文:王妍(張家口市燃?xì)夤?yīng)發(fā)展中心)
1 引言
在我國(guó)居民的日常生活以及城市建設(shè)中燃?xì)獾倪\(yùn)用范圍十分廣泛,因此,我國(guó)城市的地下存在著各種各樣的燃?xì)?管道。但是由于各種原因,燃?xì)夤艿廊菀装l(fā)生腐蝕,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生燃?xì)庑孤兜痊F(xiàn)象,進(jìn)而引起爆炸、火災(zāi)等嚴(yán)重危害居民 生命健康的事故。埋于地下的燃?xì)夤艿酪话惴譃殛帢O和陽(yáng)極 兩個(gè)部分。在現(xiàn)實(shí)生活中,大部分公司對(duì)于燃?xì)夤艿赖谋Wo(hù)都會(huì)選擇保護(hù)陰極而犧牲陽(yáng)極。但是在實(shí)際的應(yīng)用中,極易出現(xiàn)爆炸、中毒、火災(zāi)等問(wèn)題,所以犧牲陽(yáng)極的保護(hù)方法是否成功,主要取決于其方案的設(shè)計(jì)是否合理。
2 燃?xì)夤艿栏g的原因
由于燃?xì)夤艿赖耐鈬且粚咏饘俨馁|(zhì),在一定環(huán)境中, 這層金屬物質(zhì)可以與空氣中的各種粒子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),容易引起生銹腐蝕的現(xiàn)象。通常情況下,引起管道腐蝕的因素主要有土壤腐蝕、細(xì)菌腐蝕、雜散電流腐蝕、化學(xué)腐蝕,等等。在實(shí)際的施工過(guò)程中,最常見(jiàn)的就是土壤腐蝕與雜散電流腐蝕。
2.1 土壤腐蝕
由于燃?xì)夤艿朗潜宦裼诘叵碌?,而地下的土壤中含有固體、液體、氣體等各種各樣的物質(zhì),水和空氣在土壤中的含量也比較大,同時(shí),又由于水中含有氯離子,讓水具有導(dǎo)電性。另外,再加上土壤中含有各種各樣的化學(xué)物質(zhì),且這些化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻,并且金屬管的自身也具有一定的電化學(xué)性能,這樣一來(lái)就為土壤腐蝕金屬材料創(chuàng)造了基本的條件。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,只要在土壤中加入一定的電阻力和相應(yīng)的物理物質(zhì),就可以有效地改變土壤對(duì)金屬的腐蝕性,但是在實(shí)際施工過(guò)程中,會(huì)有很多公司忽視這一點(diǎn)需求,對(duì)土壤的腐蝕性不加以重視,這就很容易造成土壤對(duì)燃?xì)夤艿赖母g,容易產(chǎn)生漏氣、爆炸、火災(zāi)等現(xiàn)象,對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅,這就需要相應(yīng)的負(fù)責(zé)人增強(qiáng)思想意識(shí),重視土壤對(duì)金屬管道的腐蝕作用,采取相應(yīng)的措施減輕土壤對(duì)金屬管道的腐蝕作用。
2.2 雜散電流腐蝕
在實(shí)際的施工過(guò)程中,雜散電流的來(lái)源十分廣泛,首先是來(lái)自生活及生產(chǎn)中的直流電直接供應(yīng),各種設(shè)備接地可以產(chǎn)生各種各樣的電流,由于這些電流在傳輸過(guò)程中會(huì)被外界影響,容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),直接導(dǎo)致了對(duì)金屬管道的腐蝕;其次是由于一部分管道的質(zhì)量不符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,防腐層的處理不到位,這就很容易導(dǎo)致管道發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕。在城市燃?xì)夤艿赖氖┕み^(guò)程中,有些企業(yè)盲目考慮降到成本, 就會(huì)選擇一些防腐層質(zhì)量較差的管道,這類管道在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中的防腐性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,對(duì)于電流以及其他因素導(dǎo)致的侵蝕抵抗力不足,容易發(fā)生管道斷裂等現(xiàn)象,也會(huì)引起火災(zāi)、燃?xì)庑孤┑仁鹿剩瑖?yán)重危及人們的生命安全。
