按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21448—2008《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定:“新建管道應(yīng)采用防腐層加陰極保護(hù)的聯(lián)合防護(hù)措施或其他業(yè)已證明有效的腐蝕控制技術(shù)”。從上世紀(jì)90年代起,我國(guó)建設(shè)的油氣管道大部分采用較的3PE防護(hù)涂層。3PE 防護(hù)和陰極保護(hù)的聯(lián)合應(yīng)用是埋地鋼質(zhì)管道腐蝕防護(hù)普遍采用的一項(xiàng)技術(shù),已在國(guó)內(nèi)數(shù)萬(wàn)公里管道上應(yīng)用,并取得了顯著效果。根據(jù)大量工程和管道后期運(yùn)行情況分析,筆者認(rèn)為在3PE防腐管道陰極保護(hù)設(shè)計(jì)施工中應(yīng)注意以下幾方面的問題。
陰極保護(hù)方法選擇
套管對(duì)陰極保護(hù)電流的屏蔽
穿越公路、鐵路的3PE燃?xì)夤艿?,按照設(shè)計(jì)要求 ,施工時(shí)要加設(shè)套管,并且套管與主管之間要用絕緣的支架支撐,套管兩端用柔性的防水材料封堵,防止地下水進(jìn)入套管內(nèi)使主管道發(fā)生腐蝕。但通過(guò)對(duì)管道防腐情況的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),加設(shè)套管并不能阻止管道腐蝕的發(fā)生,而且加設(shè)套管的管段,主管道發(fā)生腐蝕的情況越嚴(yán)重。原因是套管內(nèi)主管道能夠得到有效陰極保護(hù)的必要條件是主管道與套管之間存在導(dǎo)電介質(zhì),而嚴(yán)格按照規(guī)范施工的管道,套管與主管道之間設(shè)絕緣支架,套管兩端防水密封良好,地下水不能進(jìn)入,套管與主管道之間的介質(zhì)是空氣,導(dǎo)致沒有導(dǎo)電介質(zhì)。主管道雖然加設(shè)陰極保護(hù),但陰極保護(hù)電流受空氣層阻斷被完全屏蔽,起不到任何作用,這就是套管對(duì)陰極保護(hù)電流產(chǎn)生了屏蔽。另外,在穿越套管施工時(shí),人工拖、拽等操作往往會(huì)破壞主管道的防腐層,如果未及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修補(bǔ),管道埋地投用后,因?yàn)樘坠軐?duì)陰極保護(hù)電流的屏蔽,陰極保護(hù)不起作用,套管內(nèi)主管道防腐層的破損處會(huì)處于自然氧化、腐蝕的狀態(tài),并逐步蔓延。解決陰極保護(hù)電流屏蔽的方法是:
(1)穿越公路、鐵路的管道,為控制腐蝕,可以加大壁厚及增加埋深,盡量避免使用套管。
(2)不可避免使用套管時(shí),可在套管內(nèi)部采取局部的陰極保護(hù)。具體做法是:在套管內(nèi)的主管道上纏繞鎂陽(yáng)極帶或鋅陽(yáng)極帶或安裝鐲式陽(yáng)極。當(dāng)主管道外防腐層為3PE防腐時(shí),推薦使用纏繞鎂陽(yáng)極帶的局部陰極保護(hù)。安裝鎂陽(yáng)極帶時(shí),可采用機(jī)械打磨的方法,露出里面的鋼管3~5cm,主管道上開鑿一個(gè)合適的焊點(diǎn),采用電焊、鋁熱焊等焊接方式把鎂陽(yáng)極帶一端焊接到主管道上,根據(jù)不同的管徑按照一定的角度和間距,貼著管道的外壁緊緊纏繞(如圖1所示)。針對(duì)不同管徑,鎂陽(yáng)極帶有不同的纏繞角度:當(dāng)燃?xì)夤艿劳鈴健?19mm時(shí),鎂陽(yáng)極帶沿管道外壁等距且與管道軸向成30°角纏繞;當(dāng)管道外徑為219~377mm時(shí),沿管道外壁等距且與管道軸向成45°角纏繞;當(dāng)燃?xì)夤艿劳鈴健?77mm時(shí),沿管道外壁等距且與管道軸向成60°角纏繞。鎂陽(yáng)極帶另一端也要和起點(diǎn)一樣,焊接在主管道上,而且兩個(gè)焊點(diǎn)都要做好絕緣防腐。鎂陽(yáng)極帶纏繞施工完畢,套管兩端應(yīng)采用柔性的防腐、防水材料密封,并保證密封良好,防止水或其他雜物進(jìn)入。纏繞鎂陽(yáng)極帶法的優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單方便,缺點(diǎn)是鎂的電位較負(fù),保護(hù)年限不是很長(zhǎng)。