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管道阴极保护覆盖层与效果监测

点击量:624    时间:2021-09-15

管道阴极保护覆盖层与效果监测(图1)

  在施工现场中,除非经过充分的调查表明管道不需要覆盖层,所有的新建管道都应该带着覆盖层,覆盖层的类型和质量决定了阴极保护的电流密度和衰减。

  管道覆盖层一般都采用电绝缘材料,比如沥青、环氧粉末、聚乙烯塑料等等。由于它起到了隔绝环境的作用,从而破坏了腐蚀电池中与电解质接触的条件,防止了腐蚀。但是,在施工吊装、搬运、回填、制作过程中都有可能会使覆盖层出现破损、针孔。在这些露铁的位置为阳极活化态,覆盖层下的金属则为阴极状态,这样管道在大阴极、小阳极作用下,腐蚀更加集中在阳极区,使腐蚀穿孔的危险比均匀腐蚀更可怕。也就是在没有阴极保护的情况下,覆盖层管道的点蚀速率比无覆盖层的均匀腐蚀深度要快得多。

  阴极保护作为覆盖层的补充,正好在覆盖层缺欠或针孔处通上了阴极电流,使得阴极表面极化,防止了腐蚀。而在大部分范围内,由于有覆盖层隔绝了电解质,使得阴极保护所需的电流大大减小。

  不管我们采用什么方式制作的覆盖层,不管是什么材料,覆盖层都必须进行严格的机械性能检测和电绝缘性能的检测。前者包括粘结力和抗土壤应力,后者则包括抗阴极剥离强度和耐电压。

  电位测量是阴极保护系统测量起监控中的主要手段。根据电位测量的结果,可以了解阴极保护工程所处介质的腐蚀性,验证牺牲阳极的质量和确定被保护结构的保护状况,检测出保护不良的部位,测量杂散电流通过的部位,从而判断对相邻结构干扰的程度。阴极保护系统的电位测量可分为开路电位测量,牺牲阳极工作电位铡量,保护电位测量和杂散电流干扰下的电位测量。 

  开路电位指金属构筑物未加阴极保护时的电位,也就是自然腐蚀电位。根据开路电位测量结果可了解介质的腐蚀性。对牺牲阳极来说,开路电位指其在介质中的自然腐蚀电位。对各种不同的阳极材料,开路电位值都有严格的规定。阴极保护要求牺牲阳极有足够负的开路电位,若测量结果达不到,说明该阳极材料的质量有问题。

  工作电位又称闭路电位,指牺牲阳极在介质中与被保护结构连接在一起时的电位。牺牲阳极要有足够负的闭路电位,这样可以在工作状态下与被保护结构之间有一定的电位差,输出必要的阴极保护电流。特别是在电阻率较高的介质中,足够的电位差是必不可少的。 

  保护电位指被保护结构在施加阴极保护后的电位,是判断阴极保护程度的一个重要参数。根据阴极保护原理,测量的保护电位应是纯极化电位,不应含有介质IR降。为了保证电位测量的可靠性,测量所用的电压表应是高电阻的。

  杂散电流指设计的或规定的回路以外流动的电流。杂散电流一旦流入埋地金属体,再从它流出,进入大地或水中并在电流流出部位发生局部腐蚀。埋地金属管道深受杂散电流腐蚀的危害,常常造成泄漏事故。


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