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油罐罐底板導電聚合物 柔性陽極外加電流

[ 時間:2021-04-07 點擊:298 ]
   1、引言
在油品儲運過程中,目前大多采用鋼製儲罐儲存油品,而鋼製儲罐容易受到內外環境介質的腐蝕而影響其使用壽命,導電聚合物柔性陽極外加電流保護係統就是防止或抑製被保護金屬構築物發生電化學腐蝕的技術,該方法是對被保護的金屬施加一定的陰極電流,使被保護金屬的電位負於某一電位值,使其上的電化學反應得到抑製,從而使金屬的腐蝕得到控製。本文對油罐地板外側腐蝕原因作了分析,並對導電聚合物柔性陽極外加電流保護係統的應用及在日常管理中存在的問題及判斷方法作了一定的介紹。
           <導電聚合物柔性陽極圖片>
           2、油罐底板外側腐蝕原因分析
(1)、油罐底板外側直接和瀝青砂接觸 ,罐底和瀝青砂接觸程度不同,造成罐底各部位氧氣的濃度不同,從而產生氧濃差電池,含氧較大區的金屬電極電位低,構成電極的陽極而罐底產生腐蝕。
(2)、油罐周圍存在雜散電流,雜散電流從罐底流出的地方,成為腐蝕電池的陽極區而造成罐底的腐蝕。
(3)、土壤中的硫酸鹽還原菌也會通過瀝青砂抵達油罐底部而腐蝕罐底。這種腐蝕受土壤電阻率、PH值、含鹽量、微生物、含氧量等多種因素的影響。一般土壤電阻率越低,含鹽量越大上述腐蝕越嚴重。
(4)、油罐底板外側經常有鹽水存在,鹽水中的氯離子滲透能力比較強,造成油罐底板的嚴重腐蝕。
(5)、沿海地區空氣潮濕含鹽霧,雨水豐富,地下水中鹽份含量高,土壤電阻率低,客觀上罐底板外側容易構成電化學腐蝕環境。即使建罐位置位於基岩上,雖然對罐底板外側的腐蝕有所改善,但並不能最終改變罐底板外側電化學腐蝕環境。
 
 
                                                                             3、外加電流陰極保護技術原理
在鋼鐵中的Fe和C在自然狀態下,相互極化至腐蝕電位EC,相應的腐蝕電流為IC,當通電進行陰極極化後,電位負移,假如電位極化到E1,總電流為 I1,而腐蝕電流則由IC降到I1,此時腐蝕減小了,但未停止。I1-I1為外加的陰極電流。當外加電流繼續加大,電位繼續負移至陽極的平衡電位EOFe時,腐蝕電流降為零,完全停止了腐蝕,外加的電流增大到I2 (此電流即為陰極保護電流)。換句話說,原來C的電位高,Fe的電位低,兩者存在電位差,產生IC大小的腐蝕速度 ,陰極保護向金屬上通以陰極電流,使之陰極極化,電位向負移,使金屬上原腐蝕電池的陰極C和陽極Fe的電位差逐漸減小,腐蝕速度下降,當把電位負移到同Fe的電位相等時(陰極保護電位約極化到-0.85V,此電位值是相對於Cu/CuSO4電極的),則金屬就得到了完全保護。
 
