柔性陽極在機坪供油管線中的施工情況分析

丁俄成

摘 要：MMO/Ti柔性陽極作為近些年來開發出的一種新型輔助陽極，在廣州T2航站樓擴建項目場內供油工程中首次得到應用。結合機坪管線施工工況的特殊性，通過對MMO/Ti柔性陽極簡要介紹及其在機坪管線中的施工要點及發現存在的問題，對MMO/Ti柔性陽極在機坪管線中的施工情況進行簡要分析。

關鍵詞：MMO/Ti柔性陽性；機坪管線；施工情況分析

中圖分類號：TG174 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0120-02

在過去，機坪加油管線的腐蝕與防護多采用輔助陽極或外加電流保護法或兼而有之進行保護，在廣州T2航站樓擴建項目供油工程中，設計采用了MMO/Ti柔性陽極進行陰極保護，作為MMO/Ti柔性陽極在機坪管線系統中的首次應用實例，現結合現場施工情況，在施工層面對機坪管線系統采用MMO/Ti柔性陽極進行簡要分析。

1 MMO/Ti柔性陽極簡介

MMO/Ti柔性陽極是近些年來開發出的一種新型輔助陽極，將柔性陽極技術與MMO/Ti（鈦基貴金屬氧化物）陽極排流密度大、壽命長的技術特點結合在一起，實現了柔性陽極排流密度大、壽命長、保護電流分布均勻、電流效率高的技術優勢。

其結構主要有陽極引線（銅質導線）、MMO陽極線（Ti絲），焦炭回填料及耐磨編織網組成，如圖1所示。其起關鍵作用的是導電聚合物為輔材的陽極引線。這種結構不但可以防止銅芯受化學腐蝕，并可以保證電流長距離傳輸。同時，又有小量的陰極保護電流連續不斷的擴散于陽極引線中，使全長都有電流滲透。陽極引線的外層為高性能的活性碳，最外層用耐磨編織層包扎。這種結構可以使現場松散的活性碳容易處理，從而簡化了現場的安裝程序。

2 MMO/Ti柔性陽極較傳統輔助陽極的優點

較傳統的輔助陽極而言，柔性陽極具有以下特點：

（1）陰極保護電流長距離分布均勻；

（2）對其他金屬構筑物干擾影響最小；

（3）解決復雜管網的屏蔽問題；

（4）即使管道覆蓋層破損嚴重，也能保證電流的均勻分布，實現陰極保護；

（5）安裝簡單，長度可任意現場剪裁，施工快捷保險；

（6）材料經專門處理，壽命長；

（7）柔性陽極為不腐蝕陽極，不會產生環境污染。

3 柔性陽極在機坪管線中主要施工方法及要點

（1）機坪管線柔性陽極保護系統的組成：主要包含柔性陽極、直流排流器和電位測試樁、恒電位儀3個部分。

（2）埋設。柔性陽極敷設類似于電纜，埋設可與管道同溝平行敷設，但需注意敷設時必須保持與管道的凈距大于300mm以上。機坪管線管溝開挖時要求超挖200mm并回填中粗砂，溝壁與管道須有至少200mm的間距（當須敷設柔性陽極時，敷設陽極一側的凈距要求為300mm），故可在管底埋設柔性陽極并回填200mm中粗砂后再敷設管線，如圖2所示。

（3）接頭處理。機坪管線系統中柔性陽極的接頭形式主要有“一”字型（即對接接頭）和“T”字型兩種。接頭施工前需要先用尼龍扎帶勒緊被剪開的柔性陽極的外包裹層以確保端頭的碳砂被包裹住，之后將端頭的碳砂裹布剪開并向后翻，同時使柔性陽極的陽極引線居中，并在一端套上熱收縮套，之后便是銅質陽極引線的連接，方法同單芯銅芯電纜的連接，對于“T”字型接頭須借助三通連接配件進行。陽極引線連接完后可將絕緣膠棒熔烤將其包裹，再將熱收縮套移動到接頭部位進行烘烤使其緊密連接上，在烘烤熱收縮套前可用鋁箔將接頭兩端的柔性陽極纖維保護層上，防止烘烤時將其燒壞，另須特別注意，烘烤的火把不能太強，否則會燒壞柔性陽極的外保護層。待接頭冷卻后即可回填。

