城鎮(zhèn)地下燃?xì)怃撝乒苈逢帢O保護(hù)分析

陳婧

摘 要：文章以城鎮(zhèn)地下燃?xì)怃撝乒苈繁Ｗo(hù)為對象，對其陰極保護(hù)開展探究。在綜合分析不同陰極保護(hù)方式應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，指出城鎮(zhèn)燃?xì)怃撝乒苈愤m宜采用犧牲陽極陰極保護(hù)，并對犧牲陽極陰極保護(hù)的相關(guān)應(yīng)用設(shè)計(jì)開展分析，以期能夠在城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)保護(hù)中更為廣泛的應(yīng)用起到一定幫助。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)；燃?xì)夤苈?；鋼制管路；陰極保護(hù)

引言

伴隨城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進(jìn)，城鎮(zhèn)地下燃?xì)夤芫W(wǎng)不斷擴(kuò)大的同時，鋼制燃?xì)夤苈返姆栏g問題也變得日益重要。為進(jìn)一步增加燃?xì)怃撝乒苈肥褂弥芷?，為城?zhèn)居民提供更加持久、穩(wěn)定的生活燃?xì)夤┙o，探尋適用于地下鋼制管路保護(hù)的技術(shù)方法具有積極地現(xiàn)實(shí)意義。

1 陰極保護(hù)選擇

陰極保護(hù)本質(zhì)上屬于電化學(xué)保護(hù)，是指借助外部電流實(shí)現(xiàn)金屬腐蝕電位的轉(zhuǎn)變而減緩金屬被腐蝕效率，延長使用周期的一種技術(shù)。通常針對地下鋼制管路的陰極保護(hù)可以分為強(qiáng)制電流陰極保護(hù)與犧牲陽極陰極保護(hù)。

前者（強(qiáng)制電流陰極保護(hù)）廣泛應(yīng)用于城市郊區(qū)等燃?xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)相對單一地區(qū)主燃?xì)夤艿兰俺擎?zhèn)燃?xì)猸h(huán)網(wǎng)中，具備輸出電流強(qiáng)、可控性高、防護(hù)范圍廣、無視土壤電阻率制約、電流變化可反饋管道涂層性能改變等諸多優(yōu)點(diǎn)，同時也具備需設(shè)長期外部電源與維護(hù)專人，易受到干擾與屏蔽等不足。

后者（犧牲陽極陰極保護(hù)）多用于城鎮(zhèn)等人口聚集地區(qū)內(nèi)各壓力級制燃?xì)夤苈贰＞邆涫┕け憬?、無需外設(shè)電源、維護(hù)管路簡單、利用率高、抗干擾屏蔽性能優(yōu)等有點(diǎn)，同時也具備輸出電流小、無法實(shí)時監(jiān)測電流變化、防護(hù)范圍小等不足。

對比兩種工藝優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合以往城鎮(zhèn)燃?xì)夤苈肥┕み\(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，犧牲陽極陰極保護(hù)更加適用于城鎮(zhèn)地下燃?xì)怃撝乒艿赖碾娀瘜W(xué)腐蝕防護(hù)。

2 陰極保護(hù)設(shè)計(jì)

2.1 保護(hù)電流確定

若想實(shí)現(xiàn)對城鎮(zhèn)地下燃?xì)夤苈返挠行ПＷo(hù)，必須確保為其提供充足的防護(hù)電流以避免土壤對其的電化學(xué)腐蝕。下式（1）所示即為鋼制管路陰極保護(hù)所需最小保護(hù)電流計(jì)算公式：

I=AIP （1）

式中：I代表管道被保護(hù)所需最小電流值，mA；A代表管道表面積總值，m2；IP代表保護(hù)電流最小密度mA/m2。

上式中IP需依據(jù)燃?xì)夤艿婪栏瘜宇悇e加以確定，通常新建三層PE管道IP取值0.001mA/m2；新建瀝青玻璃布管道IP取值0.1mA/m2；傳統(tǒng)舊燃?xì)夤艿繧P取值0.3mA/m2。

