外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法

外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法（通用10篇）

篇1：外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法

摘 要：外加电流阴极保护的大部分施工内容是在地面以下，属于隐蔽工程。地面以下同时又有地下管网和接地网。在施工过程中，阴极保护阳极和线缆等一旦跟接地网有接触或接地网与地下管接触，造成短路接地，导致阴极保护系统不能正常工作。

关键词：电化学腐蚀;阴极保护;风险;解决办法

外加电流阴极保护的目的就是防止金属电化学腐蚀。腐蚀过程可表示如下：

氧化反应：Fe---→Fe2++2e

还原反应：O2+2H2O+4e---→4OH-

2H2O+2e---→H2+2OH-

外加电流阴极保护，简单点说就是在回路中串入一个直流电源，借助辅助阳极，将直流电通向被保护的金属，进而使被保护金属变成阴极，实施保护。在工程中主要是用于保护金属管道和储罐不被电化学腐蚀。下面就讨论外加电流阴极保护系统在金属管道和储罐防腐应用过程中，容易出现的问题、风险和解决办法。

篇2：外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法

东方建设(天津)防腐工程有限公司 300457

摘要： 外加电流阴极保护作为控制钢管桩腐蚀的一种电化学方法，能有效阻止码头钢管桩表面的电化学腐蚀。在国内，目前普遍选择牺牲阳极法作为阴极保护方法，而在国外码头的防腐保护中，外加电流法已经成为一种最常用的阴极保护方法。

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关键词：外加电流;阴极保护;钢管桩;腐蚀

1 引言

目前，钢结构在海洋环境中的局部腐蚀速度远大于平均腐蚀速度(约为平均腐蚀速度的5～10倍)，这种局部腐蚀会造成结构物腐蚀穿孔或应力集中，成为码头结构物的安全隐患。外加电流阴极保护作为控制钢管桩腐蚀的一种电化学方法，能有效阻止码头钢管桩表面的电化学腐蚀。在国内，目前普遍选择牺牲阳极法作为阴极保护方法，而在国外码头的防腐保护中，外加电流法已经成为一种最常用的阴极保护方法。

天津港北港池集装箱码头三期工程位于天津港东疆港区。码头全长2300米，共38个结构段，为目前世界上最大的钢桩结构码头工程。采用外加电流阴极保护系统对其钢管桩进行阴极保护，系统的控制采用自动控制和手动控制相结合的方式，并配备了遥感遥控的功能和可视化软件系统，使防腐工作从过去的粗放型管理一步跃进为可视化、数字化、远程化，专

业化的先进管理模式。1给业主提供了专业的防腐控制形式。本工程设计保护年限达到50年。

篇3：外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法

外加电流阴极保护, 简单点说就是在回路中串入一个直流电源, 借助辅助阳极, 将直流电通向被保护的金属, 进而使被保护金属变成阴极, 实施保护。在工程中主要是用于保护金属管道和储罐不被电化学腐蚀。下面就讨论外加电流阴极保护系统在金属管道和储罐防腐应用过程中, 容易出现的问题、风险和解决办法。

1 金属管道外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法

在对金属管道阴极保护施工过程容易出现两种情况:第一种情况是地下管网在出地面后没有与地上部分进行金属绝缘隔离。第二种情况是地下接地网与地下管道接触, 造成短路导通, 造成阴极保护系统不能正常工作。

1.1 就第一种情况而言

因为地上管道及与管道连接的设备是与接地网连接的, 也就是说, 地上管道是与接地导通的。所以要使阴极保护系统正常工作, 必须将地上管道与地下管道之间做隔离, 隔离措施可以有两种方法:第一方法是在地上管道与地下管道之间加装绝缘隔离接头;第二种方法是在地下管道与地上管道之间加装法兰隔离措施, 在法兰处加装绝缘垫片, 同时在法兰螺栓处加装绝缘套管和绝缘垫片。采用这种的法兰连接方法后, 法兰两侧的管道就被电气隔离了。法兰连接后, 要求做连续性测试, 如果测试结果是导通的, 说明垫片有破损或者某个套管有损伤导致法兰导通。如果测试结果是断开的, 说明采用这种措施达到了电气隔离的目的。阴极保护系统实际应用过程中, 大部分采用第一种方法, 也就是在地下管道与地上管道之间加装绝缘隔离连接头。

1.2 针对第二种情况来说

接地网与管道在地下安装的过程中, 可能存在平行和交叉的地方。如果在施工过程中不注意, 尤其在过路的地方, 接地线要求埋设深度较深, 一般要求埋深1米, 在这些位置如果有管道的话, 就容易产生地下管道与地下接地网接触的情况。因地下接地网是不带绝缘保护的, 而一旦在地下管道与接地网接触的地方, 地下管道的防腐受损, 这样地下管道与接地网导通, 从而使阴极保护系统无法正常工作。

1.3 例如在某项目施工现场

在对阴极保护测试桩进行检查测试时发现, 阴极保护系统与接地有导通的情况。经过与厂家现场技术服务人员分析, 如果所有地下管的绝缘隔离接头没有问题, 有可能是管线在某处与接地线有搭接, 导致阴极保护电流从该处泄露, 导致测试数据达不到要求。经查看地管图纸、接地图纸及厂家技术人员确定的大致范围, 确定采用逐点排除的方法, 找出了可能的交叉点, 然后进行开挖、处理。最终进行了3处开挖:第一处有一条接地线横跨主地管, 挖开后发现该处接地线与地管之间垂直距离在400毫米左右, 排除;第二处是附近的一个洗眼器的排水管, 挖开后发现接地主线确实与管线碰触, 但是管线上缠有冷缠带, 将接地线与管线完全分离后再次进行测试, 问题没得到解决, 该点排除;第三处是两根人孔井的放空管, 为镀锌钢管直埋, 挖开后发现有一根管子正好压在接地线上, 随后将接地线彻底与放空管隔离后, 再次进行测试。测试结果合格, 此问题得到了最终解决。

上述地下管道与接地网导通的情况, 一般只有在后期做阴极保护系统检查、试验的时候, 才会被发现。而地下部分是隐蔽工程, 到施工后期, 路面和地面都已经硬化完成, 所以要找到导通接触点, 不是那么容易, 费时费力。不但使工期延误、还会导致成本增加。最好的解决办法就是在施工过程中必须要注意, 在隐蔽之前, 要仔细按照设计图纸进行检查和验收。

2 金属储罐外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法

在金属储罐的罐底板下面, 敷设阳极带, 阳极带成网状均匀分布在罐底板下面, 阳极带与罐底板之间填充砂子隔离。在金属储罐阴极保护施工过程中可能会出现两种情况:第一种情况是罐底板与阳极带接触后导通;第二种情况是导通点出现在罐底集水坑的位置。

2.1 罐底板与阳极带导通的情况是因为两个因素

第一个因素是罐底板在焊接过程中, 在焊缝的位置, 有可能是罐底板防腐层受损而脱落;第二个因素是阳极带在敷设及充砂过程中, 操作不当使阳极带凸起。两个条件同时具备, 就导致了罐底板与阳极带接触, 从而电气导通, 使外加电流阴极保护系统无法正常工作。

