管道陰極保護覆蓋層與效果監測

在施工現場中,除非經過充分的調查表明管道不需要覆蓋層,所有的新建管道都應該帶著覆蓋層,覆蓋層的型別和質量決定了陰極保護的電流密度和衰減。

管道覆蓋層一般都採用電絕緣材料,比如瀝青、環氧粉末、聚乙烯塑膠等等。由於它起到了隔絕環境的作用,從而破壞了腐蝕電池中與電解質接觸的條件,防止了腐蝕。但是,在施工吊裝、搬運、回填、製作過程中都有可能會使覆蓋層出現破損、針孔。在這些露鐵的位置為陽極活化態,覆蓋層下的金屬則為陰極狀態,這樣管道在大陰極、小陽極作用下,腐蝕更加集中在陽極區,使腐蝕穿孔的危險比均勻腐蝕更可怕。也就是在沒有陰極保護的情況下,覆蓋層管道的點蝕速率比無覆蓋層的均勻腐蝕深度要快得多。

陰極保護作為覆蓋層的補充,正好在覆蓋層缺欠或針孔處通上了陰極電流,使得陰極表面極化,防止了腐蝕。而在大部分範圍內,由於有覆蓋層隔絕了電解質,使得陰極保護所需的電流大大減小。

不管我們採用什麼方式製作的覆蓋層,不管是什麼材料,覆蓋層都必須進行嚴格的機械效能檢測和電絕緣效能的檢測。前者包括粘結力和抗土壤應力,後者則包括抗陰極剝離強度和耐電壓。

電位測量是陰極保護系統測量起監控中的主要手段。根據電位測量的結果,可以瞭解陰極保護工程所處介質的腐蝕性,驗證犧牲陽極的質量和確定被保護結構的保護狀況,檢測出保護不良的部位,測量雜散電流透過的部位,從而判斷對相鄰結構干擾的程度。陰極保護系統的電位測量可分為開路電位測量,犧牲陽極工作電位鍘量,保護電位測量和雜散電流乾擾下的電位測量。

開路電位指金屬構築物未加陰極保護時的電位,也就是自然腐蝕電位。根據開路電位測量結果可瞭解介質的腐蝕性。對犧牲陽極來說,開路電位指其在介質中的自然腐蝕電位。對各種不同的陽極材料,開路電位值都有嚴格的規定。陰極保護要求犧牲陽極有足夠負的開路電位,若測量結果達不到,說明該陽極材料的質量有問題。

工作電位又稱閉路電位,指犧牲陽極在介質中與被保護結構連線在一起時的電位。犧牲陽極要有足夠負的閉路電位,這樣可以在工作狀態下與被保護結構之間有一定的電位差,輸出必要的陰極保護電流。特別是在電阻率較高的介質中,足夠的電位差是必不可少的。

保護電位指被保護結構在施加陰極保護後的電位,是判斷陰極保護程度的一個重要引數。根據陰極保護原理,測量的保護電位應是純極化電位,不應含有介質IR降。為了保證電位測量的可靠性,測量所用的電壓表應是高電阻的。

雜散電流指設計的或規定的迴路以外流動的電流。雜散電流一旦流入埋地金屬體,再從它流出,進入大地或水中並在電流流出部位發生區域性腐蝕。埋地金屬管道深受雜散電流腐蝕的危害,常常造成洩漏事故。

頂部