接地網防腐工程中的陰極保護設計策略

譚桂有

（大慶油田工程建設有限公司國內工程事業部第五工程部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

接地裝置在電力行業當中屬于大部分基礎工作的落實保障，且從提升經濟效益的角度出發思考問題，常見的接地裝置通常會選擇使用鍍鋅碳鋼。且接地裝置的工作環境比較惡劣，長期在地下環境工作，收到腐蝕顯然是必然情況。這也是落實防腐工作的重要原因之一，當下常見的陰極保護屬于一種科學性高的方式，尤其是在土壤潮濕和電化學腐蝕情況嚴重的位置使用效果較好。

1 陰極保護工作原理

對受到保護的金屬設施進行陰極極化，就能夠達到防腐效果。當下的陰極保護通常會通過兩種方式實現，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單，對技術人員本身的素質要求不高，且使用之后也不必投入過多的精力維護[2]。后續使用過程中，只需要在被保護好的接地網連接點位的位置安裝更加復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到保護效果。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的金屬和電源負極連接好，這樣就能夠將其轉化為陰極，同樣可以達到防腐效果。

這兩種方式的優勢各有不同，具體選擇哪一種投入使用，需要技術人員結合實際情況分析判斷。

表1 土壤電阻率與土壤腐蝕性

2 接地網防腐工程中的陰極保護設計要點

2.1 土壤腐蝕特性

通常情況下，土壤結構和成分都比較復雜，且會隨著季節氣候的變化產生轉變，這些都會導致土壤本身的電阻率和氧化還原電位等參數發生改變。顯而易見，對土壤的腐蝕性進行定性難度較大，在常規的判斷過程中，通常會將表1內容作為參考指標。

2.2 接地網犧牲陽極式陰極保護設計

這項工作的落實需要先對接地網土壤電阻率進行測試，且要在不同的時間和氣候條件下進行實驗，最終再通過合理的計算方式，得到土壤電阻率的穩定變化范圍。

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

技術人員需要注意的是接地網最小保護電流密度會隨著土壤都市型的確定產生變化，但通常會在10～50mA/m2之間。根據接地網當中使用的碳鋼尺寸，以及其各項細節參數，技術人員就能夠得到受保護的實際面積，后續只需要根據計算接個選擇保護電流密度計算過程當中需要提供的陰極保護電流即可。

2.3 接地網外加電流式陰極保護設計

除了按照接地網保護總電流的參數選擇恒電位儀和輔助陽極之外，其余工作細節與接地網犧牲陽極式陰極保護設計相似程度很高，但工作人員不必考慮由于到達析氫電位的原因導致涂層脫落問題出現，但在經濟性的角度分析，通常情況下實測保護電位應≥-1.15V。

如：某工作人員選擇使用36V×7.5A的恒電位儀，經計算發現，若選擇使用流線型高硅鑄鐵輔助陽極落實工作，則在輔助陽極工作電流為25A/m2的情況下，需要的輔助陽極數量計算方式和結果如下：

四舍五入最終結果為5支。

3 結語

綜上所述，實際上接地網防腐工程當中的陰極保護工作比較便捷，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，同時安全穩定的運行意義十分重大。且對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，只需要控制其不產生進一步腐蝕即可，這一目標最簡單的實現方式就是進行陰極保護。