表10-68 犧牲陽極化學(xué)填料推薦配方
陽極類型 | 填料成分(重量)(%) | 備注 | ||||||
石膏粉 | 硫酸鈉 | 硫酸鎂 | 生石灰 | 氯化納 | 膨潤(rùn)土 | 適用環(huán)境ρ(Ω·m) | ||
鎂陽極 | 50 | ? | ? | ? | ? | 50 | ≤20 | SYJ16-1986 |
25 | ? | 25 | ? | ? | 50 | ≤20 | ||
75 | 5 | ? | ? | ? | 20 | >20 | ||
15 | 15 | 20 | ? | ? | 50 | >20 | ||
15 | ? | 35 | ? | ? | 50 | >20 | ||
鋅陽極 | 50 | 5 | ? | ? | ? | 45 | 潮濕土壤 | SYJ20-1985 |
75 | 5 | ? | ? | ? | 20 | 飽水土壤 | ||
鋁陽極 | ? | ? | ? | 20 30 | 60 40 | 20 30 | ? | ? |
填包料宜采用棉布袋或麻袋預(yù)包裝。不可采用人造纖維織物布袋??梢栽诂F(xiàn)場(chǎng)包封。填包料厚度不應(yīng)小于50mm。應(yīng)保證陽極四周的填包料厚度一致、密實(shí)。填包料應(yīng)調(diào)拌均勻,不能混入石塊、泥土和雜草等。
在將裝設(shè)好陽極電纜的陽極塊放入填包料之前。應(yīng)先將陽極表面用砂布打磨干凈。除去氧化皮并去除油污。對(duì)鋁合金陽極也可用10%NaOH溶液浸泡數(shù)分鐘,以除去陽極表面的氧化膜,然后用清水沖洗干凈。在裝填袋裝陽極時(shí)應(yīng)注意:
1.防止陽極鋼芯與電纜引出頭焊接處的折斷。
2.陽極所有裸露的表面均需除凈油污等雜物。
3.擦洗凈的陽極表面,嚴(yán)禁用手直接拿放,并應(yīng)及時(shí)裝入填包袋中,以防污染。
4.袋裝陽極引出電纜與袋口綁扎要結(jié)實(shí),防止散口。
(三)陽極布置與埋設(shè)
犧牲陽極的分布可采用單支或集中成組兩種方式。陽極埋設(shè)分立式、水平式兩種。埋設(shè)方向分軸向和徑向。陽極埋設(shè)位置一般距管道外壁3~5m,最小不宜小于0.3m。埋設(shè)深度以陽極頂部距地面不小于1m為宜。成組布置時(shí),陽極間距以2~3m為宜。見圖10-55。
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圖10-55 犧牲陽極埋設(shè)示意圖
1—管道 2—測(cè)試樁 3—連接電纜 4—犧牲陽極
犧牲陽極必須埋在凍土層以下。在地下水位低于3m的干燥地帶,犧牲陽極應(yīng)適用加深埋設(shè)。在河流、湖泊地帶,犧牲陽極應(yīng)盡量埋設(shè)在河床(湖底)的安全部位,以防洪水沖刷和挖泥清淤時(shí)損壞。
在城市和管網(wǎng)區(qū)使用犧牲陽極時(shí),要注意陽極與管道之間不應(yīng)有其他金屬構(gòu)筑物。例如電纜、水、氣管道等。
1.犧牲陽極施工 根據(jù)施工條件,選擇經(jīng)濟(jì)合理的陽極施工方式。立式陽極宜采用鉆孔法施工;臥式宜采用開挖溝槽施工。按設(shè)計(jì)要求在埋設(shè)點(diǎn)挖好陽極坑和電纜溝,檢查袋裝陽極電纜接頭的導(dǎo)電性能,合格后袋裝陽極就位,放入陽極坑內(nèi)。
陽極連接電纜,埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.7m,四周墊有5~10cm的細(xì)砂,砂的上部應(yīng)覆蓋水泥護(hù)板或紅磚。
陽極電纜與管道應(yīng)用加強(qiáng)板(材質(zhì)與管材一致)上焊銅鼻子的方法連接。在焊加強(qiáng)板的管道表面上防腐層應(yīng)剝除干凈。放上加強(qiáng)板,加強(qiáng)板與管道應(yīng)采用四周角焊,焊縫長(zhǎng)度不少于100mm。電纜與管道加強(qiáng)板通過銅鼻子錫焊或銅焊連接。焊后,必須將連接處重新進(jìn)行防腐絕緣處理,其材料和等極應(yīng)和原有防腐層一致。
陽極連接電纜和陽極鋼芯采用銅焊或錫焊連接,雙邊焊縫長(zhǎng)度不得小于50mm。電纜與陽極鋼芯焊接后,應(yīng)采取必要的保護(hù)措施,以防接頭損壞。電纜在敷設(shè)時(shí),要有一定的裕量,以防止土壤下沉變形而造成接頭處受力。
