3PE防腐管道阴极保护应注意的几个问题

根据目前国家行业标准GB／T 21448—2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》要求：“新创建管路应选用防腐层加管道阴极保护的协同防护措施或别的已然证实合理的浸蚀控制系统”。从上世纪90时期起，在我国基本建设的油气管道绝大多数选用较专业的3PE安全防护镀层。3PE 安全防护和管道阴极保护的结合使用是直埋钢制管路腐蚀防护广泛使用的一项技术性，已在中国数十万千米管路上运用，并取得了显著效果。依据很多工程项目和管路中后期运行情况剖析，小编觉得在3PE防腐蚀管道阴极保护设计施工中需要注意下列几层面的难题。管道阴极保护方式挑选　　燃气管道阴极保护有强制电流法和阴极保护法两种方法。无论什么方式，科学合理高效的管道阴极保护系统软件都能够得到优良的维护功效，避免浸蚀产生。两种方法都各有优点和缺点，结合实际应区别情况应用。挑选管道阴极保护方式时考量的主要因素有：钢管防腐层特性、建设规模、维护电流大小、环境条件、土壤电阻率、管道网现况、交直流电源影响状况、有没有经济发展便捷的开关电源及工程预算等。 现阶段的习惯是，强制电流管道阴极保护关键适用近郊区等地下管网单一区域的燃气主管或城镇燃气双回路。阴极保护管道阴极保护关键适用人群密集地域和城区内各种各样工作压力级制天燃气管道。使用绝缘性能能优质的3PE防腐层管路必须的管道阴极保护电流量特别大，很多材料说明，强制性管道阴极保护赢过负的电极极化电位差会引起电解质溶液比较容易渗入防腐层造成负极脱离，导致防腐层提前无效，而选用阴极保护管道阴极保护则不可能发生这样的事情，加上工程施工和维护成本等要素，结合实际3PE管道一般选用阴极保护管道阴极保护法，其设计方案关键依照SY/T 0019—97《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》规定开展。在土壤电阻率非常高，不适合选用阴极保护的地区，提议选用强制电流法。防水套管对管道阴极保护电流量的屏蔽掉　　穿越重生道路、铁路线的3PE天燃气管道，依照设计要点 ，工程施工时要加设防水套管，而且防水套管与负责人中间得用绝缘层的支撑架支撑点，防水套管两边用柔软的防水涂料堵漏，避免地表水进到防水套管内使主管产生浸蚀。但根据对钢管防腐状况的检验发觉，加设防水套管根本无法阻拦管道腐蚀的产生，并且加设防水套管的管道，主管产生浸蚀的情形越比较严重。原因是防水套管内主管可以获得合理管道阴极保护的必备条件是主管与线管中间存有介电质，而严格执行规范施工的管路，防水套管与主管中间设绝缘支架，防水套管两边防水密封优良，地表水不可以进到，防水套管与主管中间的媒介是气体，造成并没有介电质。主管尽管加设管道阴极保护，但管道阴极保护电流量受空气阻隔被彻底屏蔽掉，起不上一切功效，这就是防水套管对管道阴极保护电流产生了屏蔽掉。此外，在穿越重生防水套管工程施工时，人力拖、拽等实际操作往往会毁坏主管的防腐层，要是未及早发现并修复，管路直埋投入使用后，由于防水套管对管道阴极保护电流量的屏蔽掉，管道阴极保护失灵，防水套管内主管防腐层的破损的地方会处在当然空气氧化、浸蚀的情况，并逐渐迅速蔓延。处理管道阴极保护电流量屏蔽掉的方法是什么：（1）穿越重生道路、铁路线的管路，为操控浸蚀，能够增加厚度及增多基础埋深，尽量减少应用防水套管。（2）难以避免应用防水套管时，可以从防水套管内部结构采用部分的管道阴极保护。具体方法是：在防水套管里的主管上盘绕镁阳极带或锌阳极氧化带或组装镯式阳极氧化。当主管外防腐层为3PE防腐蚀时，推荐使用盘绕镁阳极带的部分管道阴极保护。组装镁阳极带时，可选用机械设备打磨抛光的方式，漏出里边的无缝钢管3～5cm，主管上开挖一个适合自己的点焊，选用电弧焊接、铝热焊等焊接方式把镁阳极带一端电焊焊接到主管上，依据不一样的管经依照一定的视角和间隔，贴紧管路的表面牢牢地盘绕（如下图1所显示）。对于不一样管经，镁阳极含有不一样的盘绕视角：当天然气管道外径≤219mm时，镁阳极带沿管路表面定距且与管路径向成30°角盘绕；当管道外径为219～377mm时，沿管路表面定距且与管路径向成45°角盘绕；当天然气管道外径≥377mm时，沿管路表面定距且与管路径向成60°角盘绕。镁阳极带另一端也需要和起始点一样，电焊焊接在主管上，并且2个点焊都需要搞好绝缘层防腐蚀。