地下管网阴极护系统检测与评估.doc

秦山第三核电有限公司地下管网阴极保护系统检测与评估 翟云皓 王旭 吴林华 朱秀娟 武烈 徐乃欣 ???? ??? 摘要：核电厂的管线多、结构复杂、又呈平行或交叉，对地下金属构筑物的保护是不可忽视的重要问题。本文对秦山第三核电有限公司的阴极保护现状和地下管网的腐蚀状态做全面的调查与测量，在数据分析的基础上，作出正确的评估和提出整改措施。 ??? 关键词： 核电厂?? 阴极保护? 评估?? 整改 ? ??? 核电厂的管线多、结构复杂、又呈平行或交叉，比起埋设在油田土壤的长输管道来，更容易发生各种宏观电池腐蚀，所以对地下金属构筑物的保护是不可忽视的重要问题。秦山第三核电有限公司坐落在浙江省海盐县，是我国首座商用重水堆核电站，是中国和加拿大两国迄今为止合作的最大项目。 ??? 因秦山第三核电有限公司现场安装的阴极保护系统自调试运行以来，至今未达设计要求，为明确阴极保护效果、被保护对象的腐蚀状况和后续处理方向，及时采取有效整改措施，我公司对该区的阴极保护现状和地下管网的腐蚀状态做全面的调查与测量，在数据分析的基础上，作出正确的评估和提出整改措施。 1地下构筑物和阴极保护设计的基本情况 ??? 核电厂的管线多、结构复杂、又呈平行和交叉。要对秦山第三核电有限公司地下管网进行阴极保护检测与评估，首先必须查明进行阴极保护的地下构筑物情况。由于原设计将地下管网分为两个区域（NSP区和BOP区），由两家公司设计，故本文将分NSP区和BOP区介绍阴极保护的地下构筑物和阴极保护设计的基本情况。 1.1 NSP区阴极保护地下构筑物和阴极保护设计的基本情况 NSP区保护的管线主要有四条消防水管道和两条应急水管道，保护面积有1700多平方米。 NSP区域阴极保护系统为外加电流阴极保护，安装了三台整流器，是加拿大CORPRO公司产品，型号TASC， 380V交流供电，输出直流电60V/12A，为恒定电压模式。NSP区域辅助阳极为高硅铸铁阳极。设计文件明确要求辅助阳极与被保护管道之间的距离最少为12英尺。每台整流器带10只辅助阳极，平行管道一侧均匀分布，每台仪器保护范围内设置一个或两个测试桩，每桩安装一个固定参比电极，其参比电极为Cu/CuSO4长效参比电极。 1.2 BOP区阴极保护地下构筑物和阴极保护设计的基本情况 BOP区保护的管线较多，且分布较复杂，保护面积有1400多平方米。 BOP区域阴极保护也是外加电流方式，系统安装了二个整流器，是MATCOR公司的产品，型号为MASYTH50－25LM，380V交流供电，输出直流电50V/25A。 BOP区域的辅助阳极为MATCOR SPL系列柔性阳极。整个BOP阴极保护系统共有6条辅助阳极。辅助阳极沿管道一侧平行铺设。每台整流器连接3条辅助阳极。 设置4～5个测试桩，每个测试桩安装一只固定硫酸铜参比电极，每台仪器的保护范围内设置了8～12个阴极汇流点，并可测其电流。 上述两个保护区域的管道与其它管道连接时，均设计绝缘法兰，管道之间设计有均压线。 2阴极保护系统调查与评估 2.1 阴极保护的评判标准 ??? 在阴极保护技术的工程应用中，进行阴极保护的设计、控制和效果评定都以测量被保护结构物的极化电位是否达到保护电位为依据。保护电位有一个范围，这就涉及两个重要的参数最小保护电位和最大保护电位。当被保护结构物的电位处于这个电位区间时，即达到了有效的保护。 有关最大保护电位的限制应根据覆盖层环境确定，以不损坏覆盖层的粘结力为准。对环氧煤沥青一般取－1.5V (相对CSE),对熔结环氧涂层一般取－1.25V (相对CSE)，超过这一保护电位,会引起析氢反应,造成涂层破坏。 ??? 在上述几种标准中，对钢铁的阴极保护电位-850mV(相对CSE,去IR降)在世界范围内广泛使用，-100mV极化电位差是经济的保护准则。考虑到现场管道周围主要是回填砂，土壤电阻率较大的情况，在以后整改及评估中建议主要采用-100mv极化电位差的保护准则。 2.2??阴极保护运行状况的现场检测 1)直流电源。首先检查整流器的输出电压和电流，可以通过整流器的盘表读数，也可 用数字万用表校核。阳极分路电流输出通过测量阳极端子箱分流器上的压降得到。 2)保护电位测量。通常用永久参比电极或便携式参比电极测量电位。在秦山现场，每 个测试站附近都安装了永久的铜/硫酸铜参比电极，可以测永久参比电极附近的管道保护电位和自然腐蚀电位。沿线电位分布本应用流动的便携式参比电极进行测量。但由于地面全部是厚50厘米以上的纯碎石铺填层，故无法进行测量。所以便携式参比电极只能用在开挖深坑处检测。 3)自然电位测量。断电一天后测量管道自然腐蚀电位，也是在测试桩测得。现场调试。 整流器的给定电位、输出电压、电流和分路阳极电流在这次调查中均未调整。 2.3?NSP区域阴极保护