電纜與電纜接頭及露出陽極端面的鋼芯均要防腐絕緣。絕緣材料應(yīng)用環(huán)氧樹脂或相同功效的其他涂料。
鎂陽極連接電纜應(yīng)滿足地下敷設(shè)條件的要求,耐壓500V,并帶有絕緣護(hù)套。通常使用銅芯電纜。推薦型號(hào)為:VV29~500/1×10和XV29-500/1×10。
確認(rèn)各焊點(diǎn)、連接點(diǎn)、絕緣防腐合格后,回填土壤。在回填土將陽極布袋埋住后,向陽極坑內(nèi)灌水。使陽極填料飽和吸滿水后,將回填土夯實(shí),恢復(fù)地貌。
2.犧牲陽極的運(yùn)行管理 犧牲陽極投入運(yùn)行后的測(cè)量項(xiàng)目有:
(1)電位 包括:
1)陽極開路電位;
2)陽極閉路電位;
3)管道開路電位(投運(yùn)前為自然電位);
4)管道保護(hù)電位。
(2)電流 包括:
1)單支陽極輸出電流;
2)組合陽極聯(lián)合輸出電流。
(3)電阻 包括:
1)單支陽極接地電阻;
2)組合陽極聯(lián)合接地電阻。
(4)埋設(shè)點(diǎn)土壤電阻率 所有參數(shù)的測(cè)量應(yīng)符合《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)電參數(shù)測(cè)試方法》(SYJ23—1986)的規(guī)定。
犧牲陽極保護(hù)參數(shù)投產(chǎn)測(cè)試,必須是在陽極埋入地下、填包料澆水10d后進(jìn)行。
為便于測(cè)量,在相鄰兩組陽極的管段中間,根據(jù)需要適當(dāng)設(shè)置電位測(cè)試樁。樁間距以不大于500m為宜。
鎂陽極投入運(yùn)行后,相鄰兩組陽極之間的管道保護(hù)電位,應(yīng)為-0.85V或更負(fù)。
犧牲陽極投入運(yùn)行后,應(yīng)定期進(jìn)行監(jiān)測(cè),至少每半年測(cè)量一次管道保護(hù)電位和陽極輸出電流,并根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行保護(hù)電流的調(diào)節(jié)(一般以每年調(diào)節(jié)一次為宜)。
對(duì)鎂陽極保護(hù)系統(tǒng),每年至少應(yīng)維護(hù)一次。
測(cè)試樁可用混凝土或鋼管制作。測(cè)試盒放在樁的內(nèi)部。要注意樁的布置整齊,安全,設(shè)置在路旁或人行道上時(shí),不宜高出地面,以免影響交通。油漆標(biāo)色醒目,標(biāo)有號(hào)碼,對(duì)蓋板要做防銹處理,測(cè)試盒要防水必封。測(cè)試盒內(nèi)連接要便于測(cè)量,其接線柱應(yīng)注明管道及陽極的編號(hào)。犧牲陽極保護(hù)檔案資料。應(yīng)包括:犧牲陽極質(zhì)量保證書,竣工圖紙,施工說明書,陽極位置及電纜走向的說明,投產(chǎn)時(shí)保護(hù)參數(shù)測(cè)量結(jié)果,歷年維護(hù)更新,檢查測(cè)試的資料。
(四)犧牲陽極的其他用途
1.作接地極用 犧牲陽極具有電氣接地和防腐雙功能。郵電部門把它作為防靜電、防雷和防蝕的措施。犧牲陽極是安全接地、靜電接地和防雷接地的理想接地極材料。當(dāng)然。以接地為主要功能的陽極形狀和安裝方式不同于防蝕用陽極。圖10-56是目前常使用的鋅陽極接地極。
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圖10-56 鋅接地極
鋼質(zhì)貯罐、變壓器、輸電鐵塔、超高壓輸電線路等大型的構(gòu)筑物,都有防雷、避雷用的接地設(shè)施,這些接地極都可使用鋅或鎂的接地極。
2.作參比電極用 液體參比電極,如飽和硫酸銅參比電極,由于其密封性能差,溶液經(jīng)常滲漏,因此使用壽命短。它不適于長(zhǎng)期埋地使用。但對(duì)于一些無法接近的構(gòu)筑物的某些部位的監(jiān)測(cè)及恒電位儀基準(zhǔn)訊號(hào)、無人遙控裝置,都要求有一個(gè)能長(zhǎng)期埋地的穩(wěn)定電位的參比電極。在國(guó)
外,土壤中常用鋅或鎂陽極作參比電極,它們極化小,電位穩(wěn)定。圖10-57