CN109136938B - 地下管道阴极保护防腐蚀方法 - Google Patents

地下管道阴极保护防腐蚀方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地下管道阴极保护防腐蚀方法,属于金属管道防腐蚀保护技术领域,旨在减缓了气阻现象,延长阳极地床寿命现象,其技术方案要点是通过恒电位仪向地下管道补偿电子抑制地下管道的金属腐蚀,施工工序为:进行所述阳极地床井的钻建;安装所述辅助阳极体;安装所述恒电位仪、安装测试桩、敷设电缆、焊接阴极接点和零位接阴点、安装参比电极。本发明解决了辅助阳极常产生气阻,使用周期较短的问题。

Description

地下管道阴极保护防腐蚀方法
技术领域
本发明涉及金属管道防腐蚀保护技术领域,特别涉及一种地下管道阴极保护防腐蚀方法。
背景技术
火电厂循环水管道主要是用于冷却凝汽器里的水蒸汽的,从而产生压力,推动汽轮机发电。循环水管道由于水流和夹砂的冲刷,同时处于地下环境中,外壁与潮湿土壤接触,所以循环水管道很容易遭受腐蚀。一旦循环水管道有腐蚀穿孔泄露,势必会影响汽轮机的正常工作,甚至会带来次生灾害,因此非常有必要对循环水管道采取防腐蚀保护措施。
授权公告号为CN101696758B的中国发明专利公开了一种非开挖施工大口径管道腐蚀控制方法,采用管道外壁涂层防护+牺牲阳极阴极保护的联合防腐蚀方案进行管道腐蚀控制;阴极保护是在管道上以非开挖方式安装阴极保护系统馈电装置,然后借助馈电装置在非开挖施工大口径管线附近埋设与非开挖施工大口径管线电连接的牺牲阳极保护装置,对管外壁进行腐蚀控制的方式。
但牺牲阳极常产生气阻现象,使阳极地床寿命较短,不便进行长期的管道防护。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地下管道阴极保护防腐蚀方法,具有减缓了气阻现象,延长阳极地床寿命的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种地下管道阴极保护防腐蚀方法,采用外加电流的阴极保护,通过恒电位仪向地下管道补偿电子抑制地下管道的金属腐蚀;
(一)、对所述地下管道所在区域进行勘察,确定平均土壤电阻率;
确定所述地下管道的保护电位和保护年限;
(二)、进行接地网阴极保护的计算
① 计算管道所需总电流:I=i×S ,式中,i为保护电流密度,S 为保护对象的保护面积,管道所需总电流加上设计裕量的电流的和为接地网所需总保护电流;
② 辅助阳极体规格的确定:辅助阳极体的消耗率为0.2-2毫克/安培•年;
③ 辅助阳极体数量:N=I/A×K
其中:
N — 辅助阳极体需要总数量;
I — 接地网所需总保护电流;
A — 单组辅助阳极体排流量;
K — 辅助阳极体发散电流屏蔽系数;
④ 每三组所述辅助阳极体安装于同一口阳极地床井中,所述1台恒电位仪控制2口阳极地床井;
⑤ 计算阳极地床的接地电阻,
单口井阳极的接地电阻:R1=ρ/(2×π×L)×ln(2×L/D)
其中:ρ— 电阻率;
L — 辅助阳极体总长度;
D — 阳极地床井直径;
2口井并联后阳极地床总接地电阻:R=K×R1/n
其中:K—屏蔽系数;
n—并联后阳极地床井数量,n取值为2;
⑥计算恒电位仪的设备规格:
单口阳极地床井实际输出电流等于管道所需总电流平均分配到每口阳极地床井内的电流,阴极保护设计年限及设备的余量取1.5;
额定电流=单口井实际输出电流×N×1.5
其中:N—恒电位仪所控制的阳极地床井数量;
1.5—保险系数;
额定电压=额定电流×接地电阻×1.2;
根据以上要求计算,选用合适规格的恒电位仪;
(三)、该防腐蚀方法的施工工序为:
①所述阳极地床井的钻建;
②所述辅助阳极体的安装:
按要求将一定量的碳素填料倒入阳极地床井内;
将辅助阳极体的电缆打开,依次吊起辅助阳极体;
将一个辅助阳极体垂直放入井中,吊起该辅助阳极体的电缆线穿入另一个辅助阳极体的PVC管中,起吊两根辅助阳极体竖直放置后采用铝热反应焊接;
