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柔性阳极特点、应用和施工

[ 时间:2021-04-08 点击:364 ]

 柔性阳极简介

柔性阳极是由铜芯和能够导电的聚合物组成,聚合物中一般是添加碳粉。在这个组合中,显而易见的是起导电作用的是中间的铜芯,而包覆在周围的聚合物主要是电化学反应。柔性阳极是一种长线型、柔性、电缆式的辅助阳极,因其机械强度柔软而称为柔性阳极,其种类主要包括导电聚合物阳极、金属氧化物MMO阳极以及铂铌合金阳极3种。它可以靠近管道、罐底铺设,使保护电流不受被保护体的表面状态及地理条件的影响而均匀分布,起到了常规辅助阳极起不到的作用。

MMO/Ti丝柔性阳极结构图

导电聚合物柔性阳极结构图

柔性阳极


柔性阳极特点

1、电流、电位分布均匀;

输出电流分布均匀,即使管道防腐层破损严重,也能保证电流的均匀分布,实现阴极保护;保护电位分布均匀,避免过保护和保护不足。

2、安装简便;

可直接靠近管道敷设,大幅减少电流漏失,提高保护电流利用效率;施工简便、灵活,用户可以根据现场条件截成任意长度或适当弯曲;同时,由于柔性阳极预填充了焦炭,因此现场安装时不需要加填料,大幅降低了施工强度。

3、杂散电流干扰小;

针对性强,可最大程度上减少对其它金属构筑物的杂散电流干扰,在复杂管网区域内可解决屏蔽和干扰问题;

4、密封性好、接地电阻小;

导电聚合物阳极中间无接点、密封性好,以防止铜芯受化学腐蚀,保证了阳极的使用寿命;同时,由于柔性阳极可靠近管道长距离敷设,对管道实施保护时,可实现较低的接地电阻,从而有利于降低系统输出,提高阴极保护的经济性。

柔性阳极端头

 

柔性阳极的应用范围

1、覆盖层老化的旧管道;

2、错综复杂的管网;

3、储罐罐底外壁;

4、长距离、小间距平行的管道;

5、高电阻率环境。

柔性阳极亦称缆形阳极,早期主要解决覆盖层老化的老龄管道的阴极保护问题,目前广泛应用于新建和已建管道及储罐的阴极保护中,包括石油、天然气输送管线,石油储罐罐底板阴极保护,城市燃气管线输配管线、自来水和污水输送管线的阴极保护等。可广泛用于石化、冶金、电厂水处理等行业。在允许工作电流范围内,其工作寿命预期可达25年以上。

长距离、小间距平行的管道

储油罐

 

 

 柔性阳极的施工和检测注意事项

1、施工

1)在铺设导电聚合物柔性阳极前,要先检测一下铺设柔性阳极的沟底深度是否达到设计最初的要求,然后再检测一下铺设沟的走向是不是和设计图纸上的方位走向一直。最后把柔性阳极拐角处适当的修正一下,可以叫柔性阳极能够自然的歪曲过来。

2)开始铺设时,工人一定要配合好,不能叫柔性阳极在地上拖着走,也不能叫柔性阳极在水泥桩上摩擦,避免柔性阳极外层的编织袋磨断裂。使得碳粉渗漏出去,影响其使用的寿命。在铺设过程中,要叫柔性阳极自然的伸曲,不能用力的去拉直,避免后期回填碾压时,柔性阳极断裂。

3)铺设完成时,要拿万用表对柔性阳极进行检测通断。一条线上的柔性阳极两端是导通状态,中间不能存在有断路现象。然后还要对柔性阳极的长度进行测量确认,误差要在合理的范围之内,最后对其进行铭牌的统一标记,做好标记,方便后期电缆线的连接。然后再回填沙土。

 

2、检测

1)柔性阳极电气贯通性测量;

柔性阳极的电气贯通性是外加电流阴极保护系统好坏与否的基础,一旦柔性阳极中间有断开的地方,很难准确查找断点, 并且只能通过大开挖的方式进行修复, 工作量极大并且对地上设施有显著影响。

2)检保护测电位是否达到正常范围;(规范值-0.85V至-1.20V

保护电位达不到正常范围,基中有可能场地地坪与储罐基础不均匀沉降,造成与导电聚合物柔性阳极连接电缆的断裂,致使该段柔性阳极不通电,无法正常工作,表现的现象为:电流电压与其他恒电位仪数据比明显偏大,保护电位上不去。

柔性阳极浸泡



保护电位达不到正常范围、电路开路(只有电压、无电流),一般情况是由阴阳极汇流电缆断裂产生,可检查阳极汇流电缆有无断裂或者阴极汇流电缆有无断裂,还可以检查下阴极电缆与罐底板边缘板的焊点,很多时候有可能是日常检维修时造成阴极电缆在边缘板的焊点脱落,这个经常造成这个现象。

 

各个保护电位数据值不均匀,以我们参与的项目某油库区十万立方米原油储罐来说,罐底板下部设有七个参比电极,如果发现七个参比电极保护电位数据不均匀,有些相差比较大(+300mv左右),就需要检查外部电缆与柔性阳极的连接电缆,有可能因为施工过程中外力或者地坪与储罐基础之间的不均匀沉降,导致有部分连接电缆断裂,部分柔性阳极无法正常工作,而造成这种现象,一般来说可通过钳形电流表检测阳极接线箱上的各分路连接电缆的电流。

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