管道老化涂层的修复——采用CP来延长老化涂层的寿命
2017-08-29 15:43:27
作者：本网整理 来源：腐蚀与防护
“当老化涂层管道还没有严重到必须进行重新涂层时，选择安装一个线状或分布式阳极系统来增加CP是更划算的；这样既可以提供对管道的保护，又可以延长管道的使用寿命”，Didas说。
图为：一个线性阳极被安装在管道附近
照片提供者：Jeffrey Didas
通常，对于横越全国的管道，在施工阶段就选择安装外加电流阴极保护（ICCP）系统，这等于提供一个远程的阳极地床为几英里长的管道提供保护电流。根据NACE认证成员、米尔斯集团（加州圣拉蒙）总工程师和MP's的技术编辑Norm Moriber的意见，沿管道保护电流的分布（众所周知是衰减的），它依赖于远程阳极地床和目标结构的表面之间的电阻，因为它会导致电流密度随着远程阳极地床的距离增加而降低。所以，当涂层不良的条件下就会导致该局部区域的低P/S电阻，那么想要给该区域提供足够的保护电流就变得很困难了。
“然而，增加来自远程阳极地床的电流使其保持在标准电位以上，会与相邻的管道产生干扰问题，以及会存在管道的过保护区域与阳极地床距离过近的问题”，Didas警告说。
“同时，原来的CP设计可能不支持沿管道局部区域电流增加的需求”，Moriber补充道。
“线性阳极CP系统用来解决该类问题的原理是，通过将阳极地床作为管道的紧密耦合结构配置在其旁边”，Moriber说。他继续评论道：“总的来说，线性阳极对于给涂层老化的管道提供阴极保护或其它特殊需求，都是一个有价值的工具”。
线性阳极
线性阳极是一个连续的金属阳极，通常由铜或钛心和导电外层构成，并安装在一个焦化的套筒或预先填满焦炭屑的套筒中。阳极有助于促进沿管道表面的连续电流的分布，如当发生从局部阳极地床向遥远地方提供足够的电流和电流源附近有过度的CP电流的情况时，该方式下的电流输出可以避免损坏涂层。
线性阳极与管道紧密耦合，将电流损失减到最小，有助于消除杂散电流的问题，同时也降低了系统的电流需求。线性阳极可以用电缆犁、定向钻、挖沟机或反铲等工具安装，在相同的安装装置中需包括阳极和管座电缆。
分布式阳极
分布式阳极系统包括：单独的石墨、铸铁或MMO阳极，形状和尺寸各异，靠近管道并沿管道长度设置（如与管道的间隔为100英尺（30米）），用管座电缆相互连接等。
分布式阳极具有提供局部高电流输出，土壤平均电阻和较高的电位梯度的特性。它们可以通过镗孔或反铲安装，并需要在阳极之间安装管座电缆。
图为：整流器为远端阳极地床、线性阳极和分布式阳极提供了电源。
照片提供者：Jeffrey Didas
Didas说：“管道的作业带是决定采用哪种类型阳极系统的主要因素。如果翻地、挖沟或定向钻井可以满足条件的话，那么线性阳极通常是合适的选择；因为它更有效率，并能为管道提供了均匀的电流分布。由于作业带条件的限制如土壤中含岩石、土地使用权等，只能允许单阳极安装，那么就会使用分布式阳极。”
“CP系统的实际评估和选择要考虑以下因素：安装布局、电流要求测试、阳极类型和安装方法等，同时应该在NACE认证的CP专家或授权腐蚀工程师的直接监督下进行。该评估过程将决定是采用单个的线性阳极、分布式阳极系统、或将两者的结合使用，哪一种能能成功地与现有的和重新涂的涂层区域相结合。”
“采用设计良好、优质材质的CP，可以将CP系统的服务寿命延长到50年”，Didas说。
在那些管道涂层和CP系统仍然兼容的区域，重新涂层是一个简单且低侵入性的修补办法。如果选择安装额外的CP系统的话，需要考虑因素是管道可访问性、作业带条件、需要保护的管道长度及成本等。也可以安装一个线性阳极，对于典型的管线来说，其费用约15~25美元每英尺；而如果土壤中含有岩石，那么就需要进行水平定向钻井，成本就要高达50美元每英尺了。
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