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6.2 阴极保护系统设计


6.2.1 市区或地下管道及构筑物相对密集的区域宜采用牺牲阳极阴极保护。具备条件时,可采用柔性阳极阴极保护。
6.2.2 在有条件实施区域性阴极保护的场合,可采用深井阳极地床的阴极保护。
6.2.3 采用阴极保护的管道应设置电绝缘装置,电绝缘装置包括绝缘接头、绝缘法兰、绝缘短管、套管内绝缘支撑、管桥上的绝缘支架等,并应符合下列规定:
    1 高压、次高压、中压管道宜使用整体埋地型绝缘接头;
    2 电绝缘装置应采取防止超过其绝缘能力的高电压电涌冲击的保护措施;
    3 在爆炸危险区,应采用防爆电绝缘装置。
6.2.4 下列部位应安装电绝缘装置:
    1 被保护管道的两端及保护与未保护的设施之间;
    2 套管与输送管之间;
    3 管道同支撑构筑物之间;
    4 储配站、门站、调压站(箱)的进口与出口处。
6.2.5 下列部位宜安装电绝缘装置:
    1 不同电解质环境的管段间;
    2 支线管道连接处及引入管末端;
    3 不同防腐层的管段间;
    4 交、直流干扰影响的管段上;
    5 有接地的阀门处。
6.2.6 被保护管道应具有良好的电连续性,并应符合下列规定:
    1 非焊接连接的管道及管道设施应设置跨接电缆或其他有效的电连接方式;
    2 穿跨越管道安装绝缘装置的部位应设置跨接电缆。
6.2.7 与阴极保护管道相连接的接地装置应采用电极电位较管道为负的材料,宜采用锌合金。
6.2.8 阴极保护系统应设置测试装置,并应符合下列规定:
    1 测试装置的功能应分别满足电位测试、电流测试和组合功能测试的要求;
    2 对不同沟敷设的多条平行管道,每条管道应单独设置测试装置或单独接线至共用测试装置;
    3 测试装置应沿管道走向设置,可设置在地上或地下,市区可采用地下测试井方式。相邻测试装置间隔不应大于1km,杂散电流干扰影响区域内可适当加密。
6.2.9 下列区域应设置阴极保护测试装置:
    1 杂散电流干扰区;
    2 套管端头处;
    3 绝缘法兰和绝缘接头处;
    4 强制电流阴极保护的汇流点;
    5 辅助试片或极化探头处;
    6 强制电流阴极保护的末端。
6.2.10 阴极保护测试装置宜设置在下列位置:
    1 牺牲阳极埋设点;
    2 两组牺牲阳极的中间处;
    3 与外部金属构筑物相邻处;
    4 穿跨越管道两端;
    5 接地装置连接处;
    6 与其他管道或设施连接处和交叉处。

条文说明

6.2.1 柔性阳极通常沿管道平行敷设,且距被保护管道较近,可避免对邻近地下金属构筑物产生干扰;对防腐层破损严重,甚至无防腐层的管道也可确保阴极保护电流均匀分布。近年来,该方式在干扰或屏蔽密集区,得到越来越成功的应用。
6.2.2 当在某一较大区域内,存在管网、储罐、接地系统等众多金属结构物需要保护时,可将所有这些被保护结构电性连接成一体,统一设计和实施阴极保护,即区域性阴极保护。其优点在于电流分布均匀,同时能减少干扰,降低阴极保护的造价。
6.2.3 管道电绝缘是阴极保护的必要条件,绝缘装置限定了阴极保护电流的流动,确保电流用于阴极保护。很多文件称“没有电绝缘就没有阴极保护”,可见电绝缘的重要。
        由于绝缘法兰密封性能相对较差,其使用的绝缘垫片及绝缘紧固件会在吸水后造成绝缘失效,从而造成绝缘法兰失效;另外城镇地下构筑物比较拥挤,绝缘法兰井给位困难,因此推荐在高压、次高压、中压管道使用整体型埋地绝缘接头。这在国外使用已非常普遍,且部分发达国家已限制绝缘法兰的使用。
        高电压电涌冲击是指来自雷电、感应交流电或故障下的漏电等造成的破坏,常用的保护措施有设置保护性火花间隙、避雷器、接地电池、极化电池、二极管保护等方法。
6.2.7 对于阴极保护的管道或其部件,安全接地会导致阴极保护电流的流失。为此应对接地材料和方法加以限定。推荐采用锌合金接地,一方面能符合防雷接地要求,同时还可向管道提供阴极保护电流。

 

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城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程 CJJ95-2013
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