将辅助阳极体依次放入阳极地床井中;
③辅助阳极体放到设计位置,辅助阳极体四周填充10~20厘米厚的碳素将辅助阳极体固定;
④将钻机移动到下一阳极地床井的位置;
⑤阳极地床井内再填充20~30cm厚的碳素;
⑥所述阳极地床井内填充粒径1~5cm的砾石净土至井下1.2m处,阳极地床井的井口砌井盖;
⑦其他配套设备的安装,包括:安装恒电位仪、安装测试桩、安装参比电机、电缆与管道焊接连接。
通过采用上述技术方案,辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属构筑物,使之阴极极化,达到阴极保护的目的,从而使腐蚀得到抑制,系统通过参比电极测量电位并将控制信号反馈给恒电位仪,以调节输出电流,从而使地下管道始终处于良好的保护状态;测试桩便于检测保护电位的情况;
恒电位仪能给被保护的金属结构物提供一个受控制的直流电流,使被保护的金属结构物始终处于一个稳定的保护电位范围内;
该防腐蚀方法不妨碍、不破坏现有设备,不会影响设备的正常运行。同时该方法开挖面积小,保护范围广,使用寿命长;
辅助阳极体的碳素填料厚度较大,含碳量高,导电性强,透气性好;碳素填料降低深井阳极地床接地电阻、增大排流能力明显、减少发热损耗、排气良好减少维修、有效延长阳极地床的使用寿命;
每口组合装配式深井阳极地床,由三组分段预制式阳极井体,按特定的装配工艺和质量要求进行组合;保证该深井地床形成的阳极分段,可将排流产生的气体集中排放,互不影响,减缓了气阻现象;同时还可缩短施工时间,保证施工质量,延长阳极地床寿命;
同时为了减小辅助阳极体与土壤之间的界面电阻和进一步改善透气性,在深井钻建完成后在预组装阳极体四周在填充10~20厘米厚的碳素。
本发明进一步设置为:同一所述辅助阳极体上相邻所述PVC 管之间连接有二通接头。
通过采用上述技术方案,进一步减少辅助阳极体产生的气体的溢散,减弱气阻情况。
本发明进一步设置为:所述地下管道上使用导线连接有埋设于地下的用于进行腐蚀试验的挂片,所述挂片包括通过导线连接的保护试片组,所述挂片包括通过尼龙绳与测试桩连接的未保护试片组;
通过采用上述技术方案,采用失重法计算保护度,计算公式为:P=[(WO-W1)/S0-(W0'-W1')/S1]/[(W0-W1)/S0] ×100%
式中P--保护度
W0--未保护试片原始重量,g;
W1--清除腐蚀产物后未保护试片重量,g;
S0--未保护试片裸露面积,cm2
W0'--保护试片原始重量,g;
W1'--清除腐蚀产物后保护试片重量,g;
S1--保护试片裸露面积,cm2
将保护试片组和未保护试片组分别按不同年限挖出,分别进行腐蚀外观对比和保护度计算,保护度应大于80%,确保该防腐蚀保护系统处于正常装填。
本发明进一步设置为:所述阳极地床井使用循环水置换泥浆法钻建。
通过采用上述技术方案,该钻建方法能减小阳极地床井的钻建对周围环境的影响。
本发明进一步设置为:所述辅助阳极体之间的铝热反应焊接方式为通过铝热反应所产生的高温使金属熔接。
通过采用上述技术方案,放热焊接简单、效率高、质量高,该反应于耐高温的石墨模具内进行的 ,正常的使用情况下,一个模具可焊接70个焊点以上,放热焊接过程仅需几秒钟。
本发明进一步设置为:采用钛基金属氧化物辅助阳极作为辅助阳极体。
通过采用上述技术方案,该辅助阳极体电缆接头放于阳极中心,经特殊处理不会出现断线导致阳极失效的现象;辅助阳极体使用寿命在30年以上;辅助阳极体不会出现电缆接头处的颈部和阳极尾部的排流密度大的缩颈效应;辅助阳极体的接地电阻随着时间加长不会出现明显变化。
本发明进一步设置为:所述电缆与地下管道焊接后于焊接处进行防腐处理。
通过采用上述技术方案,确保电缆于地下管道连接的稳定性,避免电缆与地下管道连接处受到腐蚀后相互分离,使防腐功能失效。
本发明进一步设置为:所述防腐处理包括于电缆与地下管道焊接点上涂热熔胶,热熔胶外设置热收缩片,热收缩片与地下管道连接处涂覆环氧腻子。
