對(duì)于運(yùn)行的燃?xì)夤芫W(wǎng)陰極保護(hù)采用何種保護(hù)方法將決定陰極保護(hù)成功與否。單一采用犧牲陽(yáng)極保護(hù)方法是不實(shí)際的,也是無(wú)法實(shí)施的。對(duì)于在役的城市燃?xì)夤芫W(wǎng)陰極保護(hù)采用外加電流的保護(hù)方法已成為大家的共識(shí)。由于淺埋陽(yáng)極地床受各種條件的限制和影響,除個(gè)別地點(diǎn)如門(mén)站、輸配站及個(gè)別特殊情況地點(diǎn)有可能實(shí)施外,基本上不被采用。深井陽(yáng)極地床由于其占地面積小、輸出電流輻射范圍廣且分布均勻、對(duì)其它金屬結(jié)構(gòu)物的干擾影響小、同時(shí)被其它金屬結(jié)構(gòu)物屏蔽的可能性也相對(duì)較小,目前已被廣泛的應(yīng)用于運(yùn)行的燃?xì)夤芫W(wǎng)的陰極保護(hù)。由于受通電點(diǎn)電位 高值的限制,不能靠提高通電點(diǎn)電位來(lái)擴(kuò)大保護(hù)范圍,對(duì)于深井陽(yáng)極外加電流欠保護(hù)的區(qū)域,可追加犧牲陽(yáng)極進(jìn)行補(bǔ)充。只要外加電流設(shè)計(jì)合理,所追加的犧牲陽(yáng)極用量及安裝間距比單一采用犧牲陽(yáng)極用量要少得多,且間距也大的多,為施工帶來(lái)許多方便及可實(shí)施性。因此,對(duì)于運(yùn)行的燃?xì)夤芫W(wǎng)采用深井陽(yáng)極地床外加電流保護(hù)為主,犧牲陽(yáng)極保護(hù)為輔,配以絕緣、均壓和排流保護(hù)方法是行之有效的方法。
由于運(yùn)行的燃?xì)夤芫W(wǎng)復(fù)雜性,設(shè)計(jì)前期進(jìn)行資料的分析和調(diào)研及進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查是必不可少的。要詳細(xì)了解保護(hù)范圍內(nèi)管線的布局、環(huán)境的腐蝕性、絕緣狀況,在條件允許的情況下進(jìn)行饋電試驗(yàn),這些對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)將起到事半功倍的效果。
電流密度的確定一般是根據(jù)表面涂層狀況及涂層電阻率來(lái)選擇。城市燃?xì)夤艿狸帢O保護(hù)是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題,不能按照常規(guī)的方法來(lái)確定。要把管網(wǎng)可能產(chǎn)生的屏蔽及流失考慮進(jìn)去。
外加電流通過(guò)深井輔助陽(yáng)極地床輸送到埋地的被保護(hù)金屬管道的表面,使金屬管道陰極極化。適用于埋地的輔助陽(yáng)極的種類(lèi)比較多:有高硅鑄鐵陽(yáng)極、管狀氧化物陽(yáng)極、網(wǎng)狀氧化物陽(yáng)極及柔性陽(yáng)極。
對(duì)于深井陽(yáng)極地床,輔助陽(yáng)極需要安裝在地下深處;為減小回路電阻,陽(yáng)極周?chē)栌刑盍?;?yáng)極通電后產(chǎn)生的氣體需要及時(shí)排出,否則會(huì)產(chǎn)生氣阻;陽(yáng)極電纜需要引到地面。這些工作在現(xiàn)場(chǎng)安裝必然增加工作難度和安裝經(jīng)費(fèi),采用工廠預(yù)制式輔助陽(yáng)極體,該陽(yáng)極體結(jié)構(gòu)為將陽(yáng)極、填料、PVC排氣管、PVC電纜套管和固定架等其它附屬設(shè)備,放置在鋼管內(nèi)。在工廠內(nèi)預(yù)制好,到進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝,將大大減少現(xiàn)場(chǎng)的工作量。
目前陰極保護(hù)電源設(shè)備有恒電位儀和恒電流儀兩種。恒電位儀和恒電流儀的區(qū)別主要在控制回路上。恒電位儀是將參比電極提供的信號(hào)反饋回設(shè)備,恒電位儀自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備輸出,使控制點(diǎn)電位維持恒定。而恒電流儀是將輸出的電流的變化反饋回設(shè)備,與給定信號(hào)進(jìn)行比較,通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié),使輸出電流維持恒定。恒電位儀優(yōu)點(diǎn)是能使控制點(diǎn)電位始終處在設(shè)定的電位上,缺點(diǎn)是一旦參比電極出現(xiàn)問(wèn)題,恒電位儀就處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)而無(wú)法工作。而恒電流儀的參比電極不參與控制,即使參比電極出了問(wèn)題,也只是無(wú)法顯示控制點(diǎn)的電位,而并不影響設(shè)備的運(yùn)行。恒電位儀多用于所需保護(hù)電流幅度變化大、變化較頻繁的地方,如船舶、港工等領(lǐng)域。因受其航速、水溫、風(fēng)速等影響,其保護(hù)電流也跟著變化,這時(shí)就需要恒電位儀來(lái)穩(wěn)定其控制點(diǎn)的電位。而埋地管道回路電阻相對(duì)穩(wěn)定,雖然陰極保護(hù)電流隨著防腐層的逐漸老化而有所加大,但其變化很小且是非常緩慢的,其調(diào)節(jié)量也是非常微弱的。在埋地管網(wǎng)陰極保護(hù)工程中,我們認(rèn)為選擇恒電流儀更科學(xué)、合理和實(shí)用。對(duì)于陰極保護(hù)電源設(shè)備選擇要以運(yùn)行可靠為第一要求。