华能上海石洞口第二电厂阴极保护介绍

电力18讯：    华能上海石洞口第二电厂全厂的阴极保护主要包括下列内容。
1.地下钢管桩、地下管道、埋地钢结构保护;
2.循环水管(厂内部分)保护;
3.循环水管(厂外部分)保护;
4.循环水泵房的拦污栅、旋转滤网及循环水泵泵体保护;
5.凝汽器保护;
6.卸煤码头钢管桩保护。
    其中,1、2、4、5项由美国萨金・伦迪工程公司设计,第3项由上海市隧道工程设计院设计,第6项由上海中腐防蚀新技术研究设计。

1　地下钢管桩、地下钢管道、埋地钢结构的阴极保护
　　根据上海地区的土质,对于独立(电气上不加专门的连接线)的钢管桩、地下管道、埋地钢结构等生般不需要采用防腐涂料、牺牲阳极或者外加电流等专门的防 腐措施,只要采取适当增加钢管桩的壁厚来延长它的使用寿命即可。设计中,因为没有任何防护措施,只要采取适当增加钢管桩的壁厚来延长它的使用寿命即可。设 计中,因为没有任何防护措施,以每年0.025mm的腐蚀速度计算,钢管桩管壁的设计余度考虑为1.5mm。这些独立的地下钢构件在施工时较简单。经验表 明,这样的设计裕度是可行的。
    设计中,电厂的主厂房、烟囱、灰库等大型建筑物的钢管桩、地下管道等埋地钢结构,组成一个"非独立"系统;即它们在电气上与全厂的避雷及接地网相连接。在 此,这部分钢结构受交流杂散电流的影响大,腐蚀速度就比独立的钢结构系统要严重。
    设计中,为减少杂散电流对钢结构的影响,采用牺牲阳极法对钢构件进行保护。施工时,在地下钢构件就位后,将"牺牲阳极"安置在适当的范围内,并同结构件连接。全厂共埋入500余支"锌―铝―镉合金牺牲阳极",设计寿命为40年。
    1998年10月,对主厂房、烟囱等钢管桩接地网络进行了保护电位值测量(见表1)。
    表1　钢管桩接地网络保护电位值的测量(相对于Cu/CuSO/-4)-V
　　由表1表明,主厂房钢管桩接地网络电位处在-0.660～-0.674V,接近钢的自然腐蚀电位,钢桩处于腐蚀状态;输煤皮带栈桥、除尘器钢架钢管桩 接地网络达不到-0.85V,保护电位尚不足,预计保护度达到80%左右;由此可见接地网络都处于保护不足状态。分析认为,阳极数量不够、分布不均可能是 主要原因。

2　埋地循环水管(厂内部分)保护
    过去,人们单一采取管道内、外涂刷涂料或外包玻璃钢以隔绝管道与土壤之间接触;但由于管道在安装时涂层发生破损,或管道埋地后涂层本身发生自然老化,腐蚀 便在这些裸露表面发生,腐蚀电流在这些区域大大增加,最终造成管道局部腐蚀加快,甚至穿孔。
    在沿海地区,土壤电阻率较低,我国沿海地区土壤电阻率一般在20Ωm左右,土壤电阻率的大小是表征土壤腐蚀性大小的一个重要标志。一般地区土壤腐蚀性分级标准见表2。
    表2　一般地区土壤腐蚀性分级标准
　　目前,埋地循环水管的保护一般采用涂料防腐和阴极保护联合措施。外涂防腐层可使表面电阻提高。为减少对其他钢结构杂散电流的影响,阴极保护宜采用牺牲阳极法。
    埋地钢质循环水管的外径为3.1m,壁厚12mm,总长度约3000m。联合保护措施除了内、外壁采用环氧沥青防腐涂料外,还采用牺牲阳极法对其阴极保 护:在循环水管内设有1452支(每支127×127×722,约97.5kg)锌阳极,沿循环水管道内部底部以9m间距交错安装,留出0.914m的通 道(见图1)。此外,在循环水管周围还埋设了总计约2500支的地床阳极,每支地床阳极重约22kg,材料为锌―铝―镉合金牺牲阳极;采用直径为6mm的 钢筋直接焊在循环水管上(见图2)。为了降低地床阳极的接地电阻,埋地牺牲阳极还使用填包料。其成份为30%生石膏粉,60%膨润土及10%工业硫酸钠; 填包料的厚度不小于50mm,并保证阳极四周填料混合均匀、厚度一致、密实;填包料采用棉质布袋预包装及现场包封。埋地牺牲阳极的埋设深度以阳极顶部距地 面不小于1m为宜。
    图1　循环水管内牺牲阳极安装示意图
    图2　循环水管外部牺牲阳极安装示意图
    在牺牲阳极埋地后10天左右,管道将极化到一般保护电位范围;此时,可通过多个专门的接线箱内的端子,测得循环水管道的对地电位。牺牲阳极投入运行后,应 定期对管道进行电位测试,必要时调整牺牲阳极的数量和位置,直至管道均处于保护状态。
    目前实测的保护电位值见表3。
    表3　循环水管线保护电位测量数据表(相对于Cu/CuSO4)-V
　　因未对循环水管内牺牲阳极的"牺牲"情况进行检查,牺牲阳极状况不明;估计管内的牺牲阳极作用不会太大。参照我国石油工业部制订的规范和标准,测得的 保护电位值应为-0.85V或更负(相对于Cu/CuSO/-4参比电极)。由表3数据可见,保护电位在-0.940～-1.409V(相对于 Cu/CuSO/-4参