出现上述问题的解决办法可以有两种:第一种方法是通过外加大电流, 使接触位置熔断;第二种方法是找到导通点后进行隔离处理。

2.2 在某项目施工现场

在对金属储罐外加电流阴极保护系统测试过程, 发现阳极带与罐可以存在导通的情况, 经与厂家技术人员分析讨论后, 采用增大外加电流来熔断导通点的方法。先是将外加电流增加到了40A, 效果不理想。后来厂家出于保护整流变压器的目的, 建议直接采用电焊机外加电流, 最终电流增加到80A, 持续10分钟, 厂家测试后发现情况有好转, 随后关闭点电焊机, 等待10分钟后又进行测试, 各项指标符合要求, 该问题初步处理完毕。

2.3 如果此外加大电流的方法不能使接触导通点熔断

第二种解决办法是:将储罐物料排空, 打开检修孔, 人员进入罐内, 加电流。因短路点会发热, 使用热成像仪器探测到短导通路点, 然后割开罐底板进行隔离处理。这种办法处理起来, 可想而知是相当麻烦、既增加成本又严重影响工期。

3 结束语

外加电流阴极保护施工, 大部分工作内容在地面以下, 属于隐蔽工程。而一些问题通常是在后期检查、测试的时候才发现。这时候项目临近中交, 地面基本硬化完成, 设备也安装完成。一旦发现问题, 处理起来, 费时费力, 既增加成本, 又影响工期。所以, 要在施工过程中, 分析潜在的风险和容易出现的问题, 及时采取相应措施来规避这些风险、处理好这些问题, 从而确保进度、质量和成本控制, 使项目顺利竣工, 投入运营。

摘要：外加电流阴极保护的大部分施工内容是在地面以下, 属于隐蔽工程。地面以下同时又有地下管网和接地网。在施工过程中, 阴极保护阳极和线缆等一旦跟接地网有接触或接地网与地下管接触, 造成短路接地, 导致阴极保护系统不能正常工作。

篇4：外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法

关键词:集体天然林保护;问题;解决办法

天然林是指天然更新的林分,天然林在国民经济中有着巨大的作用,如提供木材、调节气候、净化空气、涵养水源、保持水土、改良土壤、保护生物多样性等,其作用是人工林不可替代的。集体天然林即权属为集体的天然林。

我国原有大量的天然林资源,但由于长期的过度砍伐致使天然林资源消耗殆尽,天然林各方面的作用不同程度的降低。改革开放以来,随着我国经济形式的好转,综合国力的逐渐增强,国家制订了一系列林业政策和法规,并对林业投入巨额资金,尤其是近年来实施的天然林保护工程和国家重点公益林的划分,使我国的天然林资源得到了有效的保护和恢复。

虽然我国的天然林保护工程和国家重点公益林的划分使大量的天然林资源得到了保护,但受益的绝大多数是国有天然林,而在我国的某些地区,由于历史原因存在着大量的集体天然林,而这些宝贵的天然林资源却没有在国家的优惠政策中受益,并且由于种种原因还在遭受着难以逆转的破坏。

吉林省吉林市城区由于历史原因拥有大量的集体天然林,现以吉林市龙潭区江密峰镇1997年与2007年两期森林资源二类调查数据对比分析集体天然林遭受破坏的情况。1997-2007年江密峰镇二类调查林业基本面积数据变化如表1所示。

一、基本情况

第一,10年间,国有林略有减少但幅度不大;集体林大幅度减少4160公顷,其中集体天然林减少3291公顷;私有林大幅度增加3022公顷,其中私有天然林由0增加到2027公顷;非林业用地增加了860公顷。

第二,10年间,江密峰镇经营范围内人工林面积增加224公顷,其中国有人工林增加了98公顷;集体人工林减少了869公顷;私有人工林增加了995公顷。

第三,10年间,江密峰镇经营范围内集体天然林减少的3291公顷有林地中有2027公顷因权属转让变为私有林,除去10年中曾划归其他林场160余公顷外,有将近900公顷集体天然林地流失,其中绝大部分被开垦成耕地变成了非林地。

二、存在的问题

仅江密峰一个镇在10年间就彻底流失了将近900公顷的天然林,这个数字是触目惊心的,究其原因大致有以下几点:

第一,地方政府对集体天然林的巨大作用认识不够、保护意识不强、监管不利。由于集体天然林没有纳入天然林保护和国家重点公益林的范围,国家没有投入资金致使地方政府保护意识淡薄、疏于监管。

第二,地方政府只注重短期利益、只注重农民增加收入,同时又害怕出现农民群体上访事件与国家要求稳定的社会大环境相违背,在出现农民毁林开荒案件时往往忽视林业的整体利益而偏袒毁林者。这样既不能使已发生的毁林案件公正解决,同时又滋长了农民毁林开荒的积极性。

第三,地方林业主管部门执法力量严重不足,对大面积的集体天然林不能做到有效管理。江密峰林业站只有不足10人,能经常下乡的只有几个人,单靠几个人的力量很难有效管理上万公顷又很零散的集体林地。

第四,地方政府和林业主管部门对林业相关法律及天然林的巨大作用宣传不够,致使一些农民只注重短期利益,同时又由于缺乏其他的创收途径,只能靠蚕食林地来增加耕地面积进而提高粮食产量、增加收入。

三、解决办法

鉴于以上存在的问题,地方政府及林业主管部门应转变观念、大力加强以下方面的工作:

第一,应加强对天然林在净化空气、涵养水源、保持水土、改良土壤等方面巨大生态作用的认识,充分认识到只有保护好大片的天然林才能有一个更好的环境来发展经济,在国家财力还照顾不到集体天然林的时候尽量发挥地方政府的积极作用,提高自身保护意识、加强监管。

第二,地方政府在维护社会稳定、增加农民收入的同时,不应牺牲林业的利益,在毁林案件发生时能严格依照国家及林业相关法律、法规处理,这样既维护了国家法律的尊严、政府的尊严,同时又警示了潜在的毁林开荒者。

第三,应加强地方林业主管部门的力量,把一些素质高、能力强的人员充实到林政队伍中去,提高整体管理水平;并坚持林政管理人员的管区轮换制,杜绝林政执法人员中的执法犯法等各类腐败现象的滋生。

篇5：外加电流阴极保护装置中英文版

1.1 Acreage defend/ 保护面积 21.2 Use-life of the Anode／阳极使用寿命

1.3 Power system/ 电源电制

2.0 AUTOMATIC POWER SUPPLY/ 恒电位仪

2.1 Type/ 型号

2.2 Quantity/ 数量

2.3 Input/ 输入

2.4 Output/ 输出

2.5 Dimensions/ 尺寸

2.6 Weight/ 重量

3.0 ANODE/ 阳极

3.1 Quantity/ 数量

3.2 Output Current/ 输出电流

3.3 Dimensions/ 尺寸

3.4 Weight/ 重量

4.0 REFERENCE ELECTRODE/ 参比电极

4.1 Quantity/ 数量

4.2 Material/ 类型

4.3 Weight/ 重量

5.0 Potential defend/保护电位

6.0 Rudder Earthing /舵接地

7.0 Anode Shield/阳极屏蔽层

8.0 Propeller Earthing /轴接地装置

2×2m

电极安装说明

Electrode Installation Instructions

1.0 阳极安装说明 Anode Installation Instructions

1.1 定位 Orientation

辅助阳极安装在船体的两侧，其安装位置须满足以下条件。

Auxiliary anode is installed at two ends of the hull, and the installation locations should meet the following requirements:

1.1.1 辅助阳极需安装在轻水线以下，一般与推进器轴平行的位置，特殊情况可上下调整。

Auxiliary anode should be installed under the light water line; generally the location should be parallel with the propeller shaft which could be adjusted upwards or downwards under special circumstances.

