接地網(wǎng)防腐工程中的陰極保護(hù)設(shè)計(jì)策略

譚桂有

（大慶油田工程建設(shè)有限公司國(guó)內(nèi)工程事業(yè)部第五工程部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

接地裝置在電力行業(yè)當(dāng)中屬于大部分基礎(chǔ)工作的落實(shí)保障，且從提升經(jīng)濟(jì)效益的角度出發(fā)思考問題，常見的接地裝置通常會(huì)選擇使用鍍鋅碳鋼。且接地裝置的工作環(huán)境比較惡劣，長(zhǎng)期在地下環(huán)境工作，收到腐蝕顯然是必然情況。這也是落實(shí)防腐工作的重要原因之一，當(dāng)下常見的陰極保護(hù)屬于一種科學(xué)性高的方式，尤其是在土壤潮濕和電化學(xué)腐蝕情況嚴(yán)重的位置使用效果較好。

1 陰極保護(hù)工作原理

對(duì)受到保護(hù)的金屬設(shè)施進(jìn)行陰極極化，就能夠達(dá)到防腐效果。當(dāng)下的陰極保護(hù)通常會(huì)通過兩種方式實(shí)現(xiàn)，一種是犧牲陽極，另一種則是外加電流[1]。這兩種方式中的犧牲陽極處理方式更加簡(jiǎn)單，對(duì)技術(shù)人員本身的素質(zhì)要求不高，且使用之后也不必投入過多的精力維護(hù)[2]。后續(xù)使用過程中，只需要在被保護(hù)好的接地網(wǎng)連接點(diǎn)位的位置安裝更加復(fù)合工作需求的電位裝置即可，之后陽極自身的腐蝕溶解能力就能夠達(dá)到保護(hù)效果。外加電流的工作方式則主要是使用外加直流電源將得到保護(hù)的金屬和電源負(fù)極連接好，這樣就能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為陰極，同樣可以達(dá)到防腐效果。

這兩種方式的優(yōu)勢(shì)各有不同，具體選擇哪一種投入使用，需要技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際情況分析判斷。

表1 土壤電阻率與土壤腐蝕性

2 接地網(wǎng)防腐工程中的陰極保護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 土壤腐蝕特性

通常情況下，土壤結(jié)構(gòu)和成分都比較復(fù)雜，且會(huì)隨著季節(jié)氣候的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)變，這些都會(huì)導(dǎo)致土壤本身的電阻率和氧化還原電位等參數(shù)發(fā)生改變。顯而易見，對(duì)土壤的腐蝕性進(jìn)行定性難度較大，在常規(guī)的判斷過程中，通常會(huì)將表1內(nèi)容作為參考指標(biāo)。

2.2 接地網(wǎng)犧牲陽極式陰極保護(hù)設(shè)計(jì)

這項(xiàng)工作的落實(shí)需要先對(duì)接地網(wǎng)土壤電阻率進(jìn)行測(cè)試，且要在不同的時(shí)間和氣候條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終再通過合理的計(jì)算方式，得到土壤電阻率的穩(wěn)定變化范圍。

在得到土壤電阻率之后，技術(shù)人員可以結(jié)合實(shí)際情況和自身需求，判斷是否選擇犧牲陽極的方式進(jìn)行防腐。判斷標(biāo)準(zhǔn)是若土壤電阻率＜15～20Ω·m時(shí)，可以選擇鋅基陽極，而如果電阻率＜100Ω·m就要使用鎂基陽極。

技術(shù)人員需要注意的是接地網(wǎng)最小保護(hù)電流密度會(huì)隨著土壤都市型的確定產(chǎn)生變化，但通常會(huì)在10～50mA/m2之間。根據(jù)接地網(wǎng)當(dāng)中使用的碳鋼尺寸，以及其各項(xiàng)細(xì)節(jié)參數(shù)，技術(shù)人員就能夠得到受保護(hù)的實(shí)際面積，后續(xù)只需要根據(jù)計(jì)算接個(gè)選擇保護(hù)電流密度計(jì)算過程當(dāng)中需要提供的陰極保護(hù)電流即可。

2.3 接地網(wǎng)外加電流式陰極保護(hù)設(shè)計(jì)

除了按照接地網(wǎng)保護(hù)總電流的參數(shù)選擇恒電位儀和輔助陽極之外，其余工作細(xì)節(jié)與接地網(wǎng)犧牲陽極式陰極保護(hù)設(shè)計(jì)相似程度很高，但工作人員不必考慮由于到達(dá)析氫電位的原因?qū)е峦繉用撀鋯栴}出現(xiàn)，但在經(jīng)濟(jì)性的角度分析，通常情況下實(shí)測(cè)保護(hù)電位應(yīng)≥-1.15V。

如：某工作人員選擇使用36V×7.5A的恒電位儀，經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，若選擇使用流線型高硅鑄鐵輔助陽極落實(shí)工作，則在輔助陽極工作電流為25A/m2的情況下，需要的輔助陽極數(shù)量計(jì)算方式和結(jié)果如下：

四舍五入最終結(jié)果為5支。

3 結(jié)語

綜上所述，實(shí)際上接地網(wǎng)防腐工程當(dāng)中的陰極保護(hù)工作比較便捷，且可行性很高，工作人員使用這樣的方式避免接地裝置受到腐蝕影響，同時(shí)安全穩(wěn)定的運(yùn)行意義十分重大。且對(duì)于土壤本身電阻率低的情況，工作人員不必降低接地電阻地網(wǎng)，只需要控制其不產(chǎn)生進(jìn)一步腐蝕即可，這一目標(biāo)最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方式就是進(jìn)行陰極保護(hù)。