3 燃?xì)夤艿莱S玫谋Wo(hù)方法
由于燃?xì)夤艿来蠖急宦裨诘叵?,受到土壤以及各種電流的腐蝕,所以為保護(hù)燃?xì)夤艿?,通常?huì)選擇犧牲陽(yáng)極,對(duì)燃?xì)夤艿赖年帢O加以保護(hù),以達(dá)到抗腐蝕的目的。燃?xì)獾谋Wo(hù)方法又分為強(qiáng)制電流法、排流保護(hù)法和犧牲陽(yáng)極法。
3.1 強(qiáng)制電流法
強(qiáng)制電流法在我國(guó)燃?xì)夤艿辣Wo(hù)中是較為常見(jiàn)的一種方法,是通過(guò)對(duì)管道通電流讓管道形成陰極,對(duì)管道進(jìn)行保 護(hù)的一種方法。這種方法具有適用范圍廣泛、成本比較低等特點(diǎn),所以在我國(guó)燃?xì)夤艿辣Wo(hù)中被廣泛運(yùn)用。同時(shí),這種方法可以根據(jù)燃?xì)夤艿赖拈L(zhǎng)短進(jìn)行電流的調(diào)節(jié),在運(yùn)用過(guò)程中十分便利,并且它的應(yīng)用效果也十分顯著。此外,該方法不會(huì)對(duì)周圍的工程造成影響,所以在企業(yè)對(duì)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行保護(hù)的過(guò)程中通常采用這種保護(hù)方法對(duì)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行保護(hù)。
3.2 排流保護(hù)法
目前,排流保護(hù)法一共分為三種,即直排流、極性排流以及強(qiáng)制排流,其中,應(yīng)用最廣泛的就是極性排流法,該方法通過(guò)插入二極管,把雜散電流排回軌道上,從而保護(hù)管道,有效地控制雜散電流的腐蝕,該方法操作簡(jiǎn)便,成本比較低,效果也比較好,所以應(yīng)用范圍也相對(duì)比較廣泛。另外,就其他兩種方法而言,由于其自身特性,二者適用于不同的情況下。例 如,直排流法適用于距離鐵路直流供電所比較近的地方,并且該方法一旦操作不當(dāng),容易加大雜散電流;強(qiáng)制排流法,通過(guò)整流器進(jìn)行排流,有雜散電流時(shí),排流器就會(huì)發(fā)生作用,對(duì)管道加以保護(hù),如果沒(méi)有雜散電流,整流器可以保護(hù)電流的供應(yīng),使之處于陰級(jí)的保護(hù)狀態(tài)。
3.3 犧牲陽(yáng)極法
犧牲陽(yáng)極的方法是不需要外部電源的,因此,不會(huì)對(duì)鄰 近的建筑物造成干擾,造價(jià)比較低,適用于近距離輸配線,因此,犧牲陽(yáng)極法在城市建設(shè)中被廣泛運(yùn)用,通過(guò)借助陽(yáng)極與 被保護(hù)金屬之間有較大的電位差,從而產(chǎn)生電流來(lái)達(dá)到陰極極化的目的。該方法使用壽命非常長(zhǎng),一般可以達(dá)到20年以上,但是在該方法的建設(shè)過(guò)程中,由于保護(hù)電流是不可以調(diào)整的,而且也不能在有高電阻值的土壤中使用,所以該方法對(duì)于管道防腐層的質(zhì)量要求比較高。
3.4 腐蝕防護(hù)法
①涂層保護(hù)。在燃?xì)夤艿赖谋Wo(hù)過(guò)程中,著重解決防腐問(wèn)題,應(yīng)用一些防護(hù)材料,在施工時(shí)將某些防腐材料直接涂抹在燃?xì)夤艿赖谋砻?,從而達(dá)到土壤與管道之間的隔離,防止管道與其他外在因素產(chǎn)生反應(yīng),進(jìn)一步減緩管道的腐蝕情況。應(yīng)用該種類別的防腐材料可使管道附加陰極保護(hù),目前主要有三層聚乙烯、環(huán)氧粉末涂層以及聚丙烯涂層等材料,該類材料具有良好的防腐蝕性、抗?jié)B透性以及絕緣性,可適用于防腐蝕要求較高的管道。