1.1.2 辅助阳极在船体的横向位置应该是：两只安装于近艉部。具体位置可由安装工程师现场指导。 The horizontal location of the auxiliary anode on the hull should be: two should be installed near

the stern . The detailed location can be on-site instructed by installation engineer.

1.1.3 阳极安装位置其船体钢板外侧比较平坦。

The external hull plate installing the anode should be relatively flat.

1.1.4 阳极安装位置其船舱内侧有一定空间，易于安装和维修。

The cabin inner installing the anode should have certain space to facilitate the installation and

maintenance.

1.1.5 左舷与右舷两侧安装的阳极应该对称的。

The anodes installed at port side and starboard side should be symmetrical.

1.2 开孔 Hole opening

1.2.1 在确定的位置上用气焊开孔，其孔直径与阳极结构图中尺寸相符。

Open the hole at determined location by gas welding, with the hole diameter identical with the

dimensions in anode structure diagram.

1.2.2 开好孔后应将其清理干净。同时将阳极总成的阳极及绝缘底座拆下。

The opened holes should be cleared, while the anode and the anode assembly remove the insulating

base.

1.3 密封套焊接 Welding the watertight wrap

将阳极结构图中的密封套“9（与安装底板组成一体）”按结构图焊接，在焊接前需将其位置摆正，密封套“9”要与船体垂直，安装底板“7”与船体紧贴并焊接（密封套体在舱内）。 The anode structure diagram of the sealed set of “9 (Composed of one floor with the installation)” according to welding chart, Need to be in place before welding straighten, Seal sets of “9” with the vertical hull, Install floor “7” and the ship close and welding(Seal sets of body in the cabin).

1.4 水密罩焊接 Welding the watertight gland

将阳极结构图中水密罩“16”按结构图焊接在密封套的外圈。

The anode chart watertight cover “16” by welding the outer ring in the gland.

1.5 阳极安装 Anode Installation

1.5.1 将阳极按结构图进行安装，（舱外有人）将阳极接线柱从密封套孔伸入舱内，在舱内将阳极

的接线柱定位并将密封橡皮塞、绝缘套“15”水密压盖等按正确安装方式装上。并用万用电表测试阳极与船体的绝缘度，正常情况为不导通。一切正常后，在船体外壳用固定螺丝将阳极绝缘底座“4”与安装底板“7”固定，同时在舱内将水密罩压盖拧紧。

The anode according to the installation diagram, (Outside the cabin has the human) Anode terminal will reach into the cabin from a hole sealed cover, In the cabin to the anode of the terminal positioning and sealing rubber plug, insulated cover, “15” watertight gland, etc. installed on the correct installation. Test with a multimeter and the hull of the isolation of the anode, normally for non-conduction. All normal, in the hull shell insulator with screws to the anode base, “4” and install the floor “7” fixed, while the cabin will be watertight enclosures gland tightened.

1.5.2 将舱外的阳极固定螺丝用环氧树脂（或胶水）封掉。

Seals the cabin outside anode anchor screw with the epoxy resins(or glue).

1.5.3 接线：将阳极线接上，并拧紧螺母。

Wire connection: connect the anode wires and tight the nuts.

1.5.4 检查：检查阳极与钢板的绝缘度，紧固螺丝是否松动，水密是否可靠，确认一切正常后，将

阳极待用。

Inspection: check the insulation degree between the anode and the plate; check whether the fastening screws are loose, whether the watertight is reliable. The anode will be ready for use after all are confirmed to be normal.

1.6 涂装阳极屏蔽层 Anode shield paint

在阳极安装好后，在阳极四周涂装阳极屏蔽层，屏蔽层的面积为：3.14m(Φmm)，其厚度为：阳极四周围应达2.0mm，最远的部分为1mm，在涂装前应将涂刷部位除锈出白达Sa21/2。阳极屏蔽层为甲、乙两组份分装，使用时将甲、乙两组份1：1混合搅拌均匀后涂刷。

After installing the anode, the anode surrounding should be coated with anode shield paint, with the shield paint area of 3.14m(Φ2000mm); the thickness should be: the anode surrounding should be 2.0mm, and utmost parts should be 1mm; the rust at coating parts should be removed until Sa21/2. The anode shield paint is sub-packed in A and B two groups; mix A and B two groups in 1:1 uniformly before use and coating.

1.7 检验 Test

阳极安装好后，需进行检验，内容有：

The following items should be tested after the anode is installation:

a) 绝缘试验：在无水无雾条件下，其绝缘度＞1MΩ，若有雾，用万用电表测不导通即可。

Insulation test: under waterproof and fog proof condition, the insulation degree should be > 1MΩ; If fog, it should be unconnected when measured with avometer.

b) 耐压试验：接入压缩空气，压力0.5MPa，历时15分钟无变化为合格。

Anti-pressure test: Connect the compressed air, no changes in 15 minutes will be qualified with the pressure of 0.5MPa;

2.0 参比电极安装 Reference Electrode Installation

2.1 定位 Orientation

按照设计要求确定参比电极在船体的具体安装位置。

Determine the detailed installation location of reference electrode in the hull according to the design

requirements.

2.2 开孔 Hole opening

在确定的位置开孔，孔的直径为Ф91mm，开好孔后，应将其清理干净。

Open the hole at determined location with the hole diameter of Ф91mm. The opened hole should be

cleared.

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2.3 焊接安装底板 Welding the installation backplane

将“参比电极结构图”中的底座法兰“3”按结构图焊接（需两面焊接），在焊接前需将其位置摆正，要与船体垂直。

Weld the mounting flange “3” in the reference electrode structure diagram in accordance with the

structure diagram (both sides should be welded), the location should be vertical with the hull and it should be correctly located before welding.

2.4 安装参比电极 Reference Electrode Installation

将参比电极总成按结构图将进行安装，将参比电极体从舱内伸入安装底板孔中，用螺丝将水密罩法兰与安装底板固定。

The reference electrode assembly should be installed according to the structure diagram, insert the reference electrode through the cabin into the hole on installation backplane, and then fix the watertight enclosure flange with the installation backplane with the screws.

2.5 接线 Wire connection

先将参比电极线接上，并拧紧螺母。

Connect the reference electrode wires and tight the nuts.

2.6 检查：检查参比电极与钢板的绝缘度，紧固螺丝是否松动，水密是否可靠，确认一切正常后，

将参比电极待用。

Inspection: check the insulation degree between the reference electrode and the plate; check whether the fastening screws are loose, whether the watertight is reliable. The reference electrode will be ready for use after all are confirmed to be normal.

