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海水输送管道内壁强制电流法阴极保护

2013-06-12 18:14:39
作者:本站整理
来源:电化学保护简明手册

1.工程概况某海滨电厂采用海水作为冷却介质。日用海水量最高设计为185万吨。由于海水是一种强侵蚀性电解质,所以海水输送管道及有关设备的腐蚀极为严重。近设备管

1. 工程概况
        某海滨电厂采用海水作为冷却介质。日用海水量最高设计为185万吨。由于海水是一种强侵蚀性电解质,所以海水输送管道及有关设备的腐蚀极为严重。近设备管段,发生电偶腐蚀,多处穿孔,内部溃疡面积很大、很深,整个管子几乎报废,远离设备管段,虽然大面积涂层似完好无损,看不出什么腐蚀迹象,但是在法兰边、弯头等其他涂层缺陷处发生局部腐蚀;面积不大,但很深;在法兰边的个别地方,一触即破。

        该厂海水管分主管Φ2376mm*18mm,总长约970m,直埋。冷凝器水管、Φ1688mm*13mm,总长约520m,其中约260m直埋。轴冷器水管,Φ600mm*8mm,共400m,全部架空。海水管内流速为2.3m/s,出口水温最高不超过380℃,介质电阻率为0.267Ω·m。
2. 管内强制电流法阴极保护设计
    (1)保护电位  碳钢管在海水中的最小保护电位为-0.85V(CSE,下同)。最大保护电位为-1.5V。最佳控制范围-0. 85~-1. 15V。

    (2)保护电流密度  按现场模拟实验,结合文献及以前工程经验数据选择保护电流密度i保为25mA/m2

    (3)辅助阳极  选择钛钌电极作为辅助阳极。该电极排流能力大,工作电位稳定,易加工成各种形状,抗摔打、敲击,比同类型镀铂阳极便宜。

    (4)参比电极  先期保护系统采用了银/卤化银电极,后期主水管系统采用锌/海水电极和活塞推进式铜/饱和硫酸铜电极,可以调节校正,提高长期测量稳定可靠性。

    (5)电源  选用多路输出恒电位仪,以便更好调节系统中各路电流,达到电流分布合理、均匀保护目的。

3. 施工安装
        管道内壁采用强制电流法阴极保护,其中辅助阳极的安装既是整个系统的重点,也是难点。阳极的间隔、位置、安装方法都直接影响阴极保护的有效性。阳极间隔按公式计算,Φ600mm管应为5.2m。实际安装做了调整。长直管段的阳极间隔为6m。近设备管段、弯头、三通等特殊处,适当加密阳极分布,使电流分布更趋向合理,保护均匀。阳极设计成小尺寸外装式,这样,在小曲率半径的管道上开孔、焊接阳极基座、安装、拆卸阳极等都比较方便。管内安装阳极,必须充分考虑流速和流动状态的影响,要有足够强度。

        辅助阳极、参比电极,都不允许与被保护体短路。导线连接处的绝缘密封采用热收缩密封接头。管内电缆必须安装护管,以保护电缆不受水流冲击而损伤。

4. 保护效果
        通过各监测点电位测量,保护电位都在-0.85~-1.25之间,管外最高也不超过-1.5V。说明海水管道处于正常的阴极保护状态。

        开管检查表明,自阴极保护系统投入运行3年来,Φ600mm管腐蚀穿孔现象再没有出现过。说明海水腐蚀(包括严重的电偶腐蚀)受到有效控制,保护效果十分明显。但极个别有冲刷、空泡及不常处于海水全浸状态的部位,靠经典的阴极保护措施,还不能达到满意保护效果。

标签: 阴极保护, 管道, 外加电流

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