犧牲陽(yáng)極施工是確保陰極保護(hù)系統(tǒng)有效運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié),施工質(zhì)量直接影響保護(hù)效果、陽(yáng)極壽命及系統(tǒng)穩(wěn)定性。需圍繞 “陽(yáng)極選型適配性、安裝規(guī)范性、與被保護(hù)體連接可靠性、環(huán)境適配性” 四大核心,結(jié)合不同應(yīng)用場(chǎng)景(埋地、水下、大氣)的特性,遵循以下注意事項(xiàng):
一、施工前準(zhǔn)備:基礎(chǔ)排查與選型適配
施工前需完成 “環(huán)境調(diào)研 - 陽(yáng)極選型 - 材料檢查” 三步確認(rèn),避免因前期準(zhǔn)備不足導(dǎo)致后期失效:
明確被保護(hù)體與環(huán)境參數(shù)
確認(rèn)被保護(hù)體材質(zhì)(如碳鋼、不銹鋼)、規(guī)格(如管道直徑、儲(chǔ)罐容積)及表面狀態(tài)(是否除銹、有無涂層破損),確保陽(yáng)極輸出電流與被保護(hù)體需求匹配(需通過公式計(jì)算保護(hù)電流密度:如地下管道通常需 10~20mA/m2);
檢測(cè)環(huán)境參數(shù):埋地場(chǎng)景需測(cè)土壤電阻率(用四極法,確定是否需填包料)、土壤 pH 值(酸性土壤需選耐蝕性更強(qiáng)的陽(yáng)極);水下場(chǎng)景需測(cè)水質(zhì)(鹽度、溫度、溶解氧),高鹽環(huán)境避免用鎂合金陽(yáng)極;大氣場(chǎng)景需確認(rèn)濕度、污染物濃度(如工業(yè)區(qū)需加強(qiáng)陽(yáng)極與被保護(hù)體的絕緣防護(hù))。
嚴(yán)格檢查陽(yáng)極及配套材料質(zhì)量
陽(yáng)極本身:核對(duì)型號(hào)(如 AZ63 鎂合金、ZA-27 鋅合金)、規(guī)格(尺寸、重量)是否符合設(shè)計(jì)要求,外觀無裂紋、變形、銹蝕(鎂合金陽(yáng)極表面若有白斑,可能是氧化受潮,需確認(rèn)是否影響活性);
配套材料:填包料(埋地用)需干燥、無結(jié)塊(如石膏 - 膨潤(rùn)土 - 硫酸鈉混合填包料,含水率需<5%),避免含雜質(zhì)(如石子、油污);連接電纜需符合防腐等級(jí)(如埋地用 PE 絕緣電纜,水下用防水鎧裝電纜),線徑需匹配陽(yáng)極輸出電流(避免過載發(fā)熱);螺栓、墊片需為防腐材質(zhì)(如不銹鋼 316L、鍍鋅鋼,避免與陽(yáng)極形成電偶腐蝕)。
制定專項(xiàng)施工方案
明確陽(yáng)極安裝位置(如地下管道陽(yáng)極需沿管道軸線布置,間距根據(jù)保護(hù)長(zhǎng)度計(jì)算,通常 50~100m / 個(gè))、安裝深度(埋地陽(yáng)極需在凍土層以下,避免溫度變化影響電流輸出);
規(guī)劃施工流程(如先開挖陽(yáng)極坑→鋪設(shè)填包料→放置陽(yáng)極→連接電纜→回填土),特殊場(chǎng)景(如水下陽(yáng)極)需制定潛水作業(yè)或吊裝方案,避免陽(yáng)極碰撞損壞。
二、施工中核心操作:確保 “連接可靠、環(huán)境適配”
施工過程需重點(diǎn)控制 “陽(yáng)極與被保護(hù)體的電連接”“陽(yáng)極與環(huán)境的接觸狀態(tài)”,避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致保護(hù)失效:
1. 陽(yáng)極與被保護(hù)體的電連接:低電阻、防腐蝕
連接方式選擇:
小型陽(yáng)極(如棒狀、塊狀):優(yōu)先用 “螺栓連接 + 焊接加固”,螺栓需擰緊(扭矩符合設(shè)計(jì)要求,如 M12 螺栓扭矩 25~30N?m),接觸面需去除氧化層(用砂紙打磨至露出金屬本色),并涂抹導(dǎo)電膏(如銅基導(dǎo)電膏),降低接觸電阻(要求接觸電阻<0.01Ω);
帶狀陽(yáng)極:直接與被保護(hù)體焊接(如儲(chǔ)罐內(nèi)壁,采用氬弧焊,焊縫長(zhǎng)度≥50mm),焊接后需檢查焊縫質(zhì)量(無氣孔、裂紋,用滲透檢測(cè)確認(rèn)),避免虛焊導(dǎo)致電流中斷;
偏遠(yuǎn)場(chǎng)景:若無法直接連接,需用電纜連接(電纜一端與陽(yáng)極焊接,另一端與被保護(hù)體的接地板焊接),電纜中間需穿保護(hù)管(如 PVC 管),避免土壤擠壓破損。
絕緣防護(hù):
