阴极保护技术应用与发展

2011-08-01 00:00:00 作者：曹备来源：《腐蚀防护之友》分享至：

阴极保护技术应用与发展

　　□文/曹备·北京中腐防蚀工程技术有限公司

　　阴极保护作为一项有效的腐蚀控制技术,已被国内外普遍接受并在多项重大工程中获得应用,效果良好。阴极保护技术可以独立应用,也可以和具他腐蚀控制技术组合应用,如普遍应用的防腐层和阴极保护的组合防护技术,两者互相弥补相得益彰,有力地保障了工业生产的安全运行,延长了设备寿命,对社会经济生活和人民生命财产安全提供了更为可靠的保证,对环境保护和节约资源、能源做出了有益贡献。这一技术人文友善,环境友好,经济社会效益突出,应大力推广和发展应用。

应用现状

　　为发展应用阴极保护技术,我国长期以来做了大量有意义的工作,包括基础理论研究和技术应用发展,如阴极保护的配套技术产品设备和服务体系基本完善,新技术新工艺新材料新产品不断推陈出新,专业人才的培养培训受到重视,技术标准体系逐渐完善等。目前,有关生产服务企业不断涌现并发展壮大,人才辈出,实施重大工程的能力和诊断解决技术难题的能力不断提高,有些方面和国际同步或处于领先水平。

　　近年来,我国经济高速发展,一大批重大工程的实施对这一技术的应用发展提出了更高更全面的要求,这大大促进了技术进步和行业发展,为企业发展和业界同仁施展才华提供了宝贵的机会和广阔的舞台。

　　长输管线普遍应用阴极保护技术,如西气东输、二线,陕京一、二、三线,西南成品油管线等大量的油气输送管线都采用了有效的阴极保技术。油气田的集输管线大多实施了阴极保护并不断完善。城镇市政管网已越来越多地采用了阴极保护,工业企业厂区地下管网部分采用了阴极保护。大量已建在建的石油储备库群均要实施阴极保护。目前我国油气管道长度约8万公里,根据“十二五”规划,到2015年我国油气管道将建设达到14万公里,中国石油战略储备最终要从目前的36天达到90天的消费能力,发展潜力巨大。随着技术进步和标准体系的建设完善,近年建设的输送油气等危险物料的地下管网多数都实施了防腐层和阴极保护的组合腐蚀控制技术,在役管网正逐渐完善阴保技术,但尚存大量工作有待完成。

　　南水北调北京段预应力钢筋混凝土PCCP管段采用了阴极保护技术,图l为有关专家对南水北调PCCP管的阴极保护现场进行检测评价;杭州湾大桥,上海长汪大桥等一批跨海大桥均采用阴极保护技术;河北廊琢高速永定河大桥桥面钢筋成功实施了阴极保护技术(图2),这是我国陆路桥梁为解决除冰盐的严重腐蚀问题首次采用阴极保护技术,意义重大。

　　图1 南水北调北京段PCCP管段现场CP检测

　　图2 廊琢高速永定河大桥桥面钢筋实施阴极保护

　　海洋开发(油气平台、码头、海底管线等),除了采用合理的平台用钢,施加特加强级的防腐涂层(包覆层),施加阴极保护是必不可少的、有效的防腐蚀措施。

　　区域性阴极保护也越来越多地开展实施,有的工业企业在自控区域范围内的阴极保护(如众多石化厂区、油气田集输管网等),也有城镇一定范围内专业管线的区域阴极保护(如北京燃气、福州燃气、郑州燃气、西安燃气等)。

　　目前的阴极保护技术已日趋成熟和完善,设计施工运行维护等全过程受到重视。当然,关于阴极保护设计思路和方法也仍在不断地发展和改进中;重要的阴极保护材料设备机具(如外加电流阴极保护的辅助阳极、恒电位仪、牺牲阳极等)也在继续开展研究;工程中发现的各种复杂疑难问题需要更为有效的解决;阴极保护系统的有效性检测评价技术`远程管理和区域性管理技术等,近些年来已获得很大进展,获得了不少研究和应用成果,正日渐发展完善。

　　图3为可在诸多领域应用的现代阴极保护远程管理系统。该系统由数据采集、传输、存储和管理访问等模块组成,和现代通讯技术网络技术紧密结合,实现数据共享,即时远程管理和层次区域管理。

　　图3 现代阴极保护远程管理系统

交、直流干扰

　　由于工业建设和社会生活发展,用电设备大量增多,电力消耗激增,供电输电设施建设发展迅猛,鉴于用电安全电力设备普遍设置了接地装置。采用直流或交流电源的城市地铁、城际铁路和高速铁路在我国兴起了又一个建设高潮,这些铁路设备往往与埋地结构物相邻。通常,输电线路、电气化铁路和埋地管道的铺设都遵循着路权择优的选择原则,它们对交通、地形、距离、人员密集程度以及维修、后勤供应等条件的要求都非常相似。同时,由于多年形成的建设基础,适合埋设公共设施的空间越来越受到限制,这就出现了大量埋地管线与架空的高压交直流输电线路、轨道交通线路和其他供用电设施邻近、平行和交叉敷设的现状,并拥挤在一个所谓“公共走廊”中(图4)。一些供用电设备的故障或不合理使用,会对邻近设施产生电污染,相互作用引起了直流和交流杂散电流腐蚀干扰问题,严重威胁管道运行安全。图5为直流电铁的运行强烈影响管道阴极保护效果。图6为高压交流输电线路对邻近管道的交流感应干扰。