埋地钢质管道阴极保护方式及其维护

工作电流密度为100A/㎡，消耗率极低，寿命长。

4.1.2 填充料的作用。

①可以增大与土壤的接触面积，减少阳极接地电阻；②使得电化学腐蚀首先在填充料上发生，大大延长阳极的使用年限；③利于阳极产生的气体（氧气、一氧化碳、二氧化碳）逸出，不至于在阳极表面产生“气阻”，增大阳极接地电阻。

实践应用表明：石墨阳极应加填充料；高硅铸铁阳极应视埋设位置而定，在沼泽地，流沙层可不加填充料；柔性阳极阳极宜加填充料；钢铁阳极可不加填充料。

填充料的含碳量宜大于85%，最大粒小于15mm，填充料厚度一般为100mm。当用柔性阳极时，填充料的最大粒径宜小于3.2mm。预包覆焦炭粉的柔性阳极可直接埋设，不必再加入填充料。

4.1.3 阳极地床埋设形式。

4.1.3.1 浅埋式阳极地床。

浅埋式阳极地床顾名思义就是埋入地下较浅，一般距地表约1～5m的土层中，大多数阳极均采用浅埋式。浅埋式阳极又可分为立式和水平式两种。

①立式阳极地床：将一根或多根阳极垂直埋入地下。阳极间用扁钢连接。立式阳极的优点：a接地电阻变化较小。b尺寸相同的情况下，采用立式阳极地床的接地电阻要比水平式的接地电阻小（示意图如图2）。

②水平式阳极地床：以水平方式将阳极埋入地层中。水平式阳极的优点：a安装容易，便于施工。b便于检查阳极的状况。

4.1.3.2 深埋式阳极地床。

当周围环境受限或者地床周边有其他金属构筑物对阳极地床存在干扰和屏蔽时，应采用深埋式阳极。根据阳极地床的埋设深度不同可分为次深（20～40m），中深（50～100m）和深（超过100m）三种（结构图如图3）。

4.2附属设施

4.2.1阳极地床埋设后还要定期检测管道阴极保护参数，所以在管道沿线应设置测试桩。为了避免重复和节约材料，测试桩可兼作里程桩。

4.2.2 电绝缘装置

安装电绝缘装置的目的是将被保护管道与不应受到保护的管道从导电性上分开。目前，国内一般采用绝缘法兰或绝缘接头作为电绝缘装置。

4.2.3 长效参比电极

采用长效埋地型硫酸铜参比电极，它是阴极保护恒电位仪恒电位模式工作控制的基准信号源，同时也是沿线电位传送器进行管/地电位采集和远传的基准信号源。

4.2.4 均压线

均压线安装于同沟敷设、近距离平行或交叉的管道，以消除不同管道之间的电位差，从而避免干扰腐蚀。均压线安装后，两管道间电位差不超过50mV。

同沟敷设的两管道每5～10km设置均压线连接。均压线设置在电位/电流测试桩处，实现同沟敷设的两管道间的均压连接。

4.2.5 跨接电缆

为使全线站外长输干线处于同一阴极保护系统，保证阴极保护电连续性，采用跨接电缆将进、出站管道绝缘接头的保护端连通。

4.3 电源设备

阴极保护系统中，需要一个稳定的直流电源，能保证长期持久的供电。目前，常用电源设备为恒电位仪。（以PC-1B恒电位仪为例）

4.3.1 PC-1B恒电位仪工作原理。

当仪器处于“自动”工作状态时，给定信号和经阻抗变换器隔离后的参比信号一起送入比较放大器，经高精度、高稳定性的比较放大器比较放大，输出误差控制信号，将此信号送入移相触发器，移相触发器根据该信号的大小，自动调节脉冲的移相时间，通过脉冲变压器输出触发脉冲调整极化回路中可控硅的导通角，改变输出电压、电流的大小，使保护电位等于设定的给定电位，从而实现恒电位保护。

4.3.2 设备日常维护。

①恒电位仪等电源设备应做到无灰尘、无缺件、无外来物、技术状态良好。

②恒电位仪等电源设备应定期对运行机与备用机进行切换运行，切换周期以每月一次为宜。

③恒电位仪等电源设备应每月维护保养一次，以保证仪器设备技术性能达到出厂技术指标。

④恒电位仪等电源设备应有避雷措施。

⑤应逐台建立设备档案，认真填写运行、维修、事故记录。

⑥在设备维修中，不得擅自改变结构和线路，需要改装时，要提出申请，报业务主管部门批准，并绘制改装后的图纸存档。

⑦恒电位仪等电源设备报废，应按具备下列条件之一者执行：

a恒电位仪等电源设备使用已达十年以上；

b无法修复或修复已不经济；

c技术性能已明显落后。

⑧按时填报pis系统报表。

实践证明，两种阴极保护方式的合理运用，采用科学的管理方法，遵循技术规程，埋地管道的腐蚀是可以有效控制的，从而降低腐蚀穿孔事故的发生率，大大延长管道的使用寿命。

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