滨海热电厂海水循环水管道内壁外加电流阴极保护工程

文章发布时间:2015-3-14 13:51:54 文章作者cnshichuang 浏览次数:

  1. 工程概况

  海滨热电的循环水散热系统采用海水作为冷却介质,日用海水量最高设计为185万吨。由于海水中含有盐分等矿物质、泥沙、海洋微生物、动物尸体、工业废水等各种杂质,是一种具有强腐蚀性的电解质,所以海水输送管道及有关设备的腐蚀极为严重。近设备管段,由于管道和设备的材质不同导致发生电偶腐蚀,多处穿孔,内部溃疡面积很大、很深,整个管子几乎报废,远离设备管段,虽然大面积涂层似完好无损,看不出什么腐蚀迹象,但是在法兰边、弯头等其他涂层缺陷处发生局部腐蚀;面积不大,但很深,在法兰边的个别地方,一触即破。

  该厂海水管分主管Φ2376mm*18mm,总长约970m,直埋。冷凝器水管、Φ1688mm*13mm,总长约520m,其中约260m直埋。轴冷器水管,Φ600mm*8mm,共400m,全部架空。海水管内流速为2.3m/s,出口水温最高不超过380℃,介质电阻率为0.267Ω·m。

  2. 管内外加电流阴极保护设计

  (1)保护电位:碳钢管在海水中的最小保护电位为-0。85V(CSE,下同)。最大保护电位为-1。5V。最佳控制范围-0。 85~-1。 15V。

  (2)保护电流密度:按现场模拟实验,结合文献及以前工程经验数据选择保护电流密度i保为25mA/m2。

  (3)辅助阳极:选择钛钌电极作为辅助阳极。该电极排流能力大,工作电位稳定,易加工成各种形状,抗摔打、敲击,比同类型镀铂阳极便宜。

  (4)参比电极:先期保护系统采用了银/卤化银电极,后期主水管系统采用高纯锌插入式参比电极,可以调节校正,提高长期测量稳定可靠性。

  (5)电源:选用多路输出恒电位仪,以便更好调节系统中各路电流,达到电流分布合理、均匀保护目的。

  3. 施工安装

  管道内壁采用外加电流法阴极保护,其中辅助阳极的安装既是整个系统的重点,也是难点。阳极的间隔、位置、安装方法都直接影响阴极保护的有效性。阳极间隔按公式计算,Φ600mm管应为5.2m。实际安装做了调整。长直管段的阳极间隔为6m。近设备管段、弯头、三通等特殊处,适当加密阳极分布,使电流分布更趋向合理,保护均匀。阳极设计成小尺寸外装式,这样,在小曲率半径的管道上开孔、焊接阳极基座、安装、拆卸阳极等都比较方便。管内安装阳极,必须充分考虑流速和流动状态的影响,要有足够强度。

  辅助阳极、参比电极,都不允许与被保护体短路。导线连接处的绝缘密封采用热收缩密封接头。管内电缆必须安装护管,以保护电缆不受水流冲击而损伤。

  4. 阴极保护效果

  通过各监测点电位测量,保护电位都在-0.85~-1.25之间,管外最高也不超过-1.5V。说明海水管道处于正常的阴极保护状态。

  开管检查表明,自外加电流阴极保护工程投入运行3年来,Φ600mm管腐蚀穿孔现象再没有出现过。说明海水腐蚀(包括严重的电偶腐蚀)受到有效控制,保护效果十分明显。但极个别有冲刷、空泡及不常处于海水全浸状态的部位,靠经典的阴极保护措施,还不能达到满意保护效果,需要采取加强级重防腐涂料涂层保护。


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