埋地管道陰極保護(hù)方案
時(shí)間:2025-05-16??
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埋地管道犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)是通過(guò)犧牲陽(yáng)極材料(如鎂合金、鋅合金,、鋁合金)與管道形成電偶電池,使陽(yáng)極被腐蝕消耗,,從而保護(hù)管道免受腐蝕的技術(shù),。

陽(yáng)極材料選擇:
鎂合金陽(yáng)極:適用于高電阻率土壤(>50Ω?m),,如干燥土壤、沙漠地區(qū),電位較負(fù)(-1.5V 左右),,驅(qū)動(dòng)電壓高,。
鋅合金陽(yáng)極:適用于中低電阻率土壤(<20Ω?m)或海水環(huán)境,電位穩(wěn)定(-1.1V 左右),,電流效率高,。
鋁合金陽(yáng)極:主要用于海水或高鹽土壤,電位介于鎂,、鋅之間,,重量輕。
輔助材料:
填包料:用于包裹陽(yáng)極,,降低陽(yáng)極接地電阻,,通常為石膏粉(75%)+ 膨潤(rùn)土(20%)+ 硫酸鈉(5%)的混合物。
導(dǎo)線:銅芯電纜(截面積≥16mm2),,需具備耐土壤腐蝕和絕緣性能(如聚乙烯絕緣層),。
測(cè)試樁:用于監(jiān)測(cè)保護(hù)電位,材質(zhì)為鋼或 PVC,,內(nèi)置參比電極接口,。
測(cè)量土壤電阻率、含水率,、pH 值等參數(shù),,確定陽(yáng)極類型、數(shù)量及布置方式(如單支或成組安裝),。
根據(jù)管道長(zhǎng)度,、直徑、防腐層狀況,,計(jì)算陽(yáng)極輸出電流需求(公式:I=RU,,其中 U 為驅(qū)動(dòng)電壓,R 為陽(yáng)極接地電阻),。
設(shè)計(jì)陽(yáng)極間距(通常 5~30 米,,需避免陽(yáng)極屏蔽效應(yīng))和埋設(shè)深度(一般距管道 1~3 米,埋深≥1 米),。

陽(yáng)極組裝:
將導(dǎo)線一端與陽(yáng)極鋼芯(鎂 / 鋅合金陽(yáng)極通常內(nèi)置鋼芯)焊接,,焊點(diǎn)需做絕緣處理(如涂環(huán)氧樹脂),。
對(duì)于鎂合金陽(yáng)極,,需在導(dǎo)線引出端加裝 “防爆帽”(防止陽(yáng)極碎裂時(shí)損傷導(dǎo)線)。
填包料包裹:
將陽(yáng)極放入預(yù)先縫制的棉布袋中,,填入填包料并夯實(shí)(填包料厚度≥50mm),,確保陽(yáng)極四周均勻包裹。
若為成組陽(yáng)極(如 3~5 支串聯(lián)),,需用導(dǎo)線將各陽(yáng)極并聯(lián),,再與管道連接。
挖溝:在管道一側(cè)或兩側(cè)開(kāi)挖陽(yáng)極坑,,深度≥1 米,,長(zhǎng)寬根據(jù)陽(yáng)極尺寸確定(通常比陽(yáng)極大 300mm)。
放置陽(yáng)極:將包裹填包料的陽(yáng)極水平或垂直放入坑內(nèi),,確保陽(yáng)極與管道間距符合設(shè)計(jì)要求(如 1~3 米),,避免陽(yáng)極與管道直接接觸。
回填:先用細(xì)土或沙子回填陽(yáng)極坑,,分層夯實(shí),,再覆蓋原土,回填土中不得含石塊,、樹根等雜物,。

導(dǎo)線連接:
將陽(yáng)極導(dǎo)線與管道焊接(采用鋁熱焊或電弧焊),焊點(diǎn)需做防腐處理(如涂環(huán)氧煤瀝青,,纏繞聚乙烯膠帶),。
多組陽(yáng)極導(dǎo)線需匯總后連接至測(cè)試樁,導(dǎo)線穿越道路或管溝時(shí)需加鋼套管保護(hù),。
測(cè)試樁安裝:
在陽(yáng)極組附近或管道沿線每隔 500 米安裝測(cè)試樁,,測(cè)試樁需露出地面 0.5 米,標(biāo)注 “陰極保護(hù)測(cè)試樁” 及編號(hào),。
測(cè)試樁內(nèi)導(dǎo)線需與管道,、陽(yáng)極,、參比電極(如 Cu/CuSO?電極)正確連接,,預(yù)留測(cè)試接口。
自然電位測(cè)量:安裝前測(cè)量管道未保護(hù)時(shí)的電位(應(yīng)≥-0.5V,,若低于此值需檢查管道是否已腐蝕),。
保護(hù)電位測(cè)量:安裝后 24 小時(shí),用便攜式參比電極測(cè)量管道電位,,需滿足:
IR 降消除:若土壤電阻率較高,,需采用 “斷電法” 測(cè)量,消除導(dǎo)線電阻引起的電位誤差,。
在測(cè)試樁處接入電流表,,測(cè)量陽(yáng)極輸出電流,判斷陽(yáng)極數(shù)量是否足夠(單支鎂合金陽(yáng)極輸出電流約 0.01~0.1A,,鋅合金約 0.05~0.3A),。

埋地導(dǎo)線需與其他金屬構(gòu)筑物(如電纜,、水管)保持安全距離(≥0.3 米),避免雜散電流干擾,。
若管道穿越居民區(qū)或農(nóng)田,,需設(shè)置警示標(biāo)識(shí),避免人為破壞,。
陽(yáng)極數(shù)量,、間距、埋深符合設(shè)計(jì)文件,,填包料包裹完整,,導(dǎo)線連接牢固。
管道保護(hù)電位達(dá)標(biāo),,測(cè)試樁標(biāo)識(shí)清晰,,施工記錄(如電位測(cè)試報(bào)告、材料合格證)齊全,。
每季度測(cè)量管道電位,,每年檢查陽(yáng)極消耗情況(失重率≤10%/ 年為正常),若陽(yáng)極剩余重量<50% 需更換,。
檢查測(cè)試樁接線是否松動(dòng),,導(dǎo)線絕緣層是否破損,及時(shí)修復(fù)腐蝕或老化部件,。
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問(wèn)題 | 原因分析 | 解決措施 |
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保護(hù)電位不足 | 陽(yáng)極數(shù)量不足,、接地電阻高 | 增加陽(yáng)極組、補(bǔ)充填包料 |
電位波動(dòng)大 | 導(dǎo)線接觸不良,、雜散電流干擾 | 緊固接點(diǎn),、排查干擾源 |
陽(yáng)極消耗過(guò)快 | 土壤電阻率低,、填包料失效 | 更換高電位陽(yáng)極、重新填充包料 |