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(duì)象，對(duì)其陰極保護(hù)開(kāi)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(yáng)極陰極保護(hù)，并對(duì)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)的相關(guān)應(yīng)用設(shè)計(jì)開(kāi)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)夤苈罚讳撝乒苈罚魂帢O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(shí)，鋼制燃?xì)夤苈返姆栏g問(wèn)題也變得日益重要。為進(jìn)一步增加燃?xì)怃撝乒苈肥褂弥芷冢瑸槌擎?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(zhǎng)使用周期的一種技術(shù)。通常針對(duì)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(yáng)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(duì)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(wú)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(shí)也具備需設(shè)長(zhǎng)期外部電源與維護(hù)專(zhuān)人，易受到干擾與屏蔽等不足。

后者（犧牲陽(yáng)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(jí)制燃?xì)夤苈贰＞邆涫┕け憬荨o(wú)需外設(shè)電源、維護(hù)管路簡(jiǎn)單、利用率高、抗干擾屏蔽性能優(yōu)等有點(diǎn)，同時(shí)也具備輸出電流小、無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流變化、防護(hù)范圍小等不足。

對(duì)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(yáng)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(duì)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(duì)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?lèi)別加以確定，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(yáng)極的選擇

（1）土壤電阻率

土壤電阻率是對(duì)土壤導(dǎo)電性能的反映，通常來(lái)說(shuō)，電阻率越低的土壤其腐蝕性能越強(qiáng)。在犧牲陽(yáng)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(yáng)極。鑒于土壤中成分的改變會(huì)對(duì)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(huì)發(fā)生變化，因此必須選取管道所埋深度土壤對(duì)其電阻率均值進(jìn)行測(cè)定，作為犧牲陽(yáng)極選擇參照標(biāo)準(zhǔn)。

（2）犧牲陽(yáng)極的選用

常用的犧牲陽(yáng)極類(lèi)型主要有兩種，一是鎂合金陽(yáng)極，二是鋅合金陽(yáng)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(shí)，適宜選擇鋅陽(yáng)極；當(dāng)ρ介于每米5歐姆～100歐姆時(shí)，適宜選擇鎂陽(yáng)極，當(dāng)ρ大于每米100歐姆時(shí)，適宜選擇帶狀鎂陽(yáng)極。此外，當(dāng)使用環(huán)境土壤相對(duì)潮濕時(shí)，鋅陽(yáng)極應(yīng)用范圍可拓展至每米30歐姆。

（3）犧牲陽(yáng)極的布設(shè)

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

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

c.犧牲陽(yáng)極的埋設(shè)應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，針對(duì)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(shí)一同進(jìn)行放置，能夠在充分確保保護(hù)功效的同時(shí)節(jié)約單獨(dú)開(kāi)挖的額外費(fèi)用。一般而言，陽(yáng)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(yáng)極上部同地面1m以上適宜。此外，陽(yáng)極進(jìn)行成組布設(shè)時(shí)，陽(yáng)極彼此間間隔應(yīng)3m為宜。

d.燃?xì)夤艿老噜応?yáng)極之間應(yīng)布設(shè)測(cè)試樁，布設(shè)薦舉以不超過(guò)500m適宜。

2.3 設(shè)計(jì)修正

對(duì)陽(yáng)極布設(shè)完成相關(guān)計(jì)算后，對(duì)管道犧牲陽(yáng)極進(jìn)行布設(shè)時(shí)應(yīng)立足整體設(shè)計(jì)，對(duì)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(yáng)極保護(hù)范圍不足時(shí)，可通過(guò)增加出入點(diǎn)陽(yáng)極或提升陽(yáng)極規(guī)格的方式，提升陽(yáng)極保護(hù)范圍以保證管道穿越的安全性。

3 結(jié)束語(yǔ)

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(duì)管道陽(yáng)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。

參考文獻(xiàn)

[1]茅斌輝.深井陽(yáng)極陰極保護(hù)技術(shù)在城市燃?xì)夤艿婪栏械膽?yīng)用研究[D].重慶大學(xué)，2011.

[2]高鵬，王亞平，康志剛，等.新建埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿缽?qiáng)制電流陰極保護(hù)設(shè)計(jì)[J].煤氣與熱力，2008，12：55-59.

[3]張書(shū)彬，張鵬.埋地燃?xì)夤艿赖年帢O保護(hù)[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，01：70-72.

[4]晉春云，王瑞召，張宏杰.犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)在蛇口燃?xì)夤艿赖膽?yīng)用[J].腐蝕與防護(hù)，2008，07：410-411+413.

[5]張繼超，宋 昕，陳揚(yáng)，等.埋地燃?xì)夤艿罓奚?yáng)極陰極保護(hù)法的改進(jìn)[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，05：56-58.

[6]姚勇.陰極保護(hù)技術(shù)應(yīng)用于燃?xì)怆姀S(chǎng)輸氣地埋管道的防腐處理[J].華東電力，2009，05：883-886.