2.7 检验 Test

参比电极安装好后，需进行检验，内容有：

The following items should be tested after the reference electrode is installation:

a) 绝缘试验：用万用电表测定参比电极电缆与船体钢板之间的`电阻，若显示不导通即为合格。

Insulation test: measure the resistance between the reference electrode cable and hull plate with avometer, if unconnected, it will be qualified.

b) 耐压试验：接入压缩空气，压力0.5MPa，历时15分钟无变化为合格。

篇6：外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法

关键词：外加电流阴极保护技术,变电站接地网,防腐方法

江西省土壤具有红壤的典型特征:氯离子含量、含盐量极低,PH值呈酸性。酸性红壤由于盐基性离子的大量淋失,土壤导电性能很低,电阻率一般在1 00Ω·m以上,易溶性的氯离子等更是最先淋湿,含量极低。按照一般规律,这种土壤中金属腐蚀速度应该很低。然而,国内几个酸性土壤实验站中不少金属材料腐蚀状况都在中等以上,有些甚至达到强腐蚀等级,其中碳钢等材料表现得最为明显。另有调查研究表明,酸性土壤对金属材料具有更高的腐蚀性,腐蚀率约为中性土壤的5~1 0倍。由此可知,江西省境内容易出现变电站接地网腐蚀的问题。

1研究目的

阴极保护技术是电化学保护技术的一种,其原理是向被保护金属结构物表面施加一个外加电流,使被保护结构物成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。近年来,电网对材料腐蚀的要求日益提高,因此,本文提出将外加电流阴极保护技术应用于变电站地网防腐方面,并阐述其应用原理。

2作用机理

2.1接地网腐蚀机理

接地网在土壤中的腐蚀主要为电化学腐蚀,包括微电池腐蚀和氧浓差电池腐蚀。这两种腐蚀均由阴阳极反应组成:

阳极反应:Fe-2e-→F e2+

阴极反应:2H2O+O2+4e-→4O H-

阳极表面的铁失去电子生成铁离子,进而与土壤中的负离子结合生成铁锈;阴极表面土壤中的氧和水得到电子生成氢氧根。

2.2外加电流阴极保护技术防腐原理

本文将外加电流阴极保护应用于接地网防腐,外加电流阴极保护主要由外加直流电源、辅助阳极、参比电极华为测试桩组成,其作用原理为:接地网与直流电源的负极相连,辅助阳极与正极相连,形成电源-接地网-土壤-辅助阳极回路,从而向接地网供应大量电子,使之阴极极化,抑制腐蚀的发生。

3系统设计

3.1保护电流设计

保护电流即为外加电源供给接地网的直流电流,为使接地网得到充分的阴极保护,并指导设备和材料选型,首先应估算保护电流的大小。依据D L/T 5394-2007,变电站接地网所需保护电流大小计算式为:

I=i*S

其中:i——保护电流密度,m A/m(2依据D L/T 5394-2007相关经验值,及现场实测情况和前期试验情况选取);S——保护面积,m(2地网材料总表面积+裕量)

3.2恒电位仪选型

根据计算得出的保护电流值,结合恒电位仪的最大输出电流和最大输出电压,即可进行恒电位仪选型。

3.3辅助阳极选型

辅助阳极应采用性能稳定、使用寿命长、消耗率低的成熟产品;对于江西常见的酸性土壤地区,宜采用贵金属氧化物阳极或含铬高硅铸铁阳极。

3.4辅助阳极接地电阻估算

由于大多数变电站接地网的接地电阻值均较低,因此阳极接地电阻是整个阴保回路中最重要的部分,预估单口阳极井的接地电阻可指导阳极和恒电位仪的选型。

3.5辅助阳极井数量设计

为尽量使阴保电流沿地网均匀分布,辅助阳极井也应沿变电站地网周围均匀分布,为便于设计调整,需预先计算出辅助阳极井数量,计算式如下:

其中:N——辅助阳极数量;R1——单口阳极井接地电阻,Ω;U——恒电位仪最大输出电压,由恒电位仪选型结果而定,V;I——保护电流设计值,A;R0——接地电阻值,实测值,Ω。

3.6辅助阳极寿命计算

当接地网得到充分保护时,扁钢几乎不发生腐蚀,因此辅助阳极的使用寿命即可较大程度地反映整个接地系统的寿命。计算公式如下:

其中:T——阳极使用寿命,a;G——阳极重量,kg;K——阳极利用系数,取0.7~0.85;g——阳极消耗率,商品参数或实测值,kg(/A·a);Iw——单阳极电流,保护电流分摊至单阳极,A。

3.7外加电流方案设计

确定了恒电位仪、辅助阳极等相关参数后,即可设计外加电流的方案。保护电流应尽量均匀的分布在地网上,并重点照顾一次设备区;阳极井选址应结合现场勘查情况确定,尽量均匀地分布在地网外沿;电缆应尽量利用变电站原有电缆沟布置,新开挖的电缆沟不应影响电网安全运行;恒电位仪宜安装在控制室内。

3.8监测方案设计

变电站外加电流阴极保护监测一般由测试桩和参比电极组成,一般安装于电流注入点附近、阳极中间点附近、重点保护区域等,有条件时可设置远程无线监测装置。参比电极可选用Cu/CuSO4电极或极化探头,测试桩应具有保护电位、自然电位、保护电流等参数的功能,同时为恒电位仪提供控制信号。

4结论

外加电流阴极保护技术作为强腐蚀性土壤地区变电站接地网中一项有效防腐措施,对接地网的保护和耐久性的保证起着良好的作用。且外加电流阴极保护技术施工规模小、地网防腐效果好,能够防腐蚀于未然,有着广泛的应用前景。

参考文献

[1]郭明.阴极保护技术的研究与应用[D].大庆石油大学,2006.

[2]姜言泉,李伟祥,李超.海洋环境混凝土结构外加电流阴极保护技术应用[J].公路交通科技,2010,S1:9-14.

篇7：外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法

【关键词】园林绿化；园林景观；绿化问题；对策研究

前言

通常来说，设计及施工是工程项目质量的两个主要的影响要素。若想使景观项目的质量及效果得到持续的提升和发展，就需要从设计及施工入手。有效提高景光项目操作者的技艺能力是提升景观质量的根本途径，景观质量的提升需要提高操作者的综合素质能力及生产高质量的作品的责任心，每一位员工首先应具备精益求精的工作态度及良好的团队合作精神，只有满足上述的要求，企业才能生产优秀的作品，才能取得长足的发展。

一、对种植施工规范认识不足问题分析

在园林景观的施工过程中，有关操作人员习惯将施工的一些隐患交给苗木的后期管理工作人员去解决，过分重视苗木的培育完成期的效果而忽视了苗木种植过程中的科学管理，这样一来就大大降低了苗木的成活率。就上述这个问题，有关工作人员应深入了解园林施工作业的工作规范，并利用其来应用到具体的苗木栽培的工作过程当中去，尽量避免苗木的常见病的出现，确保景观绿化工程的总体效果。

二、对施工中的图纸认识不足问题分析

一些工作人员在园林景观的施工过程中存在对图纸按部就班的现象，若一味地依据图纸进行作业而未对具体问题进行具体分析，就容易忽视设计图纸的缺点，最终导致景观作品完成后需要返工的后果。此类现象出现的根本原因是因为操作者缺乏对苗木培育的空间想象力，无法有效处理具体的施工情况和设计图纸之间的矛盾。绿化设计图纸和土建建设图纸不同，在具体的作业过程中更换苗木的种类，修改苗木的种植地是一件很常见的事情[2]。有关工作人员在具体的操作过程中应善于思考，及时调整设计图纸中的不妥当的因素，使绿化栽植不但能满足生态的要求，同时兼具观赏的价值。

