當(dāng)管道周圍有絕緣層或金屬結(jié)構(gòu)存在時(shí), 會(huì)影響陰極保護(hù)電流的流動(dòng), 使管道得不到有效的陰極保護(hù)，即電流屏蔽。目前, 國(guó)內(nèi)采用“管中管”進(jìn)行防腐保溫的長(zhǎng)輸管道都不同程度的發(fā)生了腐蝕，某些套管內(nèi)的輸油管和固定墩內(nèi)的管道也存在較為嚴(yán)重的腐蝕, 這種狀況除了與施工質(zhì)量控制不嚴(yán)有關(guān)外, 陰極保護(hù)電流的屏蔽也是一個(gè)重要原因。
金屬結(jié)構(gòu)對(duì)管道的屏蔽
1、管道穿越公路、鐵路以及河流時(shí)套管的屏蔽
在管道穿越公路、鐵路以及河流時(shí), 經(jīng)常需要將輸油管放在金屬套管中，以對(duì)管道進(jìn)行附加保護(hù), 并認(rèn)為,套管與輸送管充分絕緣，但采用套管時(shí)將有以下情況發(fā)生：
(1)輸送管與套管完全絕緣, 套管與輸送管的環(huán)型空間內(nèi)沒(méi)有電解液存在， 在這種情況下陰極保護(hù)電流被完全屏蔽, 但輸送管僅受大氣腐蝕。
(2)輸送管與套管之間沒(méi)有電氣連接, 但套管內(nèi)有電解液或泥土, 此時(shí)陰極保護(hù)電流從土壤中經(jīng)過(guò)套管到達(dá)輸送管, 在這種情況下輸送管以及套管的外壁會(huì)得到陰極保護(hù), 而套管的內(nèi)壁因?yàn)榕欧烹娏鞫涌旄g。
(3)套管與輸送管短路, 一旦套管與輸送管發(fā)生短路, 陰極保護(hù)電流沿套管通過(guò)接觸點(diǎn)返回到輸送管, 此時(shí), 如果套管與輸送管之間有電解液, 輸送管將發(fā)生嚴(yán)重腐蝕, 即使沒(méi)有電解液, 如果套管防腐層較差, 也會(huì)泄漏大量電流, 使套管附近的一段管道得不到充分保護(hù)。
因此, 在設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量避免采用套管, 而靠提高輸送管的壁厚來(lái)提高強(qiáng)度. 在必須使用套管的情況下, 應(yīng)采取必要的密封措施, 防止電解液進(jìn)入, 并保證套管與輸送管的絕緣。
2、固定墩鋼筋的屏蔽
當(dāng)固定墩內(nèi)的鋼筋與輸送管發(fā)生意外接觸時(shí), 其影響相當(dāng)于一個(gè)短路的套管，陰極保護(hù)電流通過(guò)鋼筋并通過(guò)接觸點(diǎn)返回管道。盡管鋼筋之間存在間隙, 但密布的鋼筋仍能阻斷大部分陰極保護(hù)電流, 使固定敦內(nèi)的管道得不到充分保護(hù). 因此, 在設(shè)計(jì)中應(yīng)減小鋼筋與套管短路的可能性， 在施工中也要經(jīng)常檢測(cè)鋼筋與輸送管的電阻。
絕緣體對(duì)管道的屏蔽
“管中管”防腐保溫結(jié)構(gòu)的屏蔽問(wèn)題。 當(dāng)管道周圍有絕緣體存在, 而且絕緣體與管道間有電解液存在時(shí)，由于陰極保護(hù)電流無(wú)法通過(guò)絕緣體到達(dá)管道表面, 管道得不到陰極保護(hù)。有人認(rèn)為, 陰極保護(hù)電流可以通過(guò)絕緣體與管道之間的空隙到達(dá)管道表面, 事實(shí)是如果該空隙之間充滿電解液, 電阻率很小, 這種看法是正確的。通過(guò)對(duì)“管中管”的腐蝕情況進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn), 如果防水層破壞, 水分進(jìn)入保溫層, 如果水分充足, 管道會(huì)得到陰極保護(hù), 一般不會(huì)發(fā)生腐蝕，如長(zhǎng)期處于水下的管道。如果僅有少量的水分進(jìn)入管道, 則在漏點(diǎn)兩側(cè)（2-3倍間隙的距離以外）一般會(huì)發(fā)生較嚴(yán)重的腐蝕。
另外, 如果管道附近有其他絕緣體或巖石存在, 也會(huì)影響電流的流動(dòng), 對(duì)管道的保護(hù)電流起到屏蔽作用。因此, 當(dāng)管道通過(guò)巖石地帶時(shí), 應(yīng)采取措施, 如：采用柔性陽(yáng)極或帶狀陽(yáng)極, 保證陰極保護(hù)電流順利的到達(dá)管道表面。 |
