循环水管道阴极保护技术.doc

１　　前言???阴极保护技术包括牺牲阳极和外加电流两种方法，两种方法各有优缺点，对于电厂海水循环水系统，具体选择哪一种方法，往往要根据所需保护电流的大小，可否获得方便的输入电源，是否会引发危险性以及设备结构空间大小等因素决定。一般对小口径管道，海水流速及介质组成变化较大，需提供较大保护电流情况，较适宜采用外加电流阴极保护。近年来，电厂机务部分海水循环水系统越来越多地采用外加电流阴极保护。机务部分循环水系统通常由管道（直管、弯头及大小头等）、设备　（如凝汽器、换热器、滤网、蝶阀等）组成，具有复杂的结构、多种材质连接，这些都使管道及设备系统阴极保护变得复杂，要对系统进行全面地保护，必须进行科学合理的设计和良好的防腐施工。???２　　海水管道系统外加电流阴极保护应用???滨海某电厂，３００ＭＷ发电机组，循环水为天然海水，其主厂房内循环及开式循环水钢质管道系统全部采用外加电流阴极保护，保护系统由辅助阳极、参比电极、恒电位仪、阳极屏及连接电缆等附件组成。该阴极保护系统选用了铂铌和混合金属氧化物（ＭＭＯ）两类辅助阳极，以Ａｇ／ＡｇＣｌ和高纯锌复合参比电极作为系统控制和检测电极。????２．１主厂房内循环及开式循环水管道系统组成????主厂房内循环水系统包括φ１８２０×１６钢管３２ｍ，材质为Ｑ２３５Ａ；４个９０°φ１８２０弯头；ＤＮ１８００蝶阀及伸缩器４个；ＤＮ１８００二次滤网２个，材质为３１６Ｌ　；ＤＮ１８００收球网２个，壳体为碳钢衬胶，其它材质主要是３１７ＬＮ不锈钢；ＤＮ１８００波纹补偿器４个，主要材质为不锈钢；凝汽器水室衬胶，冷凝管为钛管，管板为钛钢复合板。????开式水系统包括φ８２０×７钢管６６米，材质为Ｑ２３５Ａ；电动滤水器２台，整体材质为３１６Ｌ不锈钢；φ６３０×７钢管７米，材质为Ｑ２３５Ａ；φ５２９×７钢管６米，材质为１０ＣｒＭｏＡｌ；闭式循环热交换器２个，材质为钛。φ３７７×６钢管７５米，材质　为１０ＣｒＭｏＡｌ；电动蝶阀?９?个；９０°ＤＮ８００?热压弯头?６个，ＤＮ６００热压弯头４个，ＤＮ５００热压弯头２个；ＤＮ８００×５００大小头２个，ＤＮ６００×５００大小头８个，φＤＮ５００×３５０大小头４个；φ３２５×６钢管４５米；φ２１９×６钢管４８米。各种阀门８个；电动滤水器１台；冷油器２台；另有弯头、大小头等　。????２．２外加电流阴极保护系统设计????由以上可看出，整个海水管道系统由各种口径的管道，包括弯头、大小头等，同时管道又与多个设备相连，系统中所用到的材质有Ｑ２３５Ａ、镍铬合金、１０ＣｒＭｏＡｌ、３１６Ｌ及３１７ＬＮ不锈钢、钛等，根据以下原则进行了外加电流阴极保护系统的设计：（１）考虑全局，重点保护，如在考虑管道达到保护的前提下，重点考虑管道与设备相连部分，因为设备与管道材质的差异，易引发严重的电偶腐蚀问题；（２）应充分考虑海水流速、水温等对腐蚀速率的影响；（３）应保证钛材不因过保护而吸氢，在电位＜－０．７５Ｖ（ＳＣＥ）时，钛材可能吸氢，引起氢脆腐蚀；（４）辅助阳极数量及设置应充分考虑到系统的整体性，并尽可能避免电流屏蔽，同时要求可检测所有辅助阳极的工作状态，以便于检修；（５）参比电极设置在有代表性的位置，以保证外加电流保护系统运行的可靠性。????根据以上原则以及所保护对象的具体情况，决定将整个管道系统分为三个部分，采用三套各自独立的外加电流阴极保护系统。这三个部分为凝汽器部分，闭式循环热交换器部分及冷油器部分。????各部分的设计结果如下：（１）凝汽器部分????设计安装?４０?支?ＨＦＦ－４?型铂铌辅助阳极，４?支ＨＦＣＦ－１－ｌ型参比电极，分别布置在进水管路的蝶阀后和管道与凝汽器连接部分，回水管路的蝶阀前和管道与凝汽器连接部分。为了保证阴极汇流线和测量线的连接，设置了５个汇流基座。?（２）闭式循环热交换器部分????设计选用了３６支ＨＦＬＦ－１型ＭＭＯ辅助阳极，能够保证系统中的每一部分均能得到保护。为控制和检测，设计安装４支ＨＦＣＦ－１－２型复合参比电极，分别布置在闭式循环热交换器进、出口管道上各一支，滤水器进水口管道一支及φ８２０直管段上一支。系统中设置了５个汇流基座。?（３）冷却油器部分????设计安装５１支ＨＦＬＦ－２型ＭＭＯ辅助阳极，均匀布置保证系统保护各部分的平衡。选用５支ＨＦＣＦ－１－２型复合参比电极对系统进行控制及对保护效果进行检测，设置９个汇流基座。????以上三个系统的电源及控制检测仪器均为ＳＦ２００型恒电位仪（２４Ｖ／４０Ａ）。?２．３保护效果检测????在整个循环水系统通水后，检查系统连线，确认无误后，按所确定的电流分别对三个系统进行初始极化，表１～３列出了系统运行８天后的检测结果。????从以上结果可以看出，系统运行基本达到了预