是什么？盛世達(dá)給您答案

　　陰極保護(hù)是什么？陰極保護(hù)是基于電化學(xué)腐蝕原理的一種防腐蝕手段。美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)（NACE）對(duì)陰極保護(hù)的定義是：通過(guò)施加外加的電動(dòng)勢(shì)把電極的腐蝕電位移向氧化性較低的電位而使腐蝕速率降低。犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)就是在金屬構(gòu)筑物上連接或焊接電位較負(fù)的金屬,如鋁、鋅或鎂。陽(yáng)極材料不斷消耗,釋放出的電流供給被保護(hù)金屬構(gòu)筑物而陰極極化，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。外加電流陰極保護(hù)是通過(guò)外加直流電源向被保護(hù)金屬通以陰極電流，使之陰極極化。該方式主要用于保護(hù)大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結(jié)構(gòu)。　　保護(hù)電位是指陰極保護(hù)時(shí)使金屬腐蝕停止（或可忽略）時(shí)所需的電位。實(shí)踐中，鋼鐵的保護(hù)電位常取-0.85V（CSE），也就是說(shuō)，當(dāng)金屬處于比-0.85V（CSE）更負(fù)的電位時(shí)，該金屬就受到了保護(hù)，腐蝕可以忽略。　　陰極保護(hù)是一種控制鋼質(zhì)儲(chǔ)罐和管道腐蝕的有效方法，它有效彌補(bǔ)了涂層缺陷而引起的腐蝕，能大大延長(zhǎng)儲(chǔ)罐和管道的使用壽命。根據(jù)美國(guó)一家陰極保護(hù)工程公司提供的資料，從經(jīng)濟(jì)上考慮，陰極保護(hù)是鋼質(zhì)儲(chǔ)罐防腐蝕的較為經(jīng)濟(jì)的手段之一。　　公司遵循“靈活，創(chuàng)新”的經(jīng)營(yíng)理念， “誠(chéng)信、協(xié)作、奮進(jìn)”是盛世達(dá)倡導(dǎo)的企業(yè)精神，用優(yōu)良的產(chǎn)品，現(xiàn)代化的管理理念以及豐富的研發(fā)成果和生產(chǎn)業(yè)績(jī)，為我國(guó)防腐蝕事業(yè)貢獻(xiàn)自己的一份力量。