2.2 犧牲陽極的選擇

（1）土壤電阻率

土壤電阻率是對土壤導(dǎo)電性能的反映，通常來說，電阻率越低的土壤其腐蝕性能越強(qiáng)。在犧牲陽極陰極保護(hù)中需要結(jié)合所在區(qū)域土壤電阻率選擇合適的犧牲陽極。鑒于土壤中成分的改變會對其電阻率造成顯著影響，往往同一地點(diǎn)不同埋深土壤電阻率也會發(fā)生變化，因此必須選取管道所埋深度土壤對其電阻率均值進(jìn)行測定，作為犧牲陽極選擇參照標(biāo)準(zhǔn)。

（2）犧牲陽極的選用

常用的犧牲陽極類型主要有兩種，一是鎂合金陽極，二是鋅合金陽極。在具體的選擇上需要依照施工區(qū)域土壤電阻率（ρ）進(jìn)行選取，當(dāng)ρ小于每米5歐姆時，適宜選擇鋅陽極；當(dāng)ρ介于每米5歐姆～100歐姆時，適宜選擇鎂陽極，當(dāng)ρ大于每米100歐姆時，適宜選擇帶狀鎂陽極。此外，當(dāng)使用環(huán)境土壤相對潮濕時，鋅陽極應(yīng)用范圍可拓展至每米30歐姆。

（3）犧牲陽極的布設(shè)

a.犧牲陽極布設(shè)時，必須確保陽極通燃?xì)夤艿乐g無金屬構(gòu)筑物。

b.犧牲陽極埋深必須超過當(dāng)?shù)乇鶅鼍€。在作業(yè)區(qū)域?qū)儆诘叵滤恍∮谌椎母稍锏貛?，則應(yīng)適度增加陽極埋深。河流下布設(shè)陽極必須布設(shè)于河床安全區(qū)域，以避免洪水或清淤對其造成損壞。

c.犧牲陽極的埋設(shè)應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，針對已建燃?xì)夤艿肋m宜選用立式埋設(shè)方式；新建燃?xì)夤艿肋m宜選用臥式埋設(shè)方式，進(jìn)行管道布設(shè)時一同進(jìn)行放置，能夠在充分確保保護(hù)功效的同時節(jié)約單獨(dú)開挖的額外費(fèi)用。一般而言，陽極埋設(shè)在管道外側(cè)3m～6m范圍內(nèi)，最小不得小于0.5m。埋設(shè)深度應(yīng)以陽極上部同地面1m以上適宜。此外，陽極進(jìn)行成組布設(shè)時，陽極彼此間間隔應(yīng)3m為宜。

d.燃?xì)夤艿老噜応枠O之間應(yīng)布設(shè)測試樁，布設(shè)薦舉以不超過500m適宜。

2.3 設(shè)計(jì)修正

對陽極布設(shè)完成相關(guān)計(jì)算后，對管道犧牲陽極進(jìn)行布設(shè)時應(yīng)立足整體設(shè)計(jì)，對一些特殊狀況進(jìn)行綜合考量。譬如在定向鉆穿越出入土點(diǎn)，所選用犧牲陽極保護(hù)范圍不足時，可通過增加出入點(diǎn)陽極或提升陽極規(guī)格的方式，提升陽極保護(hù)范圍以保證管道穿越的安全性。

3 結(jié)束語

城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿雷鳛楸Ｕ暇用袢粘Ｉ钣行蜻M(jìn)行的必要基礎(chǔ)設(shè)施，確保其應(yīng)用的持久、有效意義重大。在具體應(yīng)用中結(jié)合工程實(shí)際，選擇適宜的陰極保護(hù)形式并結(jié)合土壤電阻率與管道使用性能需求等，對管道陽極分布有效調(diào)節(jié)，從而真正實(shí)現(xiàn)整體管道陰極保護(hù)功效的充分達(dá)成，從而真正為城鎮(zhèn)燃?xì)夤┙o的安全、有效提供有力保障。

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