阴极保护中重要的电路屏蔽问题
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日期：2016-11-21 11:26:04
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当管道周围有绝缘层或金属结构存在时, 会影响阴极保护电流的流动, 使管道得不到有效的阴极保护，即电流屏蔽。目前, 国内采用“管中管”进行防腐保温的长输管道都不同程度的发生了腐蚀，某些套管内的输油管和固定墩内的管道也存在较为严重的腐蚀, 这种状况除了与施工质量控制不严有关外, 阴极保护电流的屏蔽也是一个重要原因。
金属结构对管道的屏蔽
1、管道穿越公路、铁路以及河流时套管的屏蔽
在管道穿越公路、铁路以及河流时, 经常需要将输油管放在金属套管中，以对管道进行附加保护, 并认为,套管与输送管充分绝缘，但采用套管时将有以下情况发生：
(1)输送管与套管完全绝缘, 套管与输送管的环型空间内没有电解液存在， 在这种情况下阴极保护电流被完全屏蔽, 但输送管仅受大气腐蚀。
(2)输送管与套管之间没有电气连接, 但套管内有电解液或泥土, 此时阴极保护电流从土壤中经过套管到达输送管, 在这种情况下输送管以及套管的外壁会得到阴极保护, 而套管的内壁因为排放电流而加快腐蚀。
(3)套管与输送管短路, 一旦套管与输送管发生短路, 阴极保护电流沿套管通过接触点返回到输送管, 此时, 如果套管与输送管之间有电解液, 输送管将发生严重腐蚀, 即使没有电解液, 如果套管防腐层较差, 也会泄漏大量电流, 使套管附近的一段管道得不到充分保护。
因此, 在设计中应该尽量避免采用套管, 而靠提高输送管的壁厚来提高强度. 在必须使用套管的情况下, 应采取必要的密封措施, 防止电解液进入, 并保证套管与输送管的绝缘。
2、固定墩钢筋的屏蔽
当固定墩内的钢筋与输送管发生意外接触时, 其影响相当于一个短路的套管，阴极保护电流通过钢筋并通过接触点返回管道。尽管钢筋之间存在间隙, 但密布的钢筋仍能阻断大部分阴极保护电流, 使固定敦内的管道得不到充分保护. 因此, 在设计中应减小钢筋与套管短路的可能性， 在施工中也要经常检测钢筋与输送管的电阻。
绝缘体对管道的屏蔽
“管中管”防腐保温结构的屏蔽问题。 当管道周围有绝缘体存在, 而且绝缘体与管道间有电解液存在时，由于阴极保护电流无法通过绝缘体到达管道表面, 管道得不到阴极保护。有人认为, 阴极保护电流可以通过绝缘体与管道之间的空隙到达管道表面, 事实是如果该空隙之间充满电解液, 电阻率很小, 这种看法是正确的。通过对“管中管”的腐蚀情况进行调查发现, 如果防水层破坏, 水分进入保温层, 如果水分充足, 管道会得到阴极保护, 一般不会发生腐蚀，如长期处于水下的管道。如果仅有少量的水分进入管道, 则在漏点两侧（2-3倍间隙的距离以外）一般会发生较严重的腐蚀。
另外, 如果管道附近有其他绝缘体或岩石存在, 也会影响电流的流动, 对管道的保护电流起到屏蔽作用。因此, 当管道通过岩石地带时, 应采取措施, 如：采用柔性阳极或带状阳极, 保证阴极保护电流顺利的到达管道表面。
