陰極保護在廣州埋地燃氣管道的應用

1 前言

在現代化城市中，城市燃氣和電力、自來水一樣，是不可缺少的基本能源供應。它對改善城市環境、方便生活、繁榮經濟等諸多方面起著重要的作用。燃氣管網一旦漏氣，就可能導致爆炸、火災、中毒等惡性事故。因此，"不漏氣"是對燃氣管網最基本的。目前，廣州市使用最多的埋地管線是鋼管，如沒有好的防腐措施，大約2—3年有可能腐蝕穿孔、發生漏氣。因此，埋地鋼管的防腐是城市燃氣管網建設施工中的一個重要部分。

廣州市油制氣工程，自1987年建設以來至今己有十幾年。鋼管一般埋地在十年左右，進入事故多發期。目前，由防腐層的破損和老化引發的泄漏事故隱患日益增加，幾千公里的市內燃氣管網的防腐，是廣州市燃氣管網安全運行工作中急需解決的技術問題。

從施工的第一條埋地煤氣鋼管至今，廣州市燃氣輸配管網工程中應用過的防腐涂層有：石油瀝青玻璃布，厚漿型環氧煤瀝青玻璃布，聚乙烯粘膠帶，STIC重型防腐涂料等，目前廣什沛煤氣鋼管大部分都輔助有陰極保護措施。

2 城市埋地煤氣管道的陰極保護方法

埋在土壤中的金屬管道由于各種原因管道表面將出現陽極區和陰極區，并在陽極區發生局部腐蝕。陰極保護就是利用外加手段迫使電解質中被保護金屬表面都成為陰極，以達到抑制腐蝕的目的。使用陰極保護時，被保護的金屬管道應有良好的防腐絕緣層，以降低陰極保護的費用。陰極保護技術根據保護電流的供給方式，可分為犧牲陽極法和強制電流法兩種保護方法。采用犧牲陽極法的主要優點有：無需外部電源、對外界干擾少、安裝維護費用低、無需征地或占用其他建構筑物、保護電流利用率高等，因此特別適合于城市范圍內的埋地鋼管腐蝕。而我公司輸配管網絕大部分均埋設在市區范圍，因此我公司予以推薦。另方面，強制電流法則有：保護范圍大、適合范圍廣、激勵電勢及輸出電流高、綜合費用低等優點，故適合用于長輸管線或市郊管線的防腐。如應用于市區范圍內時，則由于其會產生干擾電流而影響其他管線及建筑物，且還需要征地或占用建筑物，因此在實施時會帶來較大的困難。因此，城市埋地煤氣管道防腐的陰極保護宜用犧牲陽極法。當條件許可時，也可采用強制流保護法。目前，在我公司城市燃氣輸配管網中，已全面采用犧牲陽極法來進行管道防腐。

3 廣州埋地燃氣管道陰極保護的設計與施工

3.1 犧牲陽極選用及布點的技術要求

（1）電防護法在選用時應符合以下要求

a）鋅陽極不得使用在土壤電阻率＞20O·m的場合；

b）鎂陽極不宜使用在土壤電阻車＞100Ω·m的場合；

c）外加電流陰極保護法在選用時不受土壤電阻率的限制。

（2）采用犧牲陽極法時，選用陽極的保護效果應符合以下要求：

a）對地電位應達到-0.85V或更負；

b）通電時，陰極電位較自然電位向負方向變化值應大于300mV；

c）當土壤或水中含有硫酸鹽還原菌，且硫酸根含量大于0.5％時，通電后，對地電位應達到-0.95V或更負。

（3）在犧牲陽極法中的鎂陽極選用時，必需按照表1來進行選取。

（4）犧牲陽極在埋設時，與保護的燃氣管道的距離不宜小于0.3m，也不宜大于7m，埋設深度不宜小于1m，且直埋設在潮濕的土壤中。埋設形式可采用立式或臥式。在陽極與保護管道之間，嚴禁設置其他金屬構筑物。

（5）犧牲陽極檢測樁、檢測頭在設置時應符合下列要求：

a）檢測樁、檢測頭宜設置在燃氣主干管沿線；

b）宜每5組犧牲陽極或至少1Km設置1個檢測樁；

c）檢測樁應設置在犧牲陽極附近，且宜安裝在管道沿線中土壤腐蝕性強、濕度大、地下水位高或管道絕緣防腐層薄弱的地點；

d）宜每在每個檢測樁附近設置1個檢測頭。

（6）設置檢查樁和檢測頭的目的：檢測樁是為了監測犧牲陽極裝置的保護電位。檢測頭是為了檢測、掌握陰極保護系統運行后管道被保護狀態而設置。

3.2犧牲陽極的施工要求

a）陽極的埋設：按比例配制、調勻好填料，裝入φ300×1000的棉或麻布袋中，將經過用鐵砂紙打光及表

[1] [2]