管道在公路、铁路发生交叉时,传统的做法是利用钢制套管进行承载保护,套管外壁进行与输送管道同等级别的防腐;在输送管道与套管之间安装绝缘支撑;采用锌带或镁带作为牺牲阳极缠绕在管壁上,保证与套管内壁的绝缘,并对套管两端进行密封处理。但由于套管外有防腐层,会严重影响阴极保护电流的流动,即使在有渗水的情况下,输送管道也得不到有效的阴极保护,即出现了电流屏蔽;受地层沉降因素的影响,套管和保护管之间经常会发生接触并损伤防腐层。由于套管内壁是裸管,会造成电接触及大量电荷的泄露;而且牺牲阳极的寿命较短,对于套管内锌带或镁带的更新或维护仍是个比较棘手的问题。因此,应尽量避免采用钢制套管,可以通过提高输送管道的壁厚等级来达到强度要求,并提高穿越管段的防腐级别;可以考虑用钢筋混凝土管涵或混凝土套管;如果必须采用钢制套管,则采用裸钢套管,可以导通阴极保护电流流到输送管道上;取消套管两端的密封头,允许地下水、土壤进入套管,使阴极保护充分发挥作用;加密绝缘块的设置,保证足够的强度和机械稳定性,确保套管与被保护管的绝缘。
如果管道附近有其他埋地金属结构,比如其他并行的管道,一部分阴极保护电流会沿该结构流动,并在靠近被保护管道的地段流出,进入被保护管道。该金属结构防腐层越差,流入的电流越多。由于金属结构的屏蔽作用,可能会导致部分管段电位达不到保护要求。对此,辅助阳极应考虑安装在被保护管道的同侧土壤环境中,或将浅埋阳极改为深井阳极,以减少屏蔽的影响。
牺牲阳极保护的管段应设有汇流点测试桩、中间点测试桩等。中间点位于两组阳极之间,获得保护电流小,保护电位 正,如果该处电位达到保护要求,那么才能得到管线全部受到保护的结论。在未进行中间点测试桩安装前,可以采用以下方式推断:①任意选取相邻三处汇流测试点,将中间处汇流点测试线与牺牲阳极断开,并测取此处的管地电位,如果此处电位达到保护要求,可以推断这三处汇流测试点之间其余位置也能够达到保护值;②采取地表参比法中的长距离闭路测量方法。
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