安裝預包裝鎂合金犧牲陽極時,細節處理直接影響陰極保護系統的有效性和使用壽命。以下從前期準備、安裝過程到后期驗收,分步驟梳理關鍵注意事項,并結合不同場景提供技術要點:
一、安裝前的環境與材料檢查
1. 場地與土壤條件評估
· 土壤腐蝕性測試:
· 測量土壤含水率(宜>10%,若<5% 需提前澆水濕潤)、pH 值(鎂陽極適用于 pH=7~12 的中性 / 弱堿性土壤,酸性土壤需增加填包料厚度)、含鹽量(氯離子>0.1% 時,填包料需添加石膏降低腐蝕速率)。
· 若土壤電阻率>50Ω・m,需擴大填包料范圍(如將填包料包裹厚度從 10cm 增至 15cm)或采用深井陽極安裝方式。
· 障礙物排查:
確認安裝位置下方無地下電纜、水管等其他設施(與相鄰管道間距≥3m,與電纜間距≥1m),避免陽極干擾其他金屬結構。
2. 陽極與材料質量核驗
· 陽極外觀檢查:
· 預包裝陽極的棉布或無紡布包裝應完整無破損,內部填包料無結塊(若結塊需搗碎過篩,確保透氣性)。
· 陽極芯體表面無氧化皮、裂紋,引出電纜標識清晰(注明極性、規格,電纜絕緣層無劃傷)。
· 配件完整性檢查:
確認附帶的填包料(通常為石膏粉、膨潤土、硫酸鈉混合物)、參比電極、熱縮套等配件齊全,有效期內(填包料受潮需烘干后使用)。
二、安裝過程中的關鍵操作細節
1. 溝槽開挖與陽極放置
· 溝槽尺寸規范:
· 矩形溝槽長 × 寬 × 深≥1.2m×0.6m×1.5m(陽極埋深≥1m,頂部距地面≥0.7m),若多支陽極串聯,間距≥5m,避免相互屏蔽。
· 溝底鋪設 10cm 厚細砂或軟土墊層,防止尖銳石塊刺破陽極包裝層。
· 陽極擺放方向:
串狀陽極需水平放置,避免垂直埋設(減少填包料沉降導致的接觸不良),引出電纜朝向被保護體一側,預留 1.5m 冗余長度。
2. 填包料施工要點
· 填包料調配:
· 按重量比膨潤土:石膏粉:硫酸鈉 = 7:2:1 混合,加清水攪拌至含水率 20%~25%(手握成團,輕敲即散),若土壤干燥可適當增加水量(不超過 30%)。
· 預包裝陽極若為干態填包料,需在安裝前浸泡清水 30 分鐘(水溫 20~30℃),使填包料充分吸水膨脹,增強導電性。
· 填包料包裹方式:
· 人工回填時,先在陽極周圍均勻鋪設 10cm 厚填包料,壓實密度≥1.6g/cm³,再覆蓋 5cm 細砂,避免填包料與土壤直接接觸(防止土壤顆粒滲入降低導電性)。
三、電纜連接與防腐的細節把控
1. 焊接與導通優化
· 焊點強化處理:
鋁熱焊接點需磨平毛刺,避免尖銳邊緣刺破防腐層;錫焊點需在冷卻后涂抹一層導電銀漆,增強抗氧化性(尤其是潮濕環境)。
· 冗余電纜處理:
多余電纜需盤成直徑≥30cm 的圓環,固定在溝槽側壁(用絕緣扎帶),避免回填時擠壓導致電纜折損。
2. 防腐層施工細節
· 多層防護銜接:
熱縮套與電纜絕緣層搭接處需涂刷密封膠(如硅橡膠),防止水汽滲入;瀝青玻璃布纏繞時,每層需趁熱施工,瀝青溫度保持在 180℃以上,確保層間粘結牢固。
· 特殊環境加強:
· 凍土區:在防腐層外包裹 5cm 厚聚氨酯保溫層,防止低溫凍裂熱縮套。
· 沼澤地:陽極頂部加裝混凝土蓋板(尺寸 50cm×50cm×5cm),防止機械沉降壓迫電纜。
四、回填與標識的規范性操作
1. 分層回填要求
· 第一層:填包料上方覆蓋 10cm 細砂,用木夯輕壓(避免機械碾壓破壞陽極);
· 第二層:回填素土(剔除石塊、建筑垃圾),每層夯實厚度≤30cm,壓實系數≥0.93;
· 第三層:地表覆蓋 20cm 寬警示帶(聚乙烯材質,印有 “陰極保護設施” 字樣),防止后期挖掘損壞。
2. 標識與檔案管理
· 地面設置混凝土標識樁(尺寸 15cm×15cm×100cm),注明陽極編號、安裝日期、保護電位范圍;
· 繪制安裝竣工圖,記錄陽極位置坐標(精度 ±0.5m)、電纜走向、參比電極埋設深度等數據,存檔備案。
五、安裝后的測試與驗收細節
1. 電位與電阻復測
· 保護電位測試:
安裝 24 小時后,用飽和硫酸銅參比電極測量被保護體電位,需穩定在 - 0.85V~-1.2V(CSE),若電位偏正(>-0.85V),可能是填包料未充分吸水,需澆水濕潤;若電位過負(<-1.2V),需檢查是否與其他金屬短路。
· 接地電阻測試:
用四極法測量陽極接地電阻,應<10Ω(土壤電阻率>50Ω・m 時,允許≤15Ω),若電阻過高,需增加填包料用量或更換高導電性填包料。
2. 環境影響排查
· 檢查安裝點周圍 5m 內是否有雜散電流源(如鐵軌、高壓電纜),若存在,需在陽極與被保護體間加裝極化電池,防止雜散電流干擾保護效果。
六、不同場景的特殊注意事項
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應用場景 |
關鍵細節 |
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管道交叉處安裝 |
陽極與管道垂直距離≥1.5m,電纜穿越管道防腐層時,需在穿越點加裝金屬保護套(內徑≥電纜外徑 2 倍),并用密封膠填充縫隙。 |
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水下鋼樁保護 |
陽極需固定在鋼樁側面(距水面≥2m),采用防水型預包裝(外層為玻璃纖維布),電纜接頭需做防水接頭(如冷縮式電纜附件),定期檢查是否有生物附著影響導電。 |
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儲罐底板保護 |
陽極埋設在儲罐周邊環形溝內,距罐壁≥3m,埋設深度與底板齊平,填包料中添加 5% 的氯化鈉(增強水下導電性),電纜從罐底預留的穿線管引入,管口用防火泥密封。 |