三、施工中资料管理中的问题分析

当前园林的质量控制体系还不成熟，园林作业未能深入开展，管理者的质量管理意识还有待加强。为进一步提高施工管理质量，有关管理者应注意强化全面质量管理意识，注重对员工的素质教育，在具体的施工过程中，应重点做好阶段性的资料检查工作，具体如下：

①检查施肥及客土回填的登记资料

②检查施工作业的放样资料

③校对施工作业的方案变更资料

④检查苗木的种植位置的技术资料

⑤登记绿化养护的资料

⑥登记、检查土壤及水质的检测报告，对于那些在别处购买的经远途运输的苗木土球土在必要时还需要作酸碱度检测。

⑦苗木的除害虫记录、检疫记录等等其他资料。

四、施工中的程序控制问题分析

园林绿化项目的管理者应争取在短期内科学安排出工程的施工计划，以确保各项工作有序展开，通常来说，具体的施工计划主要包括施工的工期计划、工作人员的安排计划以及苗木等施工材料的供应计划等等。需要特别提醒的是：管理者在安排工作的时候一定要注意确保施工放样的准确性，应注意及时处理好被开发的土方，准备好控制用的桩群，并在其桩位上做好标记，确保土方被开发后及时得到养护处理，避免由于放样不准确而导致后期出现返工的现象。

五、施工中的种植技术分析

乔木种植的效果良好，对工作人员的技术要求也高，因此乔木种植成为了检测绿化施工作业的重点，地被及灌木由于在绿化作业中常常起到衬托的作用，因而比较容易被人们忽视。

管理者应树立全局观，园林绿化工程注重的是呈现给观赏者的感官感受，在绿化景观中，乔木、地被、灌木及草坪等均扮演重要的角色，所以，在绿化工程完成建设后还应注意对其进行管理，做好后期的维护工作；定期修剪灌木，整理地形，良好的地形基础决定了后期地面的景观观感效果，若绿地地形高高低低，曲线不自然，其吸引力必定会大大降低。这也是大家为什么喜欢高尔夫球场的草地的原因。

六、施工中的成活率和树形问题分析

因苗木尤其是大树死亡导致的经济损失及返工现象是施工管理人员特别担心的一个问题，解决这个问题应从树形的管理着手，若苗木的种类的成活率比较低，可利用摘叶、加大泥球的直径等方式来提高其存活率，切不可利用修剪树冠骨架等方式来提高苗木的存活率，否则可能使树木畸形成长。

七、园林绿化养护问题分析

注重树木的种植，忽视后期的养护是园林绿化过程中很常见的一个现象，一些施工管理人员误认为只要树木种植好了就可以了，认为树木的养护只是除草、浇水而已。苗木管理人员应避免产生上述的思想，应认识到树木的种植三分靠种、七分靠管理这个道理，重视对苗木的养护管理，应由专业的养护工来负责苗木的养护。在恶劣天气或害虫的多发季节，应加强对树木的养护检查，及时做好防虫、防冻工作[3]。一旦发现问题就应及时妥善解决，坚持防治结合。此外，施工管理人员还应做好绿化的养护工作安排，如修剪草坪、除草、抗风、松土、抗旱、施肥、浇水等等，制定好计划表之后将其交予业主审批，业主代表在对绿化景观进行检查的时候也将以此为依据。

八、施工中的过程管理问题分析

一些施工管理人员身兼数职，缺乏工作的责任感，只关心景观绿化的最终效果。为避免此种现象，应强化对职工的工作态度及责任感的培养，必要时安排专业人员全程监控绿化施工的过程，详实记录施工过程中产生的问题及处理办法，一旦出现质量问题，也有据可依。在施工过程中尤其要避免死苗无人负责的现象。对苗木的种植过程的管理除了上述提到的第三个问题之外，有关工作人员还应严格做好乔木的卷杆、支撑的检查工作；及时记录在养护期间，苗木的变更的时间、品种及种植方式等等。

九、施工中的整体效果分析

为确保良好的景观效果，工作人员首先应明确景观的绿化工程是以艺术审美为基础的，图纸常常设定了苗木的规格，而苗木是时刻生长的，因此其高度、面积等无法做到完全统一，同时我们也不建议选择规格一致的苗木来进行绿化景观的布置。“师法自然”是我国园林景观的重要精髓，多层次、自然的绿化景观效果呈现出的效果会更好，若想获得自然的景观效果就要求工作人员以图纸为参考，发挥想象力进行再创作，必要时甚至可以选择形态个性、歪曲的苗木，一味地依据设计图纸是无法创造出良好的景观作品的，绿化景观的施工人员应先注重提升自己的艺术涵养，因地制宜地选择适合的苗木进行景观的布置。在挑选苗木的时候，尤其要注意精心选择园林小品的树木、孤植树等单品，以确保良好的景观效果，切不能照搬设计图纸选择苗木。

结语

由于在园林景观的施工过程中还存在很多无法预知的影响因素，因此我们要善于发现、善于思考，及时解决问题。园林景观工程的健康发展离不开绿化施工人员的共同努力，只有园林景观的施工水平得到进一步的提高，园林绿化工程才能真正实现科学化、规范化的发展。

参考文献

[1] 林燕 .浅谈园林景观工程项目的施工管理[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（8）.

[2] 陈森.浅议园林景观工程施工管理[J].科学之友，2011，（3）：84-85.

篇8：外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法

舰船在海上航行时, 舰船壳体、推进器、内舱、冷凝器和海水管路系统等部位都会发生腐蚀。舰船腐蚀的原因比较复杂, 是多种不同腐蚀形态共存的。其中最主要的原因是由于海水的含盐度高 (一般在33%～37%) , 舰船的金属材料与海水接触时, 会形成无数个微小原电池而引起舰船的金属腐蚀。腐蚀的后果是严重的, 受到海水及海面盐雾的侵蚀后, 舰艇的甲板及舰体, 每年需涂几次涂料进行防护。南海地区舰艇每次小修更换的腐蚀钢板达1/3 , 中修换板率超过1/2, 甚至新舰艇尚未服役即出现腐蚀等问题, 既增加了维修工作量, 降低了航率, 又造成了巨大的经济损失, 严重地影响了部队的战斗力。因此, 采用外加电流阴极保护有效地防止海洋环境下的舰船腐蚀破坏, 是当今世界各国的普遍做法[1]。

舰船的阴极保护历史悠久, 应用广泛。从20世纪60年代开始, 阴极保护技术已经成为世界各国舰船必不可少的防腐蚀技术, 各国的科研人员正在对阴极保护系统的设备和材料及阴极保护理论和设计技术进行深入研究, 以期达到延长保护年限、提高阴极保护系统的可靠性和自动化程度、降低保护费用的目的。

