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牺牲阳极施工注意事项有哪些

马婷    2025-09-03 11:27:15    19次浏览

牺牲阳极施工是确保阴极保护系统有效运行的关键环节,施工质量直接影响保护效果、阳极寿命及系统稳定性。需围绕 “阳极选型适配性、安装规范性、与被保护体连接可靠性、环境适配性” 四大核心,结合不同应用场景(埋地、水下、大气)的特性,遵循以下注意事项:

一、施工前准备:基础排查与选型适配

施工前需完成 “环境调研 - 阳极选型 - 材料检查” 三步确认,避免因前期准备不足导致后期失效:

明确被保护体与环境参数

确认被保护体材质(如碳钢、不锈钢)、规格(如管道直径、储罐容积)及表面状态(是否除锈、有无涂层破损),确保阳极输出电流与被保护体需求匹配(需通过公式计算保护电流密度:如地下管道通常需 10~20mA/m²);

检测环境参数:埋地场景需测土壤电阻率(用四极法,确定是否需填包料)、土壤 pH 值(酸性土壤需选耐蚀性更强的阳极);水下场景需测水质(盐度、温度、溶解氧),高盐环境避免用镁合金阳极;大气场景需确认湿度、污染物浓度(如工业区需加强阳极与被保护体的绝缘防护)。

严格检查阳极及配套材料质量

阳极本身:核对型号(如 AZ63 镁合金、ZA-27 锌合金)、规格(尺寸、重量)是否符合设计要求,外观无裂纹、变形、锈蚀(镁合金阳极表面若有白斑,可能是氧化受潮,需确认是否影响活性);

配套材料:填包料(埋地用)需干燥、无结块(如石膏 - 膨润土 - 硫酸钠混合填包料,含水率需<5%),避免含杂质(如石子、油污);连接电缆需符合防腐等级(如埋地用 PE 绝缘电缆,水下用防水铠装电缆),线径需匹配阳极输出电流(避免过载发热);螺栓、垫片需为防腐材质(如不锈钢 316L、镀锌钢,避免与阳极形成电偶腐蚀)。

制定专项施工方案

明确阳极安装位置(如地下管道阳极需沿管道轴线布置,间距根据保护长度计算,通常 50~100m / 个)、安装深度(埋地阳极需在冻土层以下,避免温度变化影响电流输出);

规划施工流程(如先开挖阳极坑→铺设填包料→放置阳极→连接电缆→回填土),特殊场景(如水下阳极)需制定潜水作业或吊装方案,避免阳极碰撞损坏。

二、施工中核心操作:确保 “连接可靠、环境适配”

施工过程需重点控制 “阳极与被保护体的电连接”“阳极与环境的接触状态”,避免因操作不当导致保护失效:

1. 阳极与被保护体的电连接:低电阻、防腐蚀

连接方式选择:

小型阳极(如棒状、块状):优先用 “螺栓连接 + 焊接加固”,螺栓需拧紧(扭矩符合设计要求,如 M12 螺栓扭矩 25~30N・m),接触面需去除氧化层(用砂纸打磨至露出金属本色),并涂抹导电膏(如铜基导电膏),降低接触电阻(要求接触电阻<0.01Ω);

带状阳极:直接与被保护体焊接(如储罐内壁,采用氩弧焊,焊缝长度≥50mm),焊接后需检查焊缝质量(无气孔、裂纹,用渗透检测确认),避免虚焊导致电流中断;

偏远场景:若无法直接连接,需用电缆连接(电缆一端与阳极焊接,另一端与被保护体的接地板焊接),电缆中间需穿保护管(如 PVC 管),避免土壤挤压破损。

绝缘防护:

连接点(如螺栓、焊缝)需做防腐处理(如缠绕防腐胶带 + 涂刷防腐涂料),防止连接点自身腐蚀(连接点若生锈,会增大接触电阻,导致电流无法传递);若为水下场景,需用防水密封胶(如硅酮密封胶)包裹连接点,避免海水渗入。

2. 埋地阳极:填包料铺设与回填控制

埋地阳极需通过填包料改善周围环境,确保电流稳定输出,核心操作如下:

填包料铺设:

阳极坑底部先铺 10~15cm 厚填包料,放入阳极后,用填包料均匀包裹阳极(厚度≥5cm,无空隙),避免阳极直接接触土壤(土壤中的杂质可能导致阳极局部腐蚀不均);填包料需分层夯实(每层夯实度≥90%),防止后期回填土沉降导致填包料与阳极脱离。

注意:填包料需与阳极类型匹配(如镁合金阳极用石膏 - 膨润土 - 硫酸钠填包料,锌合金阳极用石英砂 - 膨润土填包料),不可混用。

回填土要求:

回填土需筛选(去除石块、杂草、尖锐杂物),避免划伤阳极或电缆;分层回填(每层 20~30cm),每层夯实,防止出现空洞(空洞会导致阳极周围土壤电阻增大,电流输出下降);回填后需做标记(如插警示桩),避免后期施工破坏阳极。

3. 水下阳极:定位与固定

水下阳极(如海洋结构、淡水闸门)需避免位移和碰撞,操作要点:

定位:根据设计图纸用 GPS 或声呐定位,确保阳极与被保护体的距离符合要求(通常 0.5~1.5m,过近可能导致被保护体局部过保护,过远则保护范围不足);

固定牢固:用不锈钢支架或螺栓将阳极固定在被保护体上(支架需做防腐处理,避免与阳极形成电偶腐蚀),或采用重力式固定(如块状阳极底部浇筑混凝土配重),防止水流冲击导致阳极移位;

电缆防护:水下电缆需用铠装电缆(如钢丝铠装 PE 电缆),电缆接头需用防水接头盒密封,避免海水渗入导致短路。

三、施工后检测:验证保护效果

施工完成后需及时检测,确保系统正常运行,核心检测项目:

电位检测:

用参比电极(如饱和硫酸铜参比电极 CSE)测量被保护体的电位,要求达到 “保护电位范围”(如钢铁被保护体需≤-0.85V,CSE;若电位高于 - 0.85V,说明阳极活性不足或连接不良,需排查原因);测量点需覆盖被保护体的两端、中间及关键部位(如法兰、阀门),确保整体保护均匀。

电流检测:

用钳形电流表测量阳极输出电流(或电缆中的电流),与设计电流对比(偏差需≤10%),若电流过小,可能是接触电阻过大或填包料失效;若电流过大,可能是阳极过腐蚀,需调整阳极数量或规格。

外观检查:

埋地阳极需检查回填土是否沉降、标记是否清晰;水下阳极需通过潜水或水下机器人检查阳极是否完好、固定是否牢固、电缆是否破损,发现问题及时修复。

四、其他注意事项

安全防护:

施工中需佩戴防护装备(如安全帽、绝缘手套、防滑鞋);焊接作业需符合消防安全要求(配备灭火器);水下作业需确认潜水设备完好,避免溺水或触电。

避免阳极混用:

同一保护系统中不可混用不同类型的阳极(如镁合金阳极与锌合金阳极),因不同阳极的电位差会导致高活性阳极(如镁)优先过度消耗,低活性阳极(如锌)无法发挥作用,反而浪费成本。

记录存档:

施工过程需详细记录(如阳极型号、安装位置、检测数据、施工人员),形成档案,便于后期运维(如定期检测时对比数据,判断阳极消耗情况)。

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