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    水管道陰極保護工程設計

    2019-01-15   來源:   點擊數:26次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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       中國鋼管信息港訊:電力線路對地下通信電纜線路危險影響的分析計算在線路走廊的選取中具有重要意義當危險影響超過一定標準(如電力部規程)時,實際工程中通常采用在通信電纜附近敷設屏蔽線或在通信電纜外套裝金屬管道的方法進行電磁屏蔽保護,以達到規程要求雖然電磁屏蔽基本計算理論并不復雜,但是精確計算金屬管道或屏蔽線對通信電纜的屏蔽效果卻存在許多問題需要解決,因為這不僅需要有合適的計算模型而且還與通信電纜、電力線路、屏蔽管線參數布置方式以及大地參數等因素有關從計算方法來講,規程方法只適用于通信電纜和電力線路平行或者交叉的簡單情況;傳輸線方法只適用于通信電纜和電力線路為平行或者分段平行的情況。對于通信電纜和電力線路布置復雜,并同時考慮感性耦合和阻性耦合時的地下電纜電磁屏蔽問題時宜借助于電磁場數值計算技術來計算本文提出了同時考慮感性耦合和阻性耦合時地下導體電磁屏蔽的計算模型,并利用該模型進行了金屬管道或屏蔽線對地下電纜的電磁屏蔽計算根據計算結果,分析比較了金屬管道和屏蔽線對通信電纜屏蔽的效果。
      
      用管道為主,共分3段:第1段為升壓泵吸水口前500進水管道,總長約88m;第2段為升壓泵出口到熱交換器吸入口段450管,總長約68 m;第3段為熱交換器出口段450管,總長約55 m.此外還有0 150海水再循環管道12m,零米以下0 m,以及進出凝冷器真空泵0100管道。管道主要采用焊接的方式連接,部分管段與鈦或不銹鋼設備相接。
      
      冷卻水采用鴨綠江入海口處海水,電阻率0.311"m,流速3 Ws.碳鋼管內壁在海水中以全面腐蝕、垢下腐蝕和電偶腐蝕為主要腐蝕形態,其中后2種腐蝕形態造成的危害較為嚴重。根據沿海發電廠同類循環冷卻水系統運行經驗,要保證管道正常運行和使用壽命,對管內壁采用涂層加陰極保護聯合保護的方法技術上是可行的,經濟上是合理的。
      
      由于外方對電廠廠房內海水循環冷卻水管道內壁防腐未提出設計要求,并考慮到管道彎頭和焊接連接較多,已安裝的管道內壁涂敷防腐涂層較困難,經有關專家論證和參照某些陰極保護工程實踐,決定對直徑大于150mm管道采用不做內防腐涂層的加強級外加電流陰極保護方案。
      
      1陰極保護主要參數和技術指標1.1主要參數1.1.1最小保護電流密度p根據工程經驗和試驗結果,有關In3,確定裸管初始p值為500mA/m2,穩定后的p值為100~200以銀/氯化銀電極和鋅電極作為電極:鈦設備附近管道的保護電位所有靠近鈦設備管道的保護電位參比電極距鈦設備距離小于0.2m測量值)都不得太負,一般要收稿日9求控制在:1.2主要技術指標1)實施保護后,冷卻水管道通電電位,相對于銀/氯化銀參比電極:鈦設備附近-0-70——0.80V,其它任意點-0-75——1-15V;相對于鋅參比電極:鈦設2)輔助陽極設計使用壽命大于10a. 2保護設施選擇2.1輔助陽極2.1.1陽極種類根據技術指標要求,選擇大連理工大學研制的長壽命鈦釕輔助陽極,陽極型號為CP32-60,工作 面積60cm2ASA膜由西北有色金屬研究設計院提供。
      
      2.1.2陽極性能鈦釕輔助陽極的主要性能:工作電流密度100-穿電位海水中,相對Ag/AgCl電極)8V;額定輸出工作電流!6A. 2.1.3陽極制式陽極制式應便于安裝,不阻水,不影響管道安全運行,故選擇外裝管式鈦釕陽極,結構見。
      
      2.1.4陽極絕緣采用整體絕緣方法:根據陽極形狀和尺寸,制作專用模具,除陽極工作面外,其余部分用模具整體壓膠密封絕緣,制成專用的管式外裝陽極。
      
      2.2參比電極控制用參比電極選用堅固耐用、電位測量準確、重現性好的銀/氯化銀電極及高純鋅電極,固定監測用參比電極則選用高純鋅電極。參比電極為外裝式,其結構與輔助陽極相似。
      
      2.3控制電源和配線根據工作條件,選用手控式戶內型陰極保護直流電源。對電源設備的主要要求是:輸出電流和電壓在設計要求范圍內連續可調,能長期運行,有一定的抗干擾能力,在環境、氣候等工作條件變化時能正常工作。系統配線應符合陰極保護設計的基本要求,陽極線和陰極線采用YC銅芯橡套線,參比線和測量線采用RVV屏蔽線。
      
      3系統組成和電極布置3.1分系統每一機組循環冷卻水管道陰極保護系統由4個相對獨立的分系統組成,由4臺電源對4個分系統分別進行控制。
      
      3.2輔助陽極布置管道安裝陽極間距一般為2-3m,彎頭連接處及管道與鈦或不銹鋼設備連接處陽極安裝間距小于2m. 3.3匯流點和參比電極布置每個分系統均設置2個匯流點和2個測量線接點。安裝4支參比電極,其中1支作為系統控制用,1支作為系統控制備用,這2個電極的引線及對應的測量線均引至陰極保護電源柜的相應接線端子上。每一分系統的另外2支參比電極作為現場固定監測用,可不引線。除第3分系統熱交換器進出口管段分別布置控制和固定監測用銀/氯化銀電極各1支外,其余的參比電極均采用高純鋅電極。各分系統輔助陽極、參比電極、匯流點和測量線接點布置見 1. 3.4系統布線將輔助陽極、參比電極和匯流點的導線及測量線引至電源柜,接在相應端子上,然后每一分系統由相應的主線接到插板的對應端子上。
      