阴极保护根据阴极给电流的方式不同可分为牺牲阳极法和外加电流法。对于舰船, 往往采用外加电流阴极保护系统, 这是因为: (1) 智能化的恒电位仪能随着外界环境的变化, 如不同海区的温度、盐度、风浪及动静态等的变化, 给出参比电极的信号, 自动调整保护电流, 使舰船始终处于良好的保护状态, 有利于缩短坞修日期, 延长进坞的间隔; (2) 外加电流阴极保护系统安装阳极数量少, 对水流的阻力可忽略;节约燃料和涂料; (3) 对于潜艇来说, 在外壳装牺牲阳极以后, 航行时会产生可测得的声响, 影响其隐蔽性; (4) 外加电流系统使用寿命长, 甚至可与舰船同寿命, 而牺牲阳极的使用寿命一般只有l～2 a, 消耗完后必须更换。外加电流的阴极保护系统在舰船上应用越来越广泛。

1 外加电流阴极保护法

1.1 原 理

外加电流阴极保护利用电化学腐蚀的原理, 由连接外部直流电源的阳极直接向被保护的舰船施加阴极电流, 不间断地提供电子, 进而在金属表面富集电子, 并通过控制舰船船体电位或电流密度, 使船体发生阴极极化, 达到降低甚至完全抑制船体水下部位金属腐蚀的目的。外加电流保护系统由辅助阳极、参比电极、智能控制的直流电源以及相关连接电缆组成, 当电路接通后, 电流将从阳极经海水至船壳构成闭合回路, 这样使船壳免遭腐蚀。舰船外加电流阴极保护系统可以有效防止舰船浸水部分的电化学腐蚀[2]。

1.2 应用状况

过去, 国外对舰船的腐蚀防护主要是采用牺牲阳极和油漆涂层防护相结合的办法, 效果并不理想[3]。有鉴于此, 20世纪50年代, 美国、英国及加拿大在海军舰船开始试验外加电流阴极保护系统。1954年, 加拿大海军在舰船上采用手控外加电流系统, 辅助阳极采用消耗性钢板。20世纪50年代末期, 美国开始在潜艇上进行外加电流阴极保护的试验, 后来美国海军核潜艇“海狼号”、“渔号”均采用了自动控制外加电流阴极装置, 根据潜艇的不同状态 (停泊、航行、下潜、上浮及不同的航速) , 自动调节所需的保护电流, 使潜艇始终处于给定的保护电位。多次进坞检查证明, 防蚀效果显著, 水下部分无明显锈层, 钢板未发现凹坑, 焊缝基本上完好无蚀, 壳板比较光滑, 油漆脱落的地方也无黄斑, 乌黑发亮, 无锈蚀痕迹, 取得了良好的保护效果。

随着微电子技术、计算机技术和信息技术的不断发展, 外加电流系统的各部件, 如辅助阳极、参比电极、控制电源等都已逐渐成熟。现在, 国外海军的预备役及许多现役舰艇都采用外加电流保护系统来防腐蚀, 而海军潜艇则以多种防护方法相结合, 如用牺牲阳极重点保护压载舱、指挥台围壁内的结构浸水区, 用外加电流阴极保护着重保护整个艇的外壳浸水部分及推进器, 这种防腐蚀方法对潜艇实用而有效[4,5]。

大型高速运输船只多数也是安装外加电流保护系统。某些国家在修造船手册规范中也注明安装外加电流阴极保护装置的船舶, 进坞间隔可以延长为2.5 a。

目前, 国外阴极保护技术的发展主要表现在: (1) 采用计算机辅助优化设计, 使阴极保护技术向着智能化、高效率、长寿命的方向发展; (2) 系统各部件材料的不断改进和性能不断提高, 如辅助阳极从早期的废钢铁、高硅铁发展到铅银合金、铂复合阳极以及混合金属氧化物阳极等, 其可控电源由磁饱和、大功率晶体管、可控硅3大系列的恒电位仪向IGBT电子电力模块、开关电源数字化方向发展[6]。

过去, 我国舰船所用材料为较高强度的低合金钢, 海水中腐蚀速率较高 (大于0. 14 mm/a) , 在无任何保护或只有涂层保护的情况下, 3～5 a就腐蚀穿孔。于是, 1964年9月首次在渔轮上进行了舰船的外加电流系统试验, 所采用的辅助阳极为高硅铸铁, 参比电极为锌电极, 电源为硒整流器;1969年开始研制核潜艇外加电流保护系统;1970年在第一艘驱逐舰上, 采用可控硅恒电位仪和粉压型银/氯化银参比电极, 1974年在所有的导弹驱逐舰均安装了这套外加电流系统。1975年在第一代核潜艇上安装了外加电流保护系统, 其电源设备为可控硅恒电位仪, 辅助阳极为镀铂钛阳极, 参比电极为银/氯化银电极和锌电极;1982年制订了“舰船外加电流阴极保护系统”的国家标准。现在, 我国研制生产的外加电流阴极保护装置已在舰船上大量安装应用[7]。

2 结 语

我国的舰船阴极保护技术发展较快, 基本解决了海军舰船壳体等部位的腐蚀问题, 但在许多技术领域和应用的广度和深度上与发达国家相比仍存在一定的差距。就外加电流阴极保护来说具体表现在:外加电流系统中恒电位仪的可靠性和自动化程度与国际水平有一定的差距;辅助阳极的单支排流量较小, 对大型舰船的保护所需的阳极数量过多, 不能满足要求;参比电极的使用寿命和长期工作的稳定性有待进一步提高;阴极保护设计技术的水平与国际先进水平有相当大的差距, 在CAD 技术的应用方面几乎是空白, 影响了阴极保护系统的可靠性和保护效果[5]。

虽然如此, 我国舰船阴极保护拥有相当的研究机构和专业人员, 各有关部门对舰船的腐蚀与防护问题也非常重视, “九五”期间建立了海洋环境腐蚀与防护国防科技重点试验室, 开展舰船腐蚀与防护的基本理论和应用研究。上述工作的开展将大大缩小我国舰船阴极保护技术与国际先进水平的差距, 不久的将来即可达到国际同期的先进水平, 为进一步提高舰船的战斗力提供强有力的技术支持[8]。

摘要：舰船在海洋环境下会发生电化学腐蚀, 其结果严重影响部队战斗力的提高。实行外加电流阴极保护可以有效防止舰船浸水部分的电化学腐蚀, 因而被广泛应用于国内外舰船的保护。介绍了舰船的电化学腐蚀的形成, 外加电流阴极保护法的基本原理以及其在国内外舰船上的应用及展望。

关键词：外加电流法,阴极保护,舰船,腐蚀

参考文献

[1]朱伟民.船舶腐蚀及其控制研讨[J].舰船物资与市场, 2002 (1) :33～34.

[2]梁国栋, 刘玉娟.舰船外加电流阴极保护系统中的PID应用[J].船电技术, 2006 (1) :40～43.

[3]张佩剑, 秦以, 尹克明.潜艇外加电流阴极保护的应用和研究概述[J].武汉造船, 1999 (1) :12～13.

[4]黄永昌.电化学保护技术及其应用[J].腐蚀与防护, 2000, 21 (4) :191～194.

[5]孙明先.舰船阴极保护技术的现状与发展[J].舰船科学技术, 2001 (2) :44～46.

[6]李晓星.阴极保护原理与新技术[J].合肥学院学报 (自然科学版) , 2006, 16 (增刊) :50～54.

[7]孙建红, 郑炜, 王晓鹏.水面舰艇船体防腐和阴极保护的优化设计方法[J].中国舰船研究, 2007, 2 (4) :60～67.

