一、陰極保護(hù)原理
陰極保護(hù)的原理是給金屬補(bǔ)充大量的電子，使被保護(hù)金屬整體處于電子過剩的狀態(tài)，使金屬表面各點(diǎn)達(dá)到同一負(fù)電位，金屬原子不容易失去電子而變成離子溶入溶液。有兩種辦法可以實(shí)現(xiàn)這一目的，即，犧牲陽極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)。
1、犧牲陽極陰極保護(hù)是將電位更負(fù)的金屬與被保護(hù)金屬連接，并處于同一電解質(zhì)中，使該金屬上的電子轉(zhuǎn)移到被保護(hù)金屬上去，使整個(gè)被保護(hù)金屬處于一個(gè)較負(fù)的相同的電位下。該方式簡便易行，不需要外加電源，很少產(chǎn)生腐蝕干擾，廣泛應(yīng)用于保護(hù)小型（電流一般小于1安培）或處于低土壤電阻率環(huán)境下（土壤電阻率小于100歐姆·米）的金屬結(jié)構(gòu)。如，城市管網(wǎng)、小型儲罐等。根據(jù)國內(nèi)有關(guān)資料的報(bào)道，對于犧牲陽極的使用有很多失敗的教訓(xùn)，認(rèn)為犧牲陽極的使用壽命一般不會超過3年，最多5年。犧牲陽極陰極保護(hù)失敗的主要原因是陽極表面生成一層不導(dǎo)電的硬殼，限制了陽極的電流輸出。本人認(rèn)為，產(chǎn)生該問題的主要原因是陽極成份達(dá)不到規(guī)范要求，其次是陽極所處位置土壤電阻率太高。因此，設(shè)計(jì)犧牲陽極陰極保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，除了嚴(yán)格控制陽極成份外，一定要選擇土壤電阻率低的陽極床位置。
2、外加電流陰極保護(hù)是通過外加直流電源以及輔助陽極，迫使電流從土壤中流向被保護(hù)金屬，使被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)電位低于周圍環(huán)境。該方式主要用于保護(hù)大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結(jié)構(gòu)，如：長輸埋地管道，大型罐群等。
二、陰極保護(hù)投入前的準(zhǔn)備和驗(yàn)收
(一) 陰極保護(hù)投入前對被保護(hù)管道的檢查
1、管道對地絕緣的檢查
從陰極保護(hù)的原理介紹，已得知沒有絕緣就沒有保護(hù)。為了確保陰極保護(hù)的正常運(yùn)行，在施加陰極保護(hù)電流前，必須確保管道的各項(xiàng)絕緣措施正確無誤。應(yīng)檢查管道的絕緣法蘭的絕緣性能是否正常；管道沿線布置的設(shè)施如閥門、抽水缸、閘井均應(yīng)與土壤有良好的絕緣；管道與固定墩、跨越塔架、穿越套管處也應(yīng)有正確有效的絕緣處理措施。管道在地下不應(yīng)與其它金屬構(gòu)筑物有“短接”等故障。
管道表面防腐層應(yīng)無漏敷點(diǎn)，所有施工時(shí)期引起的缺陷與損傷，均應(yīng)在施工驗(yàn)收時(shí)使用DCVG檢漏儀檢測，修補(bǔ)后回填。
2、管道導(dǎo)電性檢查
對被保護(hù)管道應(yīng)具有連續(xù)的導(dǎo)電性能。
3、舊管道對地絕緣狀態(tài)的檢查，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求處理。對是否修補(bǔ)防腐涂層，排除接地故障(如防靜電接地極等)，應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件比較確定。對管道導(dǎo)電性的檢查，仍需按前述要求進(jìn)行。
(二) 對陰極保護(hù)施工質(zhì)量的驗(yàn)收
1、對陰極保護(hù)間內(nèi)所有電氣設(shè)備的安裝是否符合《電氣設(shè)備安裝規(guī)程》的要求，各種接地設(shè)施是否完成，并符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。
2、對陰極保護(hù)的站外設(shè)置的選材、施工是否與設(shè)計(jì)一致。對通電點(diǎn)、測試樁、陽極地床、陽極引線的施工與連接應(yīng)嚴(yán)格符合規(guī)范要求。尤其是陽極引線接正極，管道匯流點(diǎn)接負(fù)極，嚴(yán)禁電極接反。
3、圖紙、設(shè)計(jì)資料齊全完備。
三、陰極保護(hù)投入運(yùn)行
1、組織人員測定全線管道自然電位、土壤電阻率、各站陽極地床接地電阻。同時(shí)對管道環(huán)境有一個(gè)比較詳盡的了解，這些資料均需分別記錄整理，存檔備用。
2、陰極保護(hù)站投入運(yùn)行
按照直流電源(整流器、恒電位儀、蓄電池等)操作程序給管道送電，使電位保持在-1.30伏左右，待管道陰極極化一段時(shí)間(四小時(shí)以上)開始測試直流電源輸出電流、電壓、通電點(diǎn)電位、管道沿線保護(hù)電位、保護(hù)距離等。然后根據(jù)所測保護(hù)電位，調(diào)整通電點(diǎn)電位至規(guī)定值，繼續(xù)給管道送電使其完全極化(通常在24小時(shí)以上)。再重復(fù)第一次測試工作，并做好記錄。若個(gè)別管段保護(hù)電位過低，則需再適當(dāng)調(diào)節(jié)通電點(diǎn)電位至滿足全線陰極保護(hù)電位指標(biāo)為止。
3、保護(hù)電位的控制
各站通電點(diǎn)電位的控制數(shù)值，應(yīng)能保證相鄰兩站間的管段保護(hù)電位達(dá)到-0.85伏，同時(shí)，各站通電點(diǎn)最負(fù)電位不允許超過規(guī)定數(shù)值。調(diào)節(jié)通電點(diǎn)電位時(shí)，管道上相鄰陰極保護(hù)站間加強(qiáng)聯(lián)系，保證各站通電點(diǎn)電位均衡。
4、當(dāng)管道全線達(dá)到最小陰極保護(hù)電位指標(biāo)后，投運(yùn)操作完畢。各陰極保護(hù)站進(jìn)入正常連續(xù)工作階段。 |