②陰極保護(hù)。該種保護(hù)方法是一種管道的附加保護(hù)方法。對(duì)于已經(jīng)涂抹保護(hù)層的燃?xì)夤艿?,在管道運(yùn)輸時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)涂層破損情況,如果沒(méi)有及時(shí)采取有效的措施就用于施工,很容易為后續(xù)的管道內(nèi)部的物質(zhì)輸送埋下安全隱患,增大物資輸送風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)陰極保護(hù)的方式可有效地處理燃?xì)夤?道的腐蝕問(wèn)題,使得燃?xì)夤艿滥軌蛴行У氐玫椒栏Wo(hù),且該種方法具有施工簡(jiǎn)單、操作便捷、工作量小等優(yōu)勢(shì),目前頗受關(guān)注。
4 犧牲陽(yáng)極保護(hù)法的運(yùn)用
在犧牲陽(yáng)極保護(hù)法中通常運(yùn)用到的金屬材料為鎂、鋁、鋅等材料,在電阻率比較高的土壤中,鎂合金的陽(yáng)極開路電位高,可以很好地克服電阻率,所以在一些電阻率比較高的土壤中,通常采用鎂合金的形式來(lái)犧牲陽(yáng)極,對(duì)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行保護(hù)。在土壤中電阻比較小的情況下,可以使用鋅合金材料,該材料電流效率高,自帶的腐蝕性不大,而且使用時(shí)間比較長(zhǎng),成本比較低,所以在電阻率比較小的情況下,使用該材料可以節(jié)約成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。如果土壤中的電阻功率不穩(wěn)定,就需要使用鋁合金材料,但是該方法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中很少被使用。
犧牲陽(yáng)極保護(hù)法系統(tǒng)中的每個(gè)陽(yáng)極都是相對(duì)獨(dú)立工作 的,所以在施工過(guò)程中就要求每個(gè)陽(yáng)極都能夠獨(dú)自地輸送電流,并且可以對(duì)被保護(hù)的一方提供自然電位,陽(yáng)性電能保護(hù)電位功能的測(cè)試裝備。所以這就要求在每個(gè)陽(yáng)極安裝輔助試片,并且輔助試片的材質(zhì)應(yīng)該與被保護(hù)的材質(zhì)相同。
因?yàn)闋奚?yáng)極保護(hù)方法的特點(diǎn),所以在燃?xì)夤艿赖谋Wo(hù)中,犧牲陽(yáng)極的保護(hù)方法,主要應(yīng)用于城市燃?xì)夤艿赖谋Wo(hù),對(duì)于郊區(qū)管道保護(hù)中只能用于臨時(shí)保護(hù),在野外的管道保護(hù)大多數(shù)都是采用能調(diào)節(jié)的外加電流系統(tǒng)來(lái)加以保護(hù)。在城市中,由于管道周圍有各種各樣的建筑物以及電力系統(tǒng),所以相對(duì)來(lái)說(shuō)雜散電流比較多,這很容易對(duì)燃?xì)夤艿涝斐沙筛g,如果此時(shí)用排除雜散電流的方法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,所以通常會(huì)運(yùn)用犧牲陽(yáng)極的保護(hù)方法,該方法具有很好的接地排流的功能,而且這種方法的使用范圍比較廣泛,構(gòu)造簡(jiǎn)單,安全性高,使用成本也比較低。但是由于它的保護(hù)距離比較短,所以可以對(duì)城市內(nèi)的燃?xì)夤艿肋M(jìn)行分組犧牲陽(yáng)性保護(hù),這樣可以很好地克服該方法的這個(gè)缺點(diǎn)。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,城市中的燃?xì)夤艿肋\(yùn)用十分廣泛,與居民的日常生活息息相關(guān),因此,對(duì)于燃?xì)夤艿赖谋Wo(hù)是十分重要的,相關(guān)部門要做好相關(guān)的保護(hù)措施,防止重大事故的出現(xiàn),危及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。而在燃?xì)夤艿赖谋Wo(hù)過(guò)程中,防腐的處理技術(shù)是十分重要的,因此,要采用先進(jìn)的工藝設(shè)計(jì)、合理的方案對(duì)燃?xì)夤艿赖年帢O進(jìn)行合理的保護(hù)。