篇9：外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法

关键词：基建档案收集完整准确

基建档案是基建工程验收过程中形成的文字、图表、声像或纸质、胶片、磁介、光介等载体形式的全部文件。

根据中国石化集团胜利石油管理局企业标准《基本建设项目档案管理规范》的规定：项目实体完成后三个月内，施工单位在项目竣工文件收集、编制、整理后，应依次由竣工文件的编制方、质监部门、监理部门对文件的完整、准确情况和案卷质量进行审查，档案的种类、数量，档案的完整性、准确情况和案卷质量进行审查或三方会审；经建设单位办理交接手续后连同审查记录全部交建设单位档案管理机构。

依照基建档案收集的管理规定，要将每个项目|工程的档案资料，完整、准确的收集到档案管理机构，实际工作中还存在着不少问题。

我们知道，一个基建项目在整个实施过程中形成的文件包括：项目文件、项目前期文件、项目竣工文件、项目施工文件，项目竣工图、项目监理文件、项目竣工验收文件等。整个过程环环相扣，任何一个部分的缺失都会造成档案文件的遗失或缺漏，给最后的档案移交造成不必要的麻烦。这就要求在实际操作中，无论是建设单位还是施工单位、设计勘察单位、监理单位以及材料、构件设备供应单位都要按照管理规范，完成各自职责范围文件归档整理等工作。

但一个工程从计划、招标、开工、验收等整个过程完成牵扯方方面面，尤其是由施工单位负责的部分：当施工单位资质齐全时，其对档案的要求相对完整齐全，并配有专业档案人员负责档案的收集整理。而当一些资质较差基建工程队伍面对专业性强的专业档案的收集，就出现了这样或是那样的问题。而项目资料的收集是由施工方负责的，档案部门不能保证实时跟进，因此档案资料的整理就存在了诸多的问题，这些问题只有到移交的时候，才会被提及。这样既费时又费力，还会影响到资料员交资料的积极性，为避免此类情况的发生，就要采取相应的办法化解这些问题。

针对施工单位档案资料整理的薄弱环节，档案收集部门要做到以下方面的工作：

1、权利下放。档案管理部门是档案接收、整理、保管、利用的专业部门，它的专业性毋庸置疑。但术业有专攻，档案人员不可能是全才。针对基建工程这样的专业项目，除非是有基建方面的基础，否则是不可能对如此专业的材料进行判断。只是从档案的角度去衡量资料是否合格。而基建方面的兼职档案员则具备了以上双重的能力，既有基建的专业知识，同时又有收集档案的基础能力。基建的专职档案员的工作贯穿于整个工程项目，从项目的最初招投标开始，就已经参与其中，一直到工程的验收结束，全程资料都在其视野范围内。这就是一个极大的优势。要充分发挥这个优势，借助其专业知识，还有其可经常在施工现场，了解工程的进展情况，懂得工程中出现的影响档案资料的情况，能够真实反映资料的原始性。将专职档案的权限下放给兼职档案员，这样基建工程中的“三纳入、四参加”就不会流于形式，能够将档案管理的理念真正落实到实际工作中。从而准确、无误、完整地收集资料。

2、加强兼职档案员的业务培训。赋权给了兼职档案员，专业知识有了，档案资料的准确性、完整性得到了保证。但是归档资料整理质量同样是不容忽视的。这就要求兼职档案员同样要具备较高的档案业务知识。因工作关系，兼职档案员不可能有很多時间进行档案学习，这就要求专职档案员，要做好兼职档案员的业务培训，加强他们的档案业务能力，确保归档资料符合归档要求。在保证这一点的同时，专职档案员还要坚持做到业务指导，及时解决收集资料过程中与档案有关的问题，共同完成档案的收集工作。

3、采取档案全程跟踪，充分发挥专职档案的作用，确保档案的完整、准确归档。档案放权不是所有工作都交给兼职档案员，而是充分发挥各自的专业特长，在档案的收集过程中互助互利，及时、完整、高效、准确的完成基建档案资料的收集工作。专职档案员要利用本身的专业知识，在整个工程项目中，起到专业指导作用，对所收集的资料进行业务指导，使其满足归档的不同要求。

综上所述：一个项目的资料收集，不是哪一方面单独就能完成的，他要求建设单位、施工单位、设计勘察单位、监理单位以及材料、构件设备供应单位、档案部门等不同的单位相互配合，互相协调，才能将项目资料按要求逐步、逐级的收集、整理形成完整地资料进行归档。最后形成生产单位所需要的基建档案，为生产服务。

参考文献：

篇10：外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法

江西省属于亚热带季风气候,全省多数地区雨量充沛且属于雷电高发区,土壤具有红壤的典型特征: 氯离子含量低、含盐量低、呈酸性。这种土壤中金属腐蚀速率应该较小。但国内几个酸性土壤试验站中( 如江西鹰潭站) ,不少金属材料腐蚀状况都在中等腐蚀以上,有些甚至达到强腐蚀等级,尤以碳钢等最为明显。 而我国大多数接地网材料以普通碳钢或镀锌钢为主, 在腐蚀性土壤环境中会发生电化学腐蚀,同时输变电设备运行中的泄流电流也会造成接地网材料的电解腐蚀。另有研究表明,酸性土壤对金属材料具有更高的腐蚀性,金属腐蚀速率约为中性土壤中的5 ~ 10倍[1]。 减缓接地网腐蚀,延长接地网使用寿命,保证接地网安全、可靠、稳定运行,是电力系统迫切需要解决的课题。

目前国内接地网的防腐蚀措施有[2,3]: ( 1) 从材料本身出发,如增大接地网材料截面积、使用耐蚀性更好的铜质接地材料,此法投入成本大,且酸性土壤中不宜使用铜质接地网; ( 2) 采用物理保护的方法,如目前国内外普遍采用的导电防腐蚀涂料就是一种较为实用的防腐蚀新技术,但成本也较高; ( 3) 使用降阻剂或缓蚀剂,但降阻剂和缓蚀剂都会对环境产生不良影响; ( 4) 根据电化学腐蚀的原理采用阴极保护,此法投入小,对环境影响小,保护效果好。国外已成功地将阴极保护技术应用于海洋工程、石化储罐及输油管线等设施的防腐蚀[4,5],但国外接地网一般使用铜材,腐蚀较轻。 阴极保护在接地网防腐蚀特别是酸性土壤中的防腐蚀应用较少。

牺牲阳极和外加直流阴极保护配合使用时,可以起到互补的作用,必须重视外加电流对牺牲阳极效果发挥的影响[6,7]。本工作采用外加电流深井阳极对变电站接地网进行保护,保护电流分布更加均匀,占地少、接地电阻小、工作稳定,对其他埋地金属构筑物的腐蚀干扰也较小,有效地延长了接地网的使用寿命,为新建变电站接地网的防腐蚀提供了新思路。

1阴极保护模拟试验

1. 1模拟试验设计

模拟地网阴极保护示意见图1,其中数字1 ~ 20号是电缆编号。

模拟接地网大小为4. 0 m × 4. 0 m,网格大小为1. 0 m × 1. 0 m,深度为0. 6 m,宽度为0. 4 m。地网敷设材料为40 mm × 4 mm扁钢( 镀锌和不镀锌) ,节点采用电焊连接。土壤电阻率 ρ = 80 Ω·m,经计算,采用3套牺牲阳极对模拟接地网进行保护,另配2套牺牲阳极备用。阳极地床水平平行放置,距离不小于1. 0 m,牺牲阳极埋深1. 0 m,阳极地床距离地网6. 0 m。

