深井阳极地床技术在工程上的应用

应用背景
西气东输管道工程全线采用强制电流阴极保护方案，沿线阴极保护站的设置分布是根据阴极保护工艺计算确定的保护半径、工艺站场和线路阀室的位置、经济可靠的交流电源、日常管理、数据传输、检修和维护的方便性等诸项因素后，本着尽可能将阴极保护站与工艺站场合建的原则；同时综合考虑了工程建设周期的需要；设置阴极保护站处阳极地床的具体环境条件等因素后，确定应在靖边压气站设置一座阴极保护站。靖边压气站作为需先期建设向上海供气的东段管线的起点，在此建阴极保护站让强制电流阴极保护系统尽早投运是合理的，但安装阳极地床的具体环境条件却较复杂，现场的情况是：
（1）该区域是输气管线的枢纽，靖边压气站位于靖边天然气净化厂东北侧，靖银首站北侧，汇集有从净化厂到靖银管线、靖西管线、陕京管线、长呼管线及陕甘宁内部集输等众多的进站管线和出站管线地下管网密集、分布复杂。
（2）地形及地层岩性情况：靖边压气站位于毛乌素沙漠南缘与陕北黄土高原北部接壤的过渡带内表层为带状沙丘与片状沙丘构成，地形较平坦；从地表到-21.5m均为细砂，下至45m未见岩石，为粉质黄土；地下水位线随季节不同在2.7～6m范围内变化；*大冰土层深度1.06m；水分析报告表明：pH值为8.02呈弱碱性，含cl-13.76mg／L、SO42- 16mg／L；即土质在40m深范围为干～稍湿性细砂或黄土。土壤电阻率高。
深阳极的安装
深阳极地床井深40m，采用闭孔阳极地床，共安装4组在工厂封装好的分段预制式阳极体，阳极体位于地表16m以下，处于活性区内的阳极地床长度为24m，深阳极井非活性区用粒径为16--32m的卵石回填；井口安装7m长的护井套，上部设水泥套管做维护灌水及深井阳极和阳极主电缆走向标识用；阳极体内定位安装好的排气管与顶部排气管牢固固定连通，并引至地表冻土层以下；每组阳极体内的铠装阳极引出电缆穿?63的排气管后，均引至地表冻土层以下与阳极主电缆分别相连接，并采用两个电缆专用热收缩套将绝缘层与铠装分层密封绝缘。执行标准SY／T0096—2000(强制电流深阳极地床技术规范》及美国腐蚀工程师协会NACER0572—2o01《外加电流深地床的设计、安装、操作与维护》。
分段预制式阳极体材料要求
(1)阳极组合体：外径?219、长6m的钢套管(20#钢)；每组阳极体内串接有3支采用以钛为基体材料，表面覆盖贵金属氧化物组成的钛镀贵金属氧化物阳极。
(2)贵金属氧化物阳极；阳极直径：25mm；单支阳极长度：1000mm；执行标准：AM13338一级钛(或GB／T3620TA2)；氧化膜：IrO／TaO(氧化铱／氧化钽)。
(3)阳极体应采用：在工厂预先封装，贵金属氧化物阳极周围应填充高纯度、低阻抗碳素填料，填充应密实。电缆在阳极筒内连接，接触电阻小于0．005Ω。阳极体电缆引线应按井深、组数要求确定的引线长度组装，阳极两端与电缆的密封头应用可靠的密封形式，且能耐阳极井中氯气造成的酸性气体的长期腐蚀。
(4)阳极体结构应有良好的排气措施，并应安装专门的排气管及保证现场准确定位方便、定位准确，及防止气阻的发生。
解决的技术问题
与浅埋式地床相比深阳极地床由于现场施工较复杂，维护更换不易，因此合理解决现场施工安装的方便性，把阳极妥善放置到设计深度，使现场安装质量易保证；延长使用寿命，使其设计寿命与被保护体的寿命相匹配；防止以往高硅铁阳极式深井阳极由于尖端效应或缩颈效应及产生气阻等原因，而出现的使深阳极地床提前失效；以及使阳极地床有尽可能低的接地电阻和对周围地下金属构筑物不会造成直流杂散电流干扰是主要解决的问题。
文章出自——河南邦信防腐材料有限公司