管道阴极保护理论与实践自动保存的讲课文档.pptVIP

第四章 外加电流阴极保护 一、外加电流阴极保护系统组成 该阴极保护系统由整流电源、地床、参比电极、连接电缆组成。 二、工作原理 该方式是利用外部电源和辅助阳极，迫使电流通过辅助阳极从周围介质中流向被保护结构，从而消除腐蚀，又称为强制电流阴极保护。 整流电源将交流电变成直流电，电流离开电源正极后，通过地床进入土壤，并通过土壤流向管道。在管道上汇流点集中后，流向电源负极构成回路 三、外加电流阴极保护应用 阳极地床：多支阳极组成的接地极，将电流从电源输送到土壤中。 汇流点：电源负极与被保护结构的连接点。 优点：输出电压可以调节，可以用来保护大型甚至没有防腐层的结构，其应用受土壤电阻率影响不大；阳极用量较小，开挖工作量小。 第二十六页，共六十二页。 缺点：需要电源，日常维护费用高； 距离管道一般大于50米。需要额外用地。 需要检测临近结构是否受到腐蚀干扰。 有破坏油漆、防腐层的危险。 阳极电缆连接头要严格密封，一旦与土壤接触，将会很快腐蚀断。 需要谨慎连接电缆，极性接错将加速腐蚀。 四、整流电源要求（恒电位仪） 根据设置的不同，它可以恒电位、恒电压、恒电流输出。 可靠性高，寿命长，维修简单。 输出电压、电流可调，具有抗过载、防干扰、故障保护等功能。 输出、输入端有防雷、防电冲击保护装置。 第二十七页，共六十二页。 阴极电缆不能兼作零位接阴，输出电压一般不超过50V。 五、辅助阳极 任何导电材料都可以用作阴极保护阳极。处于经济方面考虑，一般采用经济耐用的导电材料。 以下材料由于消耗率很低，常用作阳极材料： 高硅铸铁阳极、混合金属氧化物阳极（海水）、镀铂钛阳极（容器内壁） 第二十八页，共六十二页。 六、阳极地床焦碳填料的作用 填料作用：增大阳极与土壤的接触，从而降低地床接地电阻；将阳极电极反应转移到填料与土壤之间进行，延长阳极的使用寿命；填料可以消除气体堵塞。 填料种类：①煅烧石油焦碳，炼油副产品；电阻小，颗粒剂均匀，质量容易保证。比重大，适于做深井阳极填料。 ②冶金焦碳，炼钢厂副产品；由煤在无空气的环境下烧纸而成，质量差异较大。 填料要求：回填料含碳量应大于85%，最大颗粒径应小于10mm，灰含量小于10%，电阻率小于50Ω?m，填料厚度一般为100mm 第二十九页，共六十二页。 第五章 阴极保护设施及安装 一、恒电位仪的安装 恒电位仪通电前，首先测量管道的自然电位，然后测量阳极地床的电位。 如果阴、阳极电缆测量电位值很小，一般表明阴、阳极电缆线断路。 恒电位仪输出正极接阳极地床，输出负极接被保护结构，零位接被保护结构。参比电极接长效参比电极。 二、浅埋水平阳极地床安装 辅助阳极地床尽量选择在土壤电阻率低的环境，以有利于电流的输出。 因高硅铸铁性脆、易断，在搬运、安装时应特别小心，以免摔碰而断裂。 不能把阳极导线作为起吊工具。严禁用阳极引出线拉运阳极，阳极应轻拿轻放。 第三十页，共六十二页。 三、深井阳极地床安装 深井阳极为埋深大于15m的阳极地床，直径在250mm左右，阳极排列在深井中。 当地表土壤电阻率较大，或空间狭小时、或管网密集时，宜采用深井阳极 深井阳极电流分布较浅阳极均匀，对其他结构干扰小，受季节性变化影响小。 造价较高，且一旦出现故障，则很难修复。 第三十一页，共六十二页。 四、电气绝缘装置 1、电气绝缘装置的应用 限制阴极保护电流在指定的范围内，与其他金属结构或环境进行电气绝缘，防止阴极保护电流的散失，使阴极保护系统有效。 为了实现以上目标，经常使用的装置是绝缘法兰、绝缘接头。 第三十二页，共六十二页。 2、绝缘接头技术要求 检查试验要求： 焊缝100%超声波探伤、外观目视、尺寸检查； 1.5倍设计压力液压试验一小时； 介电强度试验：3KV?1min。（50Hz AC） 绝缘电阻试验大于25MΩ（1000V DC） 内外环氧树脂涂敷，满足设计运行温度要求。 3、绝缘接头安装位置 ①管道与站、库的连接处； ②管道所有权改变的分解处； ③干线管道与支线管道的连接处； ④杂散电流干扰区； ⑤异种金属、新旧管道连接处； ⑥裸管和涂敷管道连接处； ⑦采用电气接地的位置处； ⑧大型跨越段的两端。 第三十三页，共六十二页。 4、绝缘接头安装步骤 安装前，首先核对绝缘接头的尺寸、规格是否和设计相符，检查绝缘接头防腐层是否有破损。 测量绝缘接头的绝缘电阻，确认绝缘接头绝缘