1. 2模拟试验测试结果

1 ~ 3号牺牲阳极并联后( 16 ~ 18号电缆) ,通过不同的阴极接点接入模拟地网,对模拟地网进行保护,在接入模拟地网后一周测试1,2,3号测试盒内以及A, B,C处的地网保护电位,测试结果见表1,表中电位均相对铜/饱和硫酸铜( CSE) 参比电极。从表1可以看出,单独由A、B、C阴极接点接入模拟地网后,保护电位分布不均甚至有保护不全的现象。而A,B,C 3点同时接入模拟地网后,接地网各处的保护电位分布均匀, 说明多阴极接点阴极保护能减少屏蔽,达到均匀分布保护电位的目的,减小金属构筑物相互间的屏蔽影响。

V

2实例

2. 1变电站概况

所选110 k V变电站建于2002年4月,其间未经过改造,接地网埋深1. 5 m。在对该变电站进行改造之前,参照相关标准[8,9]对变电站接地网的腐蚀状况以及土壤的各项参数进行了现场勘测,结果见表2。根据现场接地网开挖情况以及测试数据可知,该区域土壤属于强腐蚀性土壤; 杂散电流对接地网的腐蚀属于中等, 接地网局部已濒临穿孔。因此,有必要对接地网施行阴极保护改造,以期延长其使用寿命。

2. 2设计方案

2. 2. 1阴极保护改造要求

阴极保护范围为变电站所有接地网材料,其材料构成见表3。要求保护电位( vs CSE) 不大于- 0. 85 V, 使用年限不低于30 a。

2. 2. 2设计思路

根据该变电站实际情况,采用外加电流深井阳极阴极保护技术。外加电流深井阳极阴极保护系统由恒电位仪、深井辅助阳极、阴极接点、零位接阴点、参比电极和电源组成。为了避免地网因局部腐蚀造成腐蚀断裂后的保护电流流通不畅及“断流”现象发生和保护的均匀性,采取多阴极接点。恒电位仪首先将交流电流转换为可控的直流电流,通过恒电位仪的阳极电缆,流向深井辅助阳极,并经大地流入接地网,再由焊接在接地网上的阴极电缆流回恒电位仪构成回路,恒电位仪源源不断地给接地网补偿电子,系统通过参比电极测量电位并将控制信号反馈给恒电位仪,以调节输出电流,接地网的阴极保护电位控制在- 0. 85 ~ - 1. 20 V之间,接地网始终处于良好的保护状态; 或者阴极保护电位在接地网施加阴极保护之前的自然电位基础上负偏移100 m V。

2. 2. 3辅助阳极选择

外加电流法根据辅助阳极类型不同分为MMO( 混合金属氧化物) 预组装辅助阳极体和高硅铸铁预组装辅助阳极体。MMO阳极有以下特点: ( 1) 使用寿命长, 具有完全钝化性质,消耗率极低; ( 2) 电流输出分布均匀,保护完全; ( 3) 质量轻,施工方便。

2. 2. 4设计计算

参照相关标准和规定[8~12]对变电站接地网的阴极保护相关参数进行计算。

(1)保护电流密度的选取

根据文献[8]中的7. 3. 3中第1、第4条及考虑到原地网的严重腐蚀状况, 取J = 0. 04 A/m2。

(2)保护面积计算

根据表2可以计算出保护面积S = 1 666. 8 m2。

(3)所需电流计算

I = J × S = 0. 04 × 1 666. 8≈ 66. 7 A。

(4)阳极寿命计算

用贵金属氧化物时,使用寿命仅考虑贵金属氧化物涂层的使用寿命就能满足使用年限要求。计算式如下:

式中T ———阳极设计使用寿命,h

t ———阳极强化时间,240 h

J1———阳极试验电流密度,15 000 A/m2

J2———阳极工作电流密度,11. 8 A/m2( 6口井的阳极面积为5.561 m2,工作电流为阳极所需保护电流66.7 A,故J=66.7/5.561=11.8 A/m2)

则MMO阳极设计使用寿命T = 305 084 h,即34. 8 a,大于30 a的设计要求。

(5)阳极地床设计

1阳极的位置、深度与土壤电阻率和保护面积有关。阳极地床的确定原则: 土壤电阻率较低,阳极地床均匀布置,阳极垂直于接地网安装。2阳极地床接地电阻计算中综合电阻率 ρ 选取30 Ω·m,深井阳极地床深40 m。依据提供的土壤电阻率由接地电阻经验公式[12],单口阳极井阳极的接地电阻可以得出R1= 1. 5 Ω,3口阳极井并联( K为接地电阻屏蔽系数,取1. 2) 。

(6)阴极保护恒电位仪设备功率选型

恒电位仪能为被保护的金属构筑物提供一个受控制的直流电流,使被保护的金属构筑物始终稳定在一个保护电位范围内。影响恒电位仪的主要因素: 保护埋地金属构筑物需要的电流,整个回路的电阻,所控制井的发散电流量。同时考虑阴极保护设计年限及考虑设备余量为1. 5倍左右。

总保护电流需要66. 7 A,总共设计为6口井,共设计2台恒电位仪,每台恒电位仪控制3口深井。

根据以上要求计算,考虑恒电位仪运行状况,选用50 V /70 A,每台恒电位仪控制3口井的电流输出。

(7)测试桩的设计

为便于检测保护电位的情况, 站内设立电位测试点7个,兼输入恒电位仪5个。材料: CPC -G2型测试桩7套,CPCC -M型硫酸铜参比电极7套。图2为相应的平面布局图。

2. 3现场试验

在变电站进行外加电流深井阳极阴极保护技术改造的同时也进行埋片试验,3个月后进行开挖验证阴极保护效果。结果表明: 受阴极保护的试片表面覆盖一层白色粉状物,基体无锈迹,这也说明了阴极处由于析氢反应,试片周围土壤呈碱性,土壤中的钙、镁等离子沉积到试片表面( 其沉淀物为白色) ; 未受保护的试片表面锈蚀严重,表面有红褐色的铁锈,试片厚度明显减薄。

试片开挖后清洗并称重,按《电力工程地下金属构筑物防腐技术导则》要求,采用失重法计算阴极保护方法的保护度。

通过计算,阴极保护的保护度达到了97. 3% ,间接说明接地网受到了有效保护,该阴极保护方法是切实可行的。

3结论

( 1) 外加电流深井阳极阴极保护方法对原接地网的防腐蚀改造能对地网起到有效的保护作用,延缓了接地网的腐蚀,延长了接地网使用寿命,且投入较小。

( 2) 在对变电站进行阴极保护改造时,应根据现场环境考虑保护电流密度。变电站附近一般都有钢筋混凝土建筑物及线路杆塔接地网,因而在阴极保护设计时应根据实际情况适当增加保护电流密度。

( 3) 外加电流深井阳极阴极保护技术采用1台恒电位仪控制多口井和多阴极接点的方法对接地网进行保护在技术上是可行的,能够解决因接地网屏蔽而导致的保护不均和保护不完全的问题,同时可以减少工程费用。

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