通过采用上述技术方案,使用热溶胶、热收缩片对电缆与地下管道焊接处进行密封,密封效果好,耐腐蚀性能强。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1、排流产生的气体集中排放,减缓了气阻现象,延长阳极地床寿命;
2、该防腐蚀方法不妨碍、不破坏现有设备,不会影响设备的正常运行;
3、放热焊接操作简单、施工效率高、焊接质量高。
附图说明
图1是阴极保护系统结构示意图;
图2是测试桩安装结构示意;
图3是电缆与地下管道连接结构示意图;
图4是挂片的排布结构示意图;
图5是挂片与地下管道的连接结构示意图。
图中,1、地下管道;11、防腐层;2、辅助阳极体;21、PCV管;3、阴极保护站;31、恒电位仪;4、电缆;41、铝热焊点;42、热熔胶;43、热收缩片;44、环氧腻子;5、参比电极;6、阳极地床井;61、碳素;62、砾石净土;7、测试桩;8、挂片;81、保护试片组;82、未保护试片组。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例
一种地下管道阴极保护防腐蚀方法,
(一)、① 对地下管道1所在区域进行勘察,测得地下管道1所在区域的平均土壤电阻率及土壤腐蚀环境强度。在本实施例中取土壤电阻率为30Ω•m,腐蚀强度环境为中等腐蚀偏强环境;
② 确定地下管道1的保护电位,实现保护的电位相对于CuSO4小于-0.85V;
③ 确定使用寿命,地下管道1的保护年限为30年。
(二)、进行接地网阴极保护的计算
步骤一、管道所需保护电流计算:
① 保护电流密度的选取i=3.3mA/m2
② 确定保护对象的保护总面积S,在本实施例中取保护面积为S=5900 m2
③ 计算管道所需总电流I=i×S=0.0033×5900=20A;
④ 考虑20%设计裕量,管道所需保护总电流值取24A。
步骤二、辅助阳极体2的规格:
辅助阳极体2选择钛基金属氧化物为材料制得。辅助阳极体2的消耗率0.2-2mg/A•a(毫克/安培•年),辅助阳极体2电缆接头放在阳极中心,经特殊处理不会出现断线导致阳极失效的现象;辅助阳极体2使用寿命在30年以上;辅助阳极体2不会出现电缆接头处的颈部和阳极尾部的排流密度大的缩颈效应;辅助阳极体2的接地电阻随着时间加长不会出现明显变化。单组辅助阳极体2规格为Φ219×6000mm。
步骤三、辅助阳极体数量计算:
①辅助阳极体2的单组排流量选择为9A;
②根据需求总电流为24A,辅助阳极体2数量: N=I/A×K=3组
其中:
N — 辅助阳极体需要总数量,组;
I — 管道所需保护总电流,24A;
A — 单组辅助阳极体排流量,9A;
K — 辅助阳极体发散电流屏蔽系数,1.1;
③ 每三组辅助阳极体2安装于同一口阳极地床井6中,两口阳极地床井6由1台恒电位仪31控制。
步骤四、计算阳极地床的接地电阻,
①综合电阻率ρ选取土壤电阻率为30Ω•m,阳极地床井6中三组辅助阳极体2的总长度L=18米,阳极地床直径D=0.4米。
单口井阳极的接地电阻R1=ρ/(2×π×L)×ln(2×L/D)
得出:R1=1.2Ω
②2口井并联后阳极地床总接地电阻为R=K×R1/n
R=0.72Ω
其中:K—屏蔽系数,取1.2;
n—并联后阳极地床井数量,取2。
步骤五、恒电位仪31设备规格计算
① 阴极保护设计年限及设备余量为1.5倍左右。阳极地床井6共设置两口且总输出电流等于管道所需保护总电流为24A,单口阳极地床井6实际输出电流为12A;
② 根据电器设备要求,在阴极保护法中:
额定电流=单口井实际输出电流×N×1.5=36A
其中:N—恒电位仪所控制的阳极地床井数量,2
1.5—保险系数
③ 额定电压=额定电流×接地电阻×1.2=31V
④ 根据以上要求计算,选用规格为50V/60A的恒电位仪31。
(三)、深井阳极地床的施工,如图1所示,
步骤一、钻建阳极地床井6:
确定阳极地床井6位置,将地上、地下障碍物清除,钻孔机就位后,钻建深度为60m,钻孔直径不小于400mm的深井。阳极地床井6的深度能使辅助阳极体2远离了其它埋地金属构筑物,减小了阴极保护系统对周围金属构筑物的影响,本实施例中阳极地床井6采用循环水置换泥浆法钻建。
