防腐接地裝置在石化工程建設中的應用

杜俊杰 (天津石化公司質量監督站，天津 300271)

1 接地網腐蝕

在石化行業中，為了確保供配電系統的安全運行，需要為系統設置相關的接地保護，如工作接地、防雷接地、保護接地及防靜電接地等技術。在部分地區，鍍鋅鋼材接地網的腐蝕時間是15年左右，若是在鹽堿地區則腐蝕情況相對比較嚴重。如果按照腐蝕時間為10年來算，很明顯一些接地網已經難以滿足要求，也承擔不起雷電沖擊或短路事故造成的瞬間大電流的沖擊。

1.1 熱鍍鋅

根據接地裝置驗收規范規定：110kV或者以上的變電所，或者是腐蝕性較強的場所，以及發電廠，都需要裝置接地保護設施，接地裝置需要加大截面積或使用熱鍍鋅鋼材。在還原電極電動勢方面，鋅的標準（-0.7630V）相對鐵的標準(-0.0360V)要低，所以在鋅鐵腐蝕原電池中，鋅為陽極對電網實施了保護。有限的鍍鋅層厚度決定了地網運行的有限壽命。

1.2 導電水泥和犧牲陽極保護

由于水泥不具有防水效果，因此用導電水泥作為接地網，缺乏理論依據，用地網腐蝕依然不會消失，所以地下鋼筋水泥永遠不能被作為接地網防腐的一種手段。而犧牲陽極保護的防腐工程工藝卻被廣泛應用于鋼樁碼頭以及石油管道等。但它也有一定的缺點，對電流密度很難進行控制：如果保護電流的密度較小，那么仍然會存在地網腐蝕情況；如果電流密度加大，那么電流對地網產生作用，通常會出現電解腐蝕作用。

2 防腐接地裝置的應用

2.1 JR納米碳防腐的導電涂料特性

導電性良好：JR納米碳防腐的導電涂料是從鎳粉和石墨粉的防腐導電涂料以往涂刷地網運行的經驗基礎上研發出來的新的一種防腐導電涂料，它具有良好的導電性。在物質結構上，鎳粉是屬于金屬晶體，極其容易被氧化，如果出現了氧化現象，那么其導電性能就會受到很大影響，甚至失去導電功能。納米碳是由納米構成，既不會氧化，也不會受方向限制，所以納米碳導電涂料更為實用。

防腐性優異：納米材料具有比表面積與表面能大的共性，因此成膜材料與納米導電材料可以以相同數量級的粒徑相互滲透，界面模糊，因此電解質溶液無法滲入到涂層的內部。由于使用的是納米技術，因此與一般防腐導電材料相比，JR納米碳的防腐性能更加優越。

熱穩定性強：現階段，JR納米碳的防腐導電材料是通過熱穩定測試的合格產品。它可以對30kA以上，0.1s上下的電網短路或遭雷電沖擊事故而形成的超大電流沖擊有比較強的耐受力。

2.2 JR納米碳防腐的導電涂料可以加大地網使用壽命

以往為解決地網防腐問題，一般選用銅材或者加大熱鍍鋅鋼材的截面，但銅材會造成土壤的重金屬污染，而加大熱鍍鋅鋼材的截面也依然不能滿足地網的運行壽命要求。而JR納米碳的防腐導電材料的幾大良好特性則是對地網使用壽命加大的最好解決，不僅有30年的預期壽命，還投入較低。若是能將JR納米碳的防腐導電材料和熱鍍鋅鋼材結合起來，一起保護接地網，則其使用壽命為：10年+30年=40年，還可能更長。

2.3 JR納米碳防腐的導電涂料企標

JR納米碳防腐的導電涂料企標的主要技術指標：一是表干燥時間為2小時；二是實干燥時間是6小時；三，它的附著力是1級；四是電阻率為10-3Ω·cm；五在大電流（30Kv/2s）沖擊下涂層不會被燒失；六，較耐鹽堿性，720小時不會起泡也不會生銹。

2.4 接地裝置施工

采用JR納米碳作為防腐涂料進行施工的時候，施工方法非常簡單，材料本身對人體也沒有任何毒害作用。首先，刷涂JR納米碳防腐涂料，1kg涂料可以涂刷6-8m2。在施工之前，現將鋼材上的銹蝕層用電動鋼絲刮出掉，然后將涂料灌打開，均勻攪拌涂料后再進行涂刷作業。涂刷完成后，要進行半個小時的表干，3個小時實干，每一個涂刷點都要涂刷兩遍，每次間隔夏季至少1小時，冬季至少兩小時。涂刷的時候，遇到需要焊接部位要留出，進行焊接以后將焊渣清理干凈再進行補涂。當然需要注意的是，由于夏季溫度比較高，在超過40℃的時候，涂料容易揮發，因此可以適當加入稀釋劑。等做好以上步驟之后，就可以開始進行接地裝置施工了。第一步，在地上挖1.5m的深溝，然后在溝的底部用打孔機垂直向下打孔，深為接地極長度減去0.5m，再將接地極插到孔中并填實。第二步，采用搭接焊的方式進行接地裝置的焊接，長度要符合①扁鋼之間搭接是扁鋼寬度的2倍，且焊接面不能少于三面；②在接地極和接地線中間的連接部位鉆孔，并用螺栓固定。若焊接角鋼與扁鋼，則應緊貼角鋼的兩面外側，對上下兩面施焊。第三步，待涂料實干后，先用細土填充，等覆蓋接地線大約0.3m后再完全填實。

3 結語

當前，接地網出現腐蝕的情況比較嚴重，尤其是石化行業中，要求相關人員需要對防腐方面進行深入的研究，JR納米碳作為防腐導電涂料在接地裝置防腐中的應用，有效的解決了接地網腐蝕的問題，在石化工程建設中發揮了重要的作用。

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[2]叢遠新.采用納米碳防腐導電涂料恐致重大經濟損失和安全危害[J].中國石油和化工標準與質量，2012(07).

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