安装预包装镁合金牺牲阳极时,细节处理直接影响阴极保护系统的有效性和使用寿命。以下从前期准备、安装过程到后期验收,分步骤梳理关键注意事项,并结合不同场景提供技术要点:
一、安装前的环境与材料检查
1. 场地与土壤条件评估
· 土壤腐蚀性测试:
· 测量土壤含水率(宜>10%,若<5% 需提前浇水湿润)、pH 值(镁阳极适用于 pH=7~12 的中性 / 弱碱性土壤,酸性土壤需增加填包料厚度)、含盐量(氯离子>0.1% 时,填包料需添加石膏降低腐蚀速率)。
· 若土壤电阻率>50Ω・m,需扩大填包料范围(如将填包料包裹厚度从 10cm 增至 15cm)或采用深井阳极安装方式。
· 障碍物排查:
确认安装位置下方无地下电缆、水管等其他设施(与相邻管道间距≥3m,与电缆间距≥1m),避免阳极干扰其他金属结构。
2. 阳极与材料质量核验
· 阳极外观检查:
· 预包装阳极的棉布或无纺布包装应完整无破损,内部填包料无结块(若结块需捣碎过筛,确保透气性)。
· 阳极芯体表面无氧化皮、裂纹,引出电缆标识清晰(注明极性、规格,电缆绝缘层无划伤)。
· 配件完整性检查:
确认附带的填包料(通常为石膏粉、膨润土、硫酸钠混合物)、参比电极、热缩套等配件齐全,有效期内(填包料受潮需烘干后使用)。
二、安装过程中的关键操作细节
1. 沟槽开挖与阳极放置
· 沟槽尺寸规范:
· 矩形沟槽长 × 宽 × 深≥1.2m×0.6m×1.5m(阳极埋深≥1m,顶部距地面≥0.7m),若多支阳极串联,间距≥5m,避免相互屏蔽。
· 沟底铺设 10cm 厚细砂或软土垫层,防止尖锐石块刺破阳极包装层。
· 阳极摆放方向:
串状阳极需水平放置,避免垂直埋设(减少填包料沉降导致的接触不良),引出电缆朝向被保护体一侧,预留 1.5m 冗余长度。
2. 填包料施工要点
· 填包料调配:
· 按重量比膨润土:石膏粉:硫酸钠 = 7:2:1 混合,加清水搅拌至含水率 20%~25%(手握成团,轻敲即散),若土壤干燥可适当增加水量(不超过 30%)。
· 预包装阳极若为干态填包料,需在安装前浸泡清水 30 分钟(水温 20~30℃),使填包料充分吸水膨胀,增强导电性。
· 填包料包裹方式:
· 人工回填时,先在阳极周围均匀铺设 10cm 厚填包料,压实密度≥1.6g/cm³,再覆盖 5cm 细砂,避免填包料与土壤直接接触(防止土壤颗粒渗入降低导电性)。
三、电缆连接与防腐的细节把控
1. 焊接与导通优化
· 焊点强化处理:
铝热焊接点需磨平毛刺,避免尖锐边缘刺破防腐层;锡焊点需在冷却后涂抹一层导电银漆,增强抗氧化性(尤其是潮湿环境)。
· 冗余电缆处理:
多余电缆需盘成直径≥30cm 的圆环,固定在沟槽侧壁(用绝缘扎带),避免回填时挤压导致电缆折损。
2. 防腐层施工细节
· 多层防护衔接:
热缩套与电缆绝缘层搭接处需涂刷密封胶(如硅橡胶),防止水汽渗入;沥青玻璃布缠绕时,每层需趁热施工,沥青温度保持在 180℃以上,确保层间粘结牢固。
· 特殊环境加强:
· 冻土区:在防腐层外包裹 5cm 厚聚氨酯保温层,防止低温冻裂热缩套。
· 沼泽地:阳极顶部加装混凝土盖板(尺寸 50cm×50cm×5cm),防止机械沉降压迫电缆。
四、回填与标识的规范性操作
1. 分层回填要求
· 第一层:填包料上方覆盖 10cm 细砂,用木夯轻压(避免机械碾压破坏阳极);
· 第二层:回填素土(剔除石块、建筑垃圾),每层夯实厚度≤30cm,压实系数≥0.93;
· 第三层:地表覆盖 20cm 宽警示带(聚乙烯材质,印有 “阴极保护设施” 字样),防止后期挖掘损坏。
2. 标识与档案管理
· 地面设置混凝土标识桩(尺寸 15cm×15cm×100cm),注明阳极编号、安装日期、保护电位范围;
· 绘制安装竣工图,记录阳极位置坐标(精度 ±0.5m)、电缆走向、参比电极埋设深度等数据,存档备案。
五、安装后的测试与验收细节
1. 电位与电阻复测
· 保护电位测试:
安装 24 小时后,用饱和硫酸铜参比电极测量被保护体电位,需稳定在 - 0.85V~-1.2V(CSE),若电位偏正(>-0.85V),可能是填包料未充分吸水,需浇水湿润;若电位过负(<-1.2V),需检查是否与其他金属短路。
· 接地电阻测试:
用四极法测量阳极接地电阻,应<10Ω(土壤电阻率>50Ω・m 时,允许≤15Ω),若电阻过高,需增加填包料用量或更换高导电性填包料。
2. 环境影响排查
· 检查安装点周围 5m 内是否有杂散电流源(如铁轨、高压电缆),若存在,需在阳极与被保护体间加装极化电池,防止杂散电流干扰保护效果。
六、不同场景的特殊注意事项
应用场景 |
关键细节 |
管道交叉处安装 |
阳极与管道垂直距离≥1.5m,电缆穿越管道防腐层时,需在穿越点加装金属保护套(内径≥电缆外径 2 倍),并用密封胶填充缝隙。 |
水下钢桩保护 |
阳极需固定在钢桩侧面(距水面≥2m),采用防水型预包装(外层为玻璃纤维布),电缆接头需做防水接头(如冷缩式电缆附件),定期检查是否有生物附着影响导电。 |
储罐底板保护 |
阳极埋设在储罐周边环形沟内,距罐壁≥3m,埋设深度与底板齐平,填包料中添加 5% 的氯化钠(增强水下导电性),电缆从罐底预留的穿线管引入,管口用防火泥密封。 |