循环水置换泥浆法是靠动力带动钻头旋转,钻头旋转过程中对井地层破碎,同时采用循环水将井底泥浆置换出来的钻井方法。
阳极地床井6的施工工序为:①将钻孔机移动到指定位置,保持钻孔机平稳,为准确控制钻孔深度,机架或机管上固定标尺;②调整机架挺杆,用对位圈对好桩位开动机器钻进、出土,达到控制深度后停钻,提钻;③井孔土清理,钻到预定的深度后,在孔底处进行空转清土,然后停止转动;提钻杆,不得曲转钻杆;④检查钻井质量,用测深绳或手提灯测量孔深及虚土厚度,虚土厚度、不超过10cm。
步骤二、安装辅助阳极体2:
辅助阳极体2由工厂预制而成。
辅助阳极体2的安装工序为:
按要求将100公斤的碳素61填料倒入阳极地床井6内;
将辅助阳极体2的导线打开,依次吊起辅助阳极体2;
辅助阳极体2下放,对准孔位吊直扶稳,缓慢下沉,避免碰撞孔壁;
将一根辅助阳极体4垂直放入井中,吊起这根辅助阳极体4上的导线穿入下一根辅助阳极体4的PVC管21中,起吊两根辅助阳极体2放置竖直后采用铝热焊接。
然后将辅助阳极体2放入阳极地床井6中,相连两个PVC管21之间连接有二通接头;
辅助阳极体2下放到设计位置时,于辅助阳极体2四周填充10~20厘米厚的碳素61将辅助阳极体2固定,确保辅助阳极体2的位置正确。
将钻机移动到下一个阳极地床井6的位置;
阳极地床井6内再填充20~30cm厚的碳素61;
再向深井内填充粒径1~5cm的砾石净土62至井下1.2m处,阳极地床井6的井口砌井盖。
碳素61能降低深井阳极地床接地电阻、增大排流能力、减少发热损耗、减少维修、有效延长阳极地床的使用寿命。
阳极地床井6的辅助阳极体2的安装结构可将排流产生的气体集中排放,互不影响,大大减缓了气阻现象。同时还可缩小施工时间,保证施工质量,延长阳极地床寿命,同时减小辅助阳极体2与土壤之间的界面电阻和进一步改善透气性。
铝热焊接为通过铝热反应所产生的高温使金属熔接,以达到高质量的熔接效果的放热焊接;铝热焊接操作简单、效率高、质量高,该反应于耐高温的石墨模具内进行的,正常的使用情况下,一个模具可焊接70个焊点以上,放热焊接过程仅需几秒钟。
步骤三、安装恒电位仪31:
恒电位仪31就是给被保护的金属结构物提供一个受控制的直流电流,使被保护的金属结构物始终稳定在一个保护电位范围内。恒电位仪符合GB、IEC和制造厂的有关标准,显示为数显式。恒电位仪箱采用不锈钢板制成。柜体采用不小于2.0mm厚的不锈钢板,门板度不小于2.0mm。所有部件具有足够的强度,能承受运输、安装和运行时短路所产生的作用力而不致损坏。外壳防护等级:IP54。恒电位仪柜内设照明,灯泡电压为安全电压,功率不大于25瓦,设有门开关锁。恒电位仪柜内装设电加热器,加热器启停由温湿度控制器控制。
阳极地床井6附近位置布置阴极保护站3,恒电位仪31设置于阴极保护站3内。
恒电位仪31的安装工序为:
恒电位仪31的验收,开箱就位、单机检查,确定表面涂层完好;
恒电位仪31的安装,按产品说明书将线路连接良好;
恒电位仪31按说明书要求进行调试试验;
恒电位仪31与辅助阳极体2和受保护的地下管道1进行接线;
恒电位仪31受电运行。
步骤四、安装测试桩7;
如图2所示,测试桩7用做电位、电流测视和阴极接点的汇流,测试桩7外侧设置有防爆接线箱,箱子内设置有3排等电位接线排,每排不少于3个接线端子。
测试桩7安装工艺流程为:
检验测试桩7、测试线无断路情况;将地下管道1与导线连接处打磨干净;制作电缆头;测量电位并进行记录;测试点外设置防护层;测试桩7于地下埋设深度不小于0.5米,安装保证测试桩7摇动不晃;将测试线铺设连接;清理测试桩7附近杂物。
步骤五、安装参比电极5;
一个测试桩7配合安装有一套参比电极5,参比电极5为长效埋地式Cu/饱和CuSO4=采用微孔陶瓷作为液土接界面,硫酸铜饱和液体不易流失,使用年限大于10年。该电极具有电位稳定、抗极化性能好、使用寿命长等特点。
安装前先将参比电极5取出放入清水中浸泡4小时以上,然后再将填包料加水调成浆状;