連接點(diǎn)(如螺栓、焊縫)需做防腐處理(如纏繞防腐膠帶 + 涂刷防腐涂料),防止連接點(diǎn)自身腐蝕(連接點(diǎn)若生銹,會(huì)增大接觸電阻,導(dǎo)致電流無法傳遞);若為水下場(chǎng)景,需用防水密封膠(如硅酮密封膠)包裹連接點(diǎn),避免海水滲入。
2. 埋地陽(yáng)極:填包料鋪設(shè)與回填控制
埋地陽(yáng)極需通過填包料改善周圍環(huán)境,確保電流穩(wěn)定輸出,核心操作如下:
填包料鋪設(shè):
陽(yáng)極坑底部先鋪 10~15cm 厚填包料,放入陽(yáng)極后,用填包料均勻包裹陽(yáng)極(厚度≥5cm,無空隙),避免陽(yáng)極直接接觸土壤(土壤中的雜質(zhì)可能導(dǎo)致陽(yáng)極局部腐蝕不均);填包料需分層夯實(shí)(每層夯實(shí)度≥90%),防止后期回填土沉降導(dǎo)致填包料與陽(yáng)極脫離。
注意:填包料需與陽(yáng)極類型匹配(如鎂合金陽(yáng)極用石膏 - 膨潤(rùn)土 - 硫酸鈉填包料,鋅合金陽(yáng)極用石英砂 - 膨潤(rùn)土填包料),不可混用。
回填土要求:
回填土需篩選(去除石塊、雜草、尖銳雜物),避免劃傷陽(yáng)極或電纜;分層回填(每層 20~30cm),每層夯實(shí),防止出現(xiàn)空洞(空洞會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)極周圍土壤電阻增大,電流輸出下降);回填后需做標(biāo)記(如插警示樁),避免后期施工破壞陽(yáng)極。
3. 水下陽(yáng)極:定位與固定
水下陽(yáng)極(如海洋結(jié)構(gòu)、淡水閘門)需避免位移和碰撞,操作要點(diǎn):
定位:根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙用 GPS 或聲吶定位,確保陽(yáng)極與被保護(hù)體的距離符合要求(通常 0.5~1.5m,過近可能導(dǎo)致被保護(hù)體局部過保護(hù),過遠(yuǎn)則保護(hù)范圍不足);
固定牢固:用不銹鋼支架或螺栓將陽(yáng)極固定在被保護(hù)體上(支架需做防腐處理,避免與陽(yáng)極形成電偶腐蝕),或采用重力式固定(如塊狀陽(yáng)極底部澆筑混凝土配重),防止水流沖擊導(dǎo)致陽(yáng)極移位;
電纜防護(hù):水下電纜需用鎧裝電纜(如鋼絲鎧裝 PE 電纜),電纜接頭需用防水接頭盒密封,避免海水滲入導(dǎo)致短路。
三、施工后檢測(cè):驗(yàn)證保護(hù)效果
施工完成后需及時(shí)檢測(cè),確保系統(tǒng)正常運(yùn)行,核心檢測(cè)項(xiàng)目:
電位檢測(cè):
用參比電極(如飽和硫酸銅參比電極 CSE)測(cè)量被保護(hù)體的電位,要求達(dá)到 “保護(hù)電位范圍”(如鋼鐵被保護(hù)體需≤-0.85V,CSE;若電位高于 - 0.85V,說明陽(yáng)極活性不足或連接不良,需排查原因);測(cè)量點(diǎn)需覆蓋被保護(hù)體的兩端、中間及關(guān)鍵部位(如法蘭、閥門),確保整體保護(hù)均勻。
電流檢測(cè):
用鉗形電流表測(cè)量陽(yáng)極輸出電流(或電纜中的電流),與設(shè)計(jì)電流對(duì)比(偏差需≤10%),若電流過小,可能是接觸電阻過大或填包料失效;若電流過大,可能是陽(yáng)極過腐蝕,需調(diào)整陽(yáng)極數(shù)量或規(guī)格。
外觀檢查:
埋地陽(yáng)極需檢查回填土是否沉降、標(biāo)記是否清晰;水下陽(yáng)極需通過潛水或水下機(jī)器人檢查陽(yáng)極是否完好、固定是否牢固、電纜是否破損,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修復(fù)。
四、其他注意事項(xiàng)
防護(hù):
施工中需佩戴防護(hù)裝備(如帽、絕緣手套、防滑鞋);焊接作業(yè)需符合消防要求(配備滅火器);水下作業(yè)需確認(rèn)潛水設(shè)備完好,避免溺水或觸電。
避免陽(yáng)極混用:
同一保護(hù)系統(tǒng)中不可混用不同類型的陽(yáng)極(如鎂合金陽(yáng)極與鋅合金陽(yáng)極),因不同陽(yáng)極的電位差會(huì)導(dǎo)致高活性陽(yáng)極(如鎂)優(yōu)先過度消耗,低活性陽(yáng)極(如鋅)無法發(fā)揮作用,反而浪費(fèi)成本。
記錄存檔:
施工過程需詳細(xì)記錄(如陽(yáng)極型號(hào)、安裝位置、檢測(cè)數(shù)據(jù)、施工人員),形成檔案,便于后期運(yùn)維(如定期檢測(cè)時(shí)對(duì)比數(shù)據(jù),判斷陽(yáng)極消耗情況)。