網狀陽極在儲罐底板陰極保護中的應用

　　網狀陽極( 鈦陽極的制造流程)是貴金屬氧化物帶狀陽極( Corr Tape xx)與鈦金屬連接片( Corr xx Bar)交叉焊接組成的外加電流陰極保護輔助陽極。將該陽極網予埋在儲罐基礎中，為儲罐底板提供保護電流。與其他方式的陰極保護相比，該系統具有如下優點：

　　⑴. 電流分布非常均勻，輸出可調，保證儲罐充分保護。

　　⑵. 產生的雜散電流很少，不會對其他結構造成腐蝕干擾

　　⑶. 不需要回填料，安裝簡單，由于大量工作已經在工廠內完成，質量容易保證。儲罐與管道之間不需要絕緣。

　　⑷. 不易受今后工程施工的損壞，使用壽命長

　　釕陽極了解該網狀陽極可放置在罐底板與防滲膜或混凝土基礎之間, 距離罐底板的距離最小可以達到15厘米. 無須填料，仍能保證電流的均勻分布.

　　沿海的一些儲罐是座落在混凝土基礎上的。對于這種建造方式，其他形式的陰極保護方式都難以對罐底施加保護，只有網狀貴物陽極系統可以提供均勻的保護。處于環保方面的考慮，國外修建的儲罐要在儲罐基礎內放置一層防滲膜，以防止滲漏的液體污染地下水。在這種情況下，如果將陽極布置在儲罐周圍，保護電流將無法穿過防滲膜而到達儲罐底板。 其他幾種可以選用的陰極保護方法有：

　　1. 犧牲陽極系統

　　采用犧牲陽極系統對儲罐實行保護,安裝簡單，不會產生腐蝕干擾，但是，除非儲罐與管道以及其他系統絕緣良好，否則，儲罐不會得到充分保護。其他系統包括管網，儀器連接線，電纜套管，混凝土鋼筋以及罐群接地系統。對如此多的部分采取絕緣，不僅花費大，而且以后的維護費用高，因此，該系統經常是無效的。

　　犧牲陽極系統的驅動電壓一般低于0.7V, 它限制了陰極保護系統的電流輸出。一旦儲罐與上述任何部分短路，不但使儲罐達到保護困難，而且會使犧牲陽極系統很快耗盡，保護壽命短。

　　2.深井陽極系統

　　該系統主要應用于已經建成的儲罐，尤其適用于空間狹小地區，其缺點是陰極保護電流不均勻，有些區域保護不到。容易產生腐蝕干擾。陽極處于非常惡劣的工作條件下，容易過早損壞。

　　3.柔性陽極系統

　　該陽極由包敷在電纜外部的導電橡膠制成，橡膠外面包裹一層炭粉回填料，該系統可以鋪設在儲罐底板下面，電流分布均勻，不易產生腐蝕干擾，但具有如下缺點：

　　⑴. 該系統的運輸，安裝費用比網狀陽極系統高，每盤陽極很重。增加了搬運難度和費用。

　　⑵. 填料帶容易破壞，導致填料漏失，需要以后填充。

　　⑶. 由于導電橡膠在電流的作用下，隨著時間的推移容易老化開裂，導致銅芯電纜的迅速腐蝕，致使系統過早失效。該系統的不能過度彎曲。

　　⑷. 現場需要很多電纜連接，質量難以保證。

　　因此，釕陽極提醒你：采用網狀陽極陰極保護方式是目前最為可靠的方式，采用該方式，儲罐底板外側無需用防腐層，這將節約大量資金。如果只采用防腐層而不加陰極保護，由于焊縫處的涂層必然會破壞，形成大陰極，小陽極，必然加快儲罐腐蝕穿孔速度。因此，對儲罐施加陰極保護，是即經濟又合理的防腐措施。

　　網狀陽極陰極保護系統的組成:

　　該系統將包括: 恒電位儀 貴金屬氧化物網 接線箱 參比電極 陽/陰極電纜

　　1.恒電位儀將交流電轉換成直流電,由參比電極控制其電流輸出,陰極電纜連接在儲罐上,陽極電纜連接貴金屬氧化物陽極網,系統工作時,電流從陽極網釋放到沙層中并流入儲罐底板,通過電纜返回到恒電位儀陰極。當儲罐底板的電流達到一定密度后，底板將停止腐蝕。恒電位儀最好安裝在防爆堤外的房間內。

　　2.陽極網處于罐底板下面的回填沙中。陽極帶間距為1--5m。該陽極網不需要填料，但應鋪設在回填沙層中。陽極網距罐底板一般為150--300mm，由于距離儲罐底板很近，不會產生雜散電流。