      4簡要設計計算以單個機組為計算單元。
      
      4.1保護面積S計算公式為 1各分系統輔助陽極、參比電極、匯流點和測量線接點布置管徑管長保護面積輔助陽極參比電極匯流點測量線接4.2保護電流計算時,最小保護電流密度初始值和穩定值分別取500mA/m2和150mA/m2.被保護管道保護面積和所需保護電流計算結果一并列于 2. 2管道被保護面積和所需電流強度管徑/mm長度/m面積/m2初始電流/A穩定電流/A合計4.3陽極接水電阻4.3.1單支陽極接水電阻度,cm;d為陽極直徑,cm.計算時,p為31.1 4.3.2陽極總電阻見 3. 4.4電源輸出4.4.1輸出電流按4個分系統保護電流強度的計算結果,各分系統電源輸出電流最大值為40~45A,選定控制電 3各分系統電源輸出電流和電壓計算值分系統陽極總電阻/輸出電流/A輸出電壓/V源的額定值為50A. 4.4.2輸出電壓計算時,導線電阻和管道等效電阻之和取0.25,輸出電壓計算公式4個分系統輸出電壓為11~13V,選定電源的額定值為20V. 5安裝技術方案和要求5.1輔助陽極安裝按設計圖紙指定位置安裝陽極。首先在管道預先劃定的位置開一直徑為55mm的孔,將陽極下基座插入,在管外將基座點焊固定,再連續滿焊2遍,然后裝入帶有壓膜成型絕緣密封膠墊的陽極體,上好陽極上基座,螺栓固定,均勻用力把緊,將陽極導線固定在陽極接線柱上,檢查合格后上好陽極蓋(見圖安裝陽極應注意:1)不得用手直接觸摸陽極體 面,防止油污、汗漬沾在工作 面上;2)不得損壞電極體與被保護管道之間的絕緣密封件,以保證陽極體與被保護管道之間的絕緣性和密封性。
      
      5.2參比電極安裝按設計圖紙所標位置安裝,方法同上。
      
      5.3匯流基座和測量線按點基座安裝按圖紙所標位置,將基座焊在管道上,將陰極匯流線或測量線接線端的外皮剝去約3cm,用砂紙將接線頭和基座上的銅鼻子孔內打磨至露出金屬光澤,銅導線涂焊膏,掛錫,插入已熔入焊錫的銅鼻子內,靜置至錫完全凝固。
      
      5.4控制電源柜安裝在指定的位置按設計要求將控制電源固定安放在預制的基座上。
      
      5.5接線1)接線前,分別檢測輔助陽極、匯流基座、測量線接點基座及參比電極與相應導線是否導通;檢測系統各類導線之間的通斷情況。")測量并記錄輔助陽極和管道的自然肝路)電位。)將陽極導線接在直流電源的正極,管體的匯流線接至負極,參比電極引線和測量線分別接到標有比“和測量”的接線拄上。
      
      中國鋼管信息港訊:6運行和保護效果評價6.1運行按要求接通電源,給被保護系統送電。運行一定時間后檢測測試點的通電電位值及直流電源的輸出電流和電壓值。根據檢測結果,由小至大調整直流電源的電流輸出,使測試點電位達到規定值。重復上述過程,直至電位達到要求且穩定時為止。
      
      6.2保護效果評價2號機組陰極保護系統調試階段,3號分系統運行參數調整和2個測試點對應的管道通電電位檢測結果。 中!為相對于銀/氯化銀參比電極控制用電極)的測量值,+則是以鋅電極固定監測用電極)作為參比電極的測量值,和分別為直流電源的輸出電流和輸出電壓。每間隔12h調整一次輸出電流調幅10A),穩定后測量相應的電位值。
      
      4 3號分系統運行參數和管道通電電位測量值由 4可見,隨輸出電流增大,通電電位向負向變化,當電流增至30A時,2個測試點電位值均達到技術指標和設計要求。此時,保護電流密度約為左右。
      
      3號分系統鈦釕陽極的工作電位相對于Ag/AgCl電極)與輸出電流的關系。由可見,當輸出電流達到30A時,陽極的電位只有5V左右,低于臨界擊穿電位值2V), 明系統陽極在較高電流下能正常工作,性能指標符合設計要求。
      
      陰極保護系統初期運行的90d內,2個機組各分系統輸出電流控制在30A左右。目前,各分系統已穩定運行600d以上,輸出電流則控制在25A左右。 5列出了2號機組各分系統相對于控制用參比電極3號分系統為銀/氯化銀電極,其余各分系統均為高純鋅電極),管道開路電位、運行90d和穩定運行600d的通電電位測量值。由 5可看出,各分系統運行90d后,通電電位值均達到了技術指標要求, 明管道已處于被保護狀態。
      
      5 2號機組各分系統電位測量值V分系統開路運行90d運行600d目前,1、2號機組陰極保護系統均運行正常。施工、運行和電位檢測結果 明,冷卻水管道外加電流陰極保護設計合理,施工簡單,維護方便,技術指標達到設計要求。中國鋼管信息港訊
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