為了解決閥門接地所帶來的對陰極保護系統的影響,最終目的是要防止陰極保護電流從接地位置集中地流入或者流出,同時還要有效的防止靜電的積累和雷擊的危害,解決方法的基本思路就是隔直通交(阻止直流通過,降低交流阻抗)。
(1)盡量較少惰性材料(如Cu)接地極的使用,而采取活性材料接地的方式,這樣能降低電偶腐蝕對閥門的危害。常用的材料包括:鋅包鋼、鋅帶等。另一方面,金屬鋅可以作為犧牲陽極使用,為閥門提供陰極保護的同時,電回路中還降低了閥門在陰極保護電場的電勢。閥門電勢的降低,減少了閥門與陽極之間的電勢差,使在接地位置的陰極保護電流不會出現過于集中的現象。
但由于接地極與管道直接連通,不但增加了管道從接地極接受雜散電流的危險,而且在管道進行瞬間斷電測量,評價陰極保護有效性時難以實施。另外,嵌位式排流方法也能起到隔直通交的作用,但其明顯的不足是耐雷電流或故障電流的強電沖擊性能較差,存在大電流毀壞設備的可能,管理維護繁瑣、費用高,不推薦使用該方法。
(2)同態去耦合器加接地極的方式是國外應用較普遍的方式,也是NACE SP0177-2007標準和加拿大管道腐蝕研究會的專題研究報告PR-262-9913《交流接地對陰極保護的影響報告》中推薦的方式。由于其低閾值電壓(-2V/+2V)和雷電沖擊漏泄電流量大(100kA)的特點,具有降低感應電壓效果好、維護方便、適用性強等優點,同時又能防止雜散電流在管道上匯集后對人體的危害。作為直流隔離和交流耦合裝置,當遇到交流故障電流或雷電電流時同態去耦合器會切換到短路模式,以提供過壓保護。當過電壓過去之后,又自動切換回到直流隔離模式。
如果使用的是經過Fail-Safe認證的固態去耦合器,當遇到自身故障時,會自動變為短路模式,優先保證防止靜電和雷擊的危險。當固態去耦合器出現自身故障時,巡檢人員能夠通過測試樁的電位變化或者恒電位儀的輸出電流的變化來判斷固態去耦合器是否正常工作。特別是具有陰極保護遠程傳輸系統的企業,可以實時的監測固態去耦合器的工作狀態。而直接接地法和活性材料接地法這兩種方式在出現問題或者故障時,往往不能及時地做出判斷,使管道處于欠保護、靜電、雷擊等風險之中,雖然安裝成本較低,但是卻為陰極保護的運行和維護帶來了很大的閑難。
(3)對于電動閥門,應該對電動部分與閥體部分進行絕緣隔離,還需要保證直流電動閥門的負極線與閥體之間的絕緣,交流閥門的中性線、零線與閥體之間的絕緣。在絕緣性檢測時可以使用國外某公司的CE-IT絕緣測試儀,該儀器是一款能夠全自動、高靈敏度的檢測絕緣性的電子儀器,通常要比直接測試絕緣電阻更加可靠。在使用CE-IT檢測絕緣性過程中,當測量結果為“short”時,表示所測兩端的電壓降在10mV或者更小,此時絕緣不合格,會出現陰極保護電流在短路點集中的問題;當測試結果為“900d”時,表示所測兩端的對地電位極性相反或者電壓降在大于10mV,同時泄露電流小于25%,絕緣合格;如果顯示“Open”可能會需要進行更進一步的測量。
責任編輯:李玲珊
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