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1、32黑龙江石油化工1998年阴极保护技术在地下输水管道上的应用郑孝君(大庆石油化工总厂化肥厂,大庆163714)摘要通过分析大庆红旗泡水库至化肥厂地下输水管道的腐蚀状况,介绍了外加电流法为主,牺牲阳极法为辅的阴极保护法和涂料防腐的保护原理以及在该管道上的应用情况,并提出操作中应注意的问题。关键词地下输水管道腐蚀阴极保护[2,3]1概述2输水管道的腐蚀分析红旗泡水库至大庆石油化工总厂化肥厂的地下根据输水管道所处的环境和特点,腐蚀原因可输水管道有两条,均为金属管道。一条是1974年投分为以下三种。产的旧管道,另一条是刚刚投用的新管道。管道沿
2、2.1土壤腐蚀途的地理环境复杂,据测定,土壤的平均电阻率为土壤是一个极其复杂且不均匀的固、液、气三相14.1m,平均盐含量为0.15%,平均水含量为体系,其腐蚀性与三相体系有着密切的关系。由于21.85%。按土壤腐蚀性的分级标准,属强腐蚀管道长,所经过土壤的物理和化学性质差别较大,会性介质。虽然管道采取了常规防腐处理,但由于旧形成各种类型的腐蚀原电池。土壤中盐含量的变化管道埋地时间长,加之沿途地质情况复杂,最近每年会导致与盐浓度高的土壤相接触的钢管表面电位偏都要腐蚀穿孔近30余处。堵漏工作很艰苦,耗费了负,呈阳极;与盐浓度低的土壤
3、相接触的钢管表面电大量的人力物力。有的穿孔点受位置所限,根本无位偏正,呈阴极,形成盐浓差电池。法处理,使大量的水资源白白浪费。据统计,每年用土壤对各段管道的透气性也存在差异。透气性于输水管道堵漏的费用达50万元,输水管道每天的差的部分,土壤中含氧量较低,与其相接触的钢管表泄漏量近1万t。两项合计,每年的损失近300万面电位偏负,呈阳极;透气性好的部分,土壤中含氧元。量较高,与此相接触的钢管表面电位偏正,呈阴极,可见,仅仅依靠维修、堵漏的办法是不能保障旧形成氧浓差电池。如此等等,都形成一定的腐蚀。管道正常运行的,免不了年年堵,年年
4、漏。更新管同时,由于制管的缺陷,管道表面的化学成份、道,既不合算,又有种种困难。新管道如不及早采取金相组织、熔渣、焊缝及其热影响区、应力等必然存措施,也终将步旧管道的后尘。因此,采取一种能减在着一定的差异。当这些表面状态不均匀的金属管缓管道腐蚀,延长管道寿命且投资不高的保护方法道与土壤接触时,就如同两块互相导电的不同金属是十分必要的。放在电解质溶液中一样。在这些有差异的部位上,[1]据资料介绍,阴极保护技术在我国的地下原将因存在电极电位差而构成腐蚀原电池。油管道、天然气管道上应用得较普遍,在地下水管道2.2微生物腐蚀上的应用也越来越受到
5、重视。阴极保护技术可使被地下管道的腐蚀,有50%~80%属于微生物保护物的使用寿命成倍延长,而费用只占被保护物引起和参与的腐蚀。输水管道经过的二十里泡沼泽造价的1%~3%。大庆石油化工总厂与中国市政地,是微生物活跃地区,这一区段的管道腐蚀最严工程东北设计院防腐工程处合作,于1997年4月建重,腐蚀穿孔点约占该管道全部腐蚀的80%以上。立了红旗泡水库至化肥厂段地下输水管道阴极保护微生物主要以4种方式参与腐蚀:微生物新陈代系统,现已投入运行。监测结果表明:该管道保护电谢产物中含有无机酸、有机酸、硫化物、氨等成份,会位参数全部达标,且电位分布
6、均匀,管道得到了有效极大地增强环境的腐蚀性;!微生物能促进腐蚀的保护。电极反应动力学过程,比如硫酸盐还原菌能促进金收稿日期:1998-03-11。第3期郑孝君.阴极保护技术在地下输水管道上的应用33属腐蚀的阴极去极化过程,加速腐蚀。硫酸盐还原段的C13~C15测试桩之间,共埋有22个镁合金牺菌是一种厌氧菌,多半生长在沼泽地环境中;∀微生牲阳极。镁合金牺牲阳极的开路电位为-1.48V,物能改变金属管道周围环境的氧浓度、盐含量、酸度相对于碳钢管道的电位(-0.68V)是足够的。当它等,易形成浓差电池,加速管道腐蚀;#微生物还能埋到地下,与地
7、下管道连接在一起时,两者在土壤中破坏管道的防腐层,缩短防腐层对管道的保护期。构成一个大电池,镁合金作为阳极便不断地慢慢腐2.3杂散电流腐蚀蚀溶解,并输出一定的电流,供给地下管道进行阴极杂散电流腐蚀包括两个方面:一是该地下输水极化,使地下管道得到保护。管道都是两条或两条以上并行的管道,并且相距较阴极保护与涂料防腐联合应用后,一方面阴极近。当一条管道进行电焊作业时(比如:管道堵漏、保护可有效地防止涂层破损处产生腐蚀,阻止涂层管道改造等),一部分电流就会通过土壤流入另一条剥离,延长涂层的保护寿命,另一方面涂层又可减少管道上,这时该管道的电流流
8、进部位的电位偏正,是保护电流的需要量,改善保护电流分布,增大保护范阴极区;电流流出部位的电位偏负,是阳极区,此时围,使阴极保护更经济有效。阳极区便受到腐蚀。二是在靠近厂区、生活区的地4主要设施下管道,因同样