开挖坑;
打开布袋,将浸泡过的参比电极5和填包料放入袋中,参比电极5置于填料中,扎好包装袋,放入坑内,向坑内灌水直至填料达到饱和,然后回填土;
将参比电缆4接入测试桩7的测试回路即可,并将参比电极5电缆4接入恒电位仪31;
参比电极5连同填包料埋于要测量的地网旁200mm,且埋深与地网持平。
步骤六、地下管道1与电缆4焊接连接;
地下管道1与电缆4之间的连接均采用放热焊接,以确保电气连通,并做绝缘防腐处理;
破开阳极电缆4或测试电缆4的保护层,处理掉电缆芯的氧化层。用放热焊接连接把处理好的电缆芯放入焊具;
将焊接处的地下管道1打磨干净;
测量自然电位,作好记录;
进行放热焊接。
焊接完成以后做防腐处理。将电缆4接头打成蛇行圈,用扎带扎好,清理焊接口,并进行防腐处理。
如图3所示,地下管道1外侧设置有防腐层11,将地下管道1与电缆4连接处的防腐层11去除,使用铝热焊接方法将电缆4接头焊接到铝热焊点41上,将铝热焊点41焊接到地下管道1上,铝热焊点41外涂覆有热熔胶42,热熔胶42外侧涂覆有热收缩片43,用喷灯烤软热收缩片43后将热收缩片贴于铝热焊点41上,热收缩片43与地下管道1搭接的长度不小于100mm,并于搭接处涂覆环氧腻子44。
步骤八、埋设腐蚀试验挂片8。
如图4所示,挂片8尺寸规格为:100mm×50mm×4mm的45#钢(穿孔Φ6mm),试验挂片8共72张;
称重:将以上挂片进行称重,精确到0.01g以上并进行编号。
分组:取36张试验挂片8分成2组,1组受阴极保护的保护试片组81,一组为自然腐蚀状态不受保护的未保护试片组82;每组18片,保护试片组81用电缆4分别进行电气连接,试片间距不小于100mm;未保护试片组82用尼龙绳连接,试片间距不小于200mm。
埋设:将以上成组试片埋设在任意处的测试桩7附近,组间距不小于300mm,埋设深度与保护对象同深度且不能接触保护对象。
连接:为便于后期的测量和管理,将连接电缆4引至测试装置内,并与测试电缆4连接;尼龙绳直接引出地面。
将保护试片组81和未保护试片组82的试验挂片分1,3,5,7,10,20年进行开挖,每次各取3片,分别进行腐蚀外观对比和保护度计算,保护度应大于80%。
失重法计算保护度
P=[(WO-W1)/S0-(W0'-W1')/S1]/[(W0-W1)/S0] ×100%
式中P--保护度
W0--未保护试片原始重量,g;
W1--清除腐蚀产物后未保护试片重量,g;
S0--未保护试片裸露面积,cm2
W0'--保护试片原始重量,g;
W1'--清除腐蚀产物后保护试片重量,g;
S1--保护试片裸露面积,cm2
分期计算保护度确保地下管道1的阴极保护正常使用,若发现保护度较低可及时处理。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种地下管道阴极保护防腐蚀方法,其特征在于:采用外加电流的阴极保护,通过恒电位仪向地下管道补偿电子抑制地下管道的金属腐蚀;
(一)、对所述地下管道所在区域进行勘察,确定平均土壤电阻率;
确定所述地下管道的保护电位和保护年限;
(二)、进行接地网阴极保护的计算
① 计算管道所需总电流:I=i×S ,式中,i为保护电流密度,S 为保护对象的保护面积,管道所需总电流加上设计裕量的电流的和为接地网所需总保护电流;
② 辅助阳极体规格的确定:辅助阳极体的消耗率为0.2-2毫克/安培•年;
③ 辅助阳极体数量:N=I/A×K
其中:N — 辅助阳极体需要总数量;
I — 接地网所需总保护电流;
A — 单组辅助阳极体排流量;
K — 辅助阳极体发散电流屏蔽系数;
④ 每三组所述辅助阳极体安装于同一口阳极地床井中,1台恒电位仪控制2口阳极地床井;
⑤ 计算阳极地床的接地电阻,
单口井阳极的接地电阻:R1=ρ/(2×π×L)×ln(2×L/D)
其中:ρ— 电阻率;
L — 辅助阳极体总长度;
D — 阳极地床井直径;
2口井并联后阳极地床总接地电阻:R=K×R1/n
其中:K—屏蔽系数;