镁阳极带盘绕工程施工结束，防水套管两头应选用柔软的防腐蚀、防水涂料密封性，并确保密封性优良，避免水或其它脏物进到。盘绕镁阳极带法的特点是工程施工简单方便，主要缺点镁的电位差较负，维护期限不是很长。图1 带条状阴极保护的使用说明（3）难以避免加设防水套管时，还可以采用用别的绵软原材料取代防水涂料添充防水套管两边的方法，只需能避免砂石等杂质进到就可以。由于当防水套管内有水或土壤存有时，能具有介电质的功效，管道阴极保护电流量根据物质产生控制回路，不容易被屏蔽掉。防水套管可视作土壤层物质的一部分，管道阴极保护电流量从防水套管表面注入，从防水套管内腔排出，再从主管外界注入，主管将遭受非常好的管道阴极保护。假如防水套管与主管间有特殊特性的电解质溶液化学物质，导电性能会更强，主管道阴极保护的功效会更强，其工作原理如下图2所显示。图2 负责人与防水套管绝缘层且防水套管两边不密封性时的管道阴极保护基本原理　　杂散电流的安全防护　　杂散电流就是指在要求电源电路或用意电源电路以外流动性的电流量，杂散电流具体表现为直流电流、交流电路和地面中肯定普遍存在地电流量三种状态，且分别有着不一样的特性。以电气化铁路车子直流供电牵引系统造成的直流电杂散电流是导致油气管道杂散电流浸蚀的主要因素。杂散电流浸蚀具备部分集中化特点，当杂散电流根据油气管道防腐层的问题点或漏铁点排出时，对该位置管路造成强烈的电化学反应，短时间就能够导致破孔安全事故。防腐层的问题点或漏铁点越小，相对应的电流强度愈大，杂散电流的部分集中化效用愈突显，浸蚀速率愈快。对杂散电流的安全防护，一是从源头上操纵和减少，定线时尽可能不与电气化铁路等杂散电流造成地区交错。别的方式因要对铁路线设备做出改变，现实中难以可行；二是采用排流对策。排流的方式有下列四种。（1）立即排流法。即把油气管道与电气化铁路的负级或走动轨用输电线立即相互连接。这个办法不用排流机器设备，使用方便，工程造价低，排流效果明显。但当管路的对地电位差小于走动轨对地电位差时，走动轨电流量会流向管路内造成倒流。故这个办法只合适管地电位差始终高过轨地电位差、不容易造成倒流的场地，而这个机遇很少，因此该办法有局限。（2）正负极排流法。因为负载的变化，变电站负载分派的变动等，管地电位差小于轨地电位差而造成倒流的状况非常常见。为避免倒流，使杂散电流只有由管路注入走动轨，务必在排流路线中组装单边通断的二极管整流器、逆电压继电器等排流设备。这类避免倒流的排流法称之为正负极排流法。该办法简便易行，应用广泛。（3）强制排流法。便是在油气管道和走动轨的电气接线中添加直流电流，推动排流的方式。在管地电位差正负性交替变化，电势差小，且自然环境腐蚀极强时，还可以选用此防护措施。根据强制排流器将管路和走动轨连接，杂散电流根据强制排流器的整流器环排出到走动轨上，当无杂散电流时，强制排流器给管线给予一个管道阴极保护电流量，使管线处在管道阴极保护情况。强制排流法安全防护范畴大，铁路停运时可对油气管道给予管道阴极保护，但对走动轨的电势遍布有危害，必须另加开关电源。（4）接地排流法。即;管路的排流电缆线并不是直接连接到走动轨上，反而是联接到一个直埋协助阳极氧化上，将杂散电流从管线上流出至帮助阳极氧化上，通过土壤层再返回到走动轨上。接地排流法使用方便，但实际效果不显著，必须协助阳极氧化，且协助阳极氧化必须定期更换。测试桩的设定　　测试桩是管道阴极保护系统软件中不可缺少的设备,主要运用于管道阴极保护实际效果和运行参数的检验。在设计施工中，测试桩应当和别的管道阴极保护系统软件与此同时组装。组装测试桩应当顺着被维护管路的方位设置部位，可设定在地下和地面上，相互邻近的2个测试桩间隔距离应当在1～3千米中间。假如管路通过城区或工业区，测试桩邻近间隔距离不应该超出1千米。假如检测到受杂散电流影响危害的区域，检测设备的间隔距离更应该适度数据加密。测试桩安装的条件一般为：被维护管路与沟通交流/直流电电气化铁路交叉式或是平行面段；组装绝缘接头的地区；联接接地保护的地区；配有金属套管的部位；被维护管路与其它管路或构造有联接的地区；协助试片及接地系统联接的地区；管路与周边路面或是河堤交叉式根据的地区；穿越重生铁路线或是水流的地区；与外界金属构件房屋建筑邻近的地区等。组装测试桩时要最少有2个电缆线与被维护管路相互连接，并且采用的电缆线应该用颜色区别，或是做别的标示开展区别，而且要保证全程统一。阴极保护管道阴极保护系统软件应设定充足的检测设备，且应与管道阴极保护系统软件同歩组装。