 
                                                                            4、導電聚合物柔性陽極在罐底板陰護中的應用
導電聚合物柔性陽極外加電流保護係統在使用中出現的問題及判斷方法 ,外加電流陰極保護係統在大型儲罐日常應用中,不少外部故障可以通過恒電位儀來判斷。
( 1 )、保護電位達不到正常範圍(低於規範值-0.85V至-1 .20V,其中有可能場地地坪與儲罐基礎不均勻沉降,造成與導電聚合物柔性陽極連接電纜的斷裂,致使該段柔性陽極不通電,無法正常工作 ,表現的現象為∶電流電壓與其他恒電位儀數據比較偏大,保護電位上不去。
(2)、保護電位達不到正常範圍、 電路開路(隻有電壓、無電流),一般情況是由陰陽極匯流電纜斷裂產生 ,可檢查陽極匯流電纜有無斷裂或者陰極匯流電纜有無斷裂還可以檢查下陰極電纜與罐底板邊緣板的焊點 ,很多時候有可能是日常檢維修時造成陰極電纜在邊緣板的焊點脫落,這個經常造成這個現象。
(3)、各個保護電位數據值不均勻,以某油庫十萬立方米原油儲罐來說,一般罐底板下部,設有六個長效硫酸銅參比電極,一個參與工作 ,其餘五個觀察監測用 ,如果現六個參比電極保護電位數據不均勻,有些就需要檢相差比較大( +-300my左右)就需要檢查外部電纜與柔性陽極的連接電纜,有可能因為施工過程中外力或者地坪與儲罐基礎之間的不均勻沉降,導致有部分連接電纜斷裂部分柔性陽極無法正常工作 ,而造成這種現象,一般來說可通過鉗形電流表檢測陽極接線箱上的各分路連接電纜的電流。一般對於外加電流陰極保護係統導電聚合物柔性陽極的日常故障可以通過以上幾點來判斷。
 
                                                                                    5、導電聚合物柔性陽極的安裝
(1)在鋪設導電聚合物柔性陽極前,要先檢測一下鋪設柔性陽極的溝底深度是否達到設計最初的要求,然後再檢測一下鋪設溝的走向是不是和設計圖紙上的方位走向一直。最後把柔性陽極拐角處適當的修正一下,可以叫柔性陽極能夠自然的歪曲過來。
(2)開始鋪設時,工人一定要配合好,不能叫柔性陽極在地上拖著走,也不能叫柔性陽極在水泥樁上摩擦,避免柔性陽極外層的編織袋磨斷裂。使得碳粉滲漏出去,影響其使用的壽命。在鋪設過程中,要叫柔性陽極自然的伸曲,不能用力的去拉直,避免後期回填碾壓時,柔性陽極斷裂。
(3)鋪設完成時,要拿萬用表對柔性陽極進行檢測通斷。一條線上的柔性陽極兩端是導通狀態,中間不能存在有斷路現象。然後還要對柔性陽極的長度進行測量確認,誤差要在合理的範圍之內,最後對其進行銘牌的統一標記,做好標記,方便後期電纜線的連接。然後再回填沙土。
 
                                                                                    6、參比電極的安裝
 參比電極在實際工程應用中,由於測量中可能存在硫酸銅電極被汙染, 銅電極表麵氧化或溶液飽和度不夠、多孔塞被有機物阻塞,永久性安裝的參比電極有缺陷等不良情況,安裝參比電極前應對電極的精確性進行核實,通過對參比電極的校準,以保證參比電極測量結果的準確性,陰極保護係統的充分發揮功能。本工程中,考慮到運輸,存儲等因素的影響,采用將待安裝的參比電極與已校準的同類型參比電極一同置於裝有帶水的容器中進行準確性測量的測試方法。在測試過程中, 需對參比電極的浸泡時間進行嚴格的控製,必須在安裝前提前至少一天對參比電極進行浸泡,以使得參比電極外部填料達到充分的滲透及離子交換,保證參比電極校準結果準確並在隱蔽後電位穩定性,性能可靠。
<參比電極鋪設>
 
 
                                                                                       7、結束語
導電聚合物柔性陽極陰極保護係統是一種控製罐底下表麵腐蝕的經濟有效的方法,導電聚合物柔性陽極近些年來的應用,已不局限於大型儲油罐底的保護,在長距離石油管道輸送和橋梁等一些建築物的陰極保護中的應用也越來越多。隨著導電聚合物柔性陽極陰極保護的技術日新月異的發展 ,但對已經廣泛應用於石油石化行業中的導電聚合物柔性陽極的管理使用情況的研究分析 ,仍對我們的工作有著重大的意義。

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