n—并联后阳极地床井数量,n取值为2;
⑥计算恒电位仪的设备规格:
单口阳极地床井实际输出电流等于管道所需总电流平均分配到每口阳极地床井内的电流,阴极保护设计年限及设备的余量取1.5;
额定电流=单口井实际输出电流×N×1.5
其中:N—恒电位仪所控制的阳极地床井数量;
1.5—保险系数;
额定电压=额定电流×接地电阻×1.2
根据以上要求计算,选用合适规格的恒电位仪;
(三)、该防腐蚀方法的施工工序为:
①所述阳极地床井的钻建;
②所述辅助阳极体的安装:
按要求将一定量的碳素填料倒入阳极地床井内;
将辅助阳极体的电缆打开,依次吊起辅助阳极体;
将一个辅助阳极体垂直放入井中,吊起该辅助阳极体的电缆线穿入另一个辅助阳极体的PVC管中,起吊两根辅助阳极体竖直放置后采用铝热反应焊接;
将辅助阳极体依次放入阳极地床井中;
③辅助阳极体放到设计位置,辅助阳极体四周填充10~20厘米厚的碳素将辅助阳极体固定;
④将钻机移动到下一阳极地床井的位置;
⑤阳极地床井内再填充20~30cm厚的碳素;
⑥所述阳极地床井内填充粒径1~5cm的砾石净土至井下1.2m处,阳极地床井的井口砌井盖;
⑦其他配套设备的安装,包括:安装恒电位仪、安装测试桩、安装参比电机、电缆与管道焊接连接。
2.根据权利要求1所述的地下管道阴极保护防腐蚀方法,其特征在于:同一所述辅助阳极体上相邻所述PVC管之间连接有二通接头。
3.根据权利要求1所述的地下管道阴极保护防腐蚀方法,其特征在于:所述地下管道上使用导线连接有埋设于地下的用于进行腐蚀试验的挂片,所述挂片包括通过导线连接的保护试片组,所述挂片包括通过尼龙绳与测试桩连接的未保护试片组。
4.根据权利要求1所述的地下管道阴极保护防腐蚀方法,其特征在于:所述阳极地床井使用循环水置换泥浆法钻建。
5.根据权利要求1所述的地下管道阴极保护防腐蚀方法,其特征在于:所述辅助阳极体之间的铝热反应焊接方式为通过铝热反应所产生的高温使金属熔接。
6.根据权利要求1所述的地下管道阴极保护防腐蚀方法,其特征在于:采用钛基金属氧化物辅助阳极作为辅助阳极体。
7.根据权利要求1所述的地下管道阴极保护防腐蚀方法,其特征在于:所述电缆与地下管道焊接后于焊接处进行防腐处理。
8.根据权利要求7所述的地下管道阴极保护防腐蚀方法,其特征在于:所述防腐处理包括于电缆与地下管道焊接点上涂热熔胶,热熔胶外设置热收缩片,热收缩片与地下管道连接处涂覆环氧腻子。
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FR2971794B1 (fr) * 2011-02-22 2013-11-08 Controle Et Maintenance Dispositif de protection cathodique et procede d'installation associe
CN202030825U (zh) * 2011-03-28 2011-11-09 天津市管道工程集团有限公司 用于保护埋地钢质管道的深井阳极阴极保护装置
CN202954095U (zh) * 2011-10-24 2013-05-29 中国科学院金属研究所 地下管道阴极保护系统馈电装置焊后检查装置
CN103243335A (zh) * 2013-05-23 2013-08-14 中煤科工集团武汉设计研究院 长距离管道输煤的强制电流阴极保护方法
JP6030518B2 (ja) * 2013-08-20 2016-11-24 東京瓦斯株式会社 埋設パイプラインのカソード防食状況計測方法
CN104611707B (zh) * 2013-12-05 2016-05-04 深圳市市政设计研究院有限公司 一种用于地下管路的阴极保护方法及装置
CN106119856B (zh) * 2016-08-19 2018-06-15 中国石油化工股份有限公司 一种智能区域阴极保护监控系统及其控制方法

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