（4）直流排流器和電位測試樁。直流排流器可兼有測試樁的測試功能。管道約每公里設1套直流排流地床、電位測試樁。每個直流排流器下埋設1個長效硫酸銅極化探頭，直流排流器安裝在保護井內。

（5）恒電位儀。主要作用于保持電位恒定，多由廠家直接設定參數做出成品，現場直接按操作說明進行安裝即可。

4 機坪管線施工工況特點

機坪管線作為機坪建設項目的一個附屬項目，其最主要的特點便是受外在因素，如道面的施工部署、施工計劃和安排對其影響非常大；同時，機坪管線基本都是圍繞機場航站樓及其登機指廊布設，從而形成回路，如下圖3所示，再結合柔性陽極的施工，機坪管線施工具有以下特點：

（1）管線呈一個圍繞航站樓的循環回路，且有較多彎頭、三通等。

（2）機坪管線系統存在較多彎折，且直線段都不算太長。

（3）機坪管線施工與消防、道面、廊橋基礎、電纜施工等多個專業存在著較多的交叉作業，而每個專業又存在多個標段、多家施工單位，現場工況極為復雜。

（4）機坪管線施工與道面施工的關聯最大，需要在地面強夯完成后方能進行布管、焊接、開挖、下溝、回填，之后再迅速將作業面交付給道面進行水穩層的施工，整個施工過程極為緊湊。而道面的施工又基本都是分片區進行的，且經常出現“東一片、西一片”的現象，因此造成管線施工不連貫，每一段又都不算太長，多為100-200m，特別情況下僅僅幾十米都有可能，且每一段施工工期又都非常緊張。

5 機坪管線中采用柔性陽極在施工中發現的問題

（1）由于機坪管線施工分段較多且多為不連續施工，以及三通支管的存在，造成柔性陽極施工接頭眾多。根據正常施工經驗，柔性陽極的接頭間距至少應控制在700-800m范圍內，否則將增大柔性陽極電阻，但機坪管線施工過程中，少有能夠滿足。

（2）接頭處理時容易忽視Ti絲的處理。雖然在柔性陽極生產時，對Ti絲和陽極引線每隔約3m長做一次短接，在少量接頭施工未作好Ti絲的處理時對整個陰保系統的影響可忽略不計，而這也將使施工單位在施工中對其忽視、大意，但在接頭較多的情況下，也會對陰保系統產生一定的影響，因此做好Ti絲的處理亦不容忽視。

（3）電位測試樁位于保護井井體內（如圖4所示），容易出現地下水及地上雨水浸入問題，對保護井內直流排流器的防水及后期維護（如需要定期抽水等）帶來較大壓力。

（4）國內相關技術規范方面尚存在空白，沒有較為明確的施工質量驗收標準及技術要求。

6 現場問題參考處理意見

（1）對于接頭多及接頭間隔短的問題，一方面需要施工單位排好施工計劃，特別是加強與機場道面施工單位的溝通，了解其施工部署，從而做出更為合理、科學的施工計劃，盡量可以做到連續施工；另一方面也需要積極避免接頭的出現，如在一段管線施工時，可以將多余的柔性陽極盤在一邊放好而不是斷開，待相鄰的一段管線施工時再將盤起的柔性陽極敷設施工。

（2）對于柔性陽極因接頭多而增大電阻的，可以考慮改變恒電位儀的參數，如本項目中便是增大恒電位儀的功率來解決的。

（3）對于Ti絲的連接，只需要在做接頭將其和陽極引線一塊連接起來，從而在接頭處形成Ti的一處短接。

（4）對于井內積水的問題，需要在施工時做好底座的密封，以及井蓋的密封，并定時排水，即可緩解。

7 結語

作為一種日趨成熟的陰極保護產品，柔性陽極具備了傳統陰極保護產品不具備的特點、優點，鑒于其也是第一次在機坪管線當中嘗試使用，通過現場施工，我們發現其在擁有施工方便、便利，成本較低，安裝簡便等優點外，也存在一些不得不面對的問題，如接頭多、技術標準不夠完善等，而施工順利與否無疑也將是后期運行是否能夠達成既定目標的前提之一。因此，做出更佳的設計成果、尋找更好的施工方法、建立健全的施工技術標準、形成完善的施工質量檢驗方法極為必要，而這也將會給柔性陽極在機坪管線中的運用產生積極作用，同時也是對柔性陽極技術的發展和完善有一定的促進作用。