　　2.1貴金屬氧化物陽極帶( Corr Tape xx)是由貴金屬氧化物( TIR2212)涂敷在鈦金屬表面上制成，具體規格如下：

　　成分： ASTMB265;一級鈦

　　等量半徑： 2.2 m

　　2.2鈦連接片( Corr xx Bar)：鈦連接片與陽極帶垂直交叉并焊接在一起，規格如下：

　　成分： ASTMB265;一級鈦

　　等量半徑： 4.4 m

　　3.陽極電纜接頭( Corr Feed xx)：

　　電纜是雙聚氯乙烯銅芯電纜，其長度使該電纜能夠連接到接線箱,截面積一般為10mm2。電纜端部連接直徑為6mm，長度100mm的鈦棒，鈦棒與一段鈦連接片焊接。鈦片與陽極網上的鈦金屬連接片焊接。一般采用 3 根陽極電纜，一是保證該系統的可靠性，二是使電流分布更加均勻。

　　4.參比電極( Corr Cell xx )：

　　采用預包裝的銅/硫酸銅參比電極,誤差 ± 10%. 裝在有填料的布袋中, 并帶有 6mm2 截面積的電纜. 安裝前在水中浸泡15--20分鐘.一般采用3個參比電極，分別埋設在儲罐底板中心處以及邊緣處。

　　5. 測試接線箱( Stds JBX):

　　采用測試接線箱, 帶有相應的接線柱, . 用于電氣連接及測量保護電位。

　　網狀陽極陰極保護系統的設計

　　1.設計依據：

　　(1)BS7361 陰極保護----陸上海上設計規范. 第一部分

　　(2)NACE RP--0169. 埋地或水中金屬管網外腐蝕控制.

　　(3)API RP 651. 地上油罐的陰極保護.

　　(4)中華人民共和國石油天然氣行業標準， SY/T0088-95，“鋼制儲罐罐底外壁陰極保護技術標準”。

　　2.設計參數：

　　設計壽命： 35年

　　電流密度： 10mA/m2

　　填沙電阻率： 40,000 ohm.cm

　　電氣絕緣： 不必須(采用絕緣法蘭將減小電流散失)

　　陽極最大輸出： 18mA/m

　　陽極埋深： 距儲罐底板150mm。

　　防雷接地： 改用鍍鋅鋼管或鋼板接地將減小電流泄漏。

　　設計計算：

　　設計中，需要計算陽極接地電阻和陽極以及鈦連接片用量，陽極的長度可以根據勾股定理逐根計算，也可以用底板面積除以陽極間距估算。

　　四、網狀陽極陰極保護系統的安裝

　　安裝以前,要檢查以下項目

　　1.1.罐基礎標高,混凝土圈梁是否預留了電纜導管,直徑 50mm, 處于安裝恒電位儀的一側，高度與陽極網位置平齊。

　　1.2.現場焊接用的電源,小沙袋是否準備好.

　　2. 網狀陽極系統的安裝

　　2.1.在鈦片與鈦片間,鈦片與陽極間進行試焊,記錄焊接設定值,

　　2.2.在混凝土圈梁上標出鈦片位置,鋪設鈦片.鈦片兩端距離圈梁 20 毫米,用小沙袋壓住.

　　2.3.在圈梁上標記出陽極的位置,鋪設中間的陽極,用沙袋壓住, 與鈦片焊接.

　　2.4.按設計間距逐根鋪設陽極,并與鈦片焊接.

　　2.5.每根陽極兩端距離罐周邊 20 毫米.

　　2.6.該工作由兩人完成,工作時避免腳蹋陽極.

　　3.注意事項

　　3.1陽極網安裝完畢后,回填罐基礎,最小厚度 150 毫米,最好不要采用機械設備,以免損壞陽極網。

　　3.2將參比電極予浸泡后放在現場工程師指定位置,用干凈的沙回埋。

　　3.3連接供電電纜,安裝接線箱,參比電極導線以及陽極電纜通過混凝土圈梁 預留孔接入接線箱。

　　3.4檢驗網狀陽極系統的連通性。

　　五、網狀陽極系統的應用實例

　　該種方式已經在國外應用了多年，國內也于1996年在廣東惠洲大亞灣地區的12座儲罐上得到應用，并將于1999年4月在燕山石化的2座10萬方儲罐上安裝。以下是一組實測的數據：

　　實測結果表明,儲罐陰極保護所需要的電流相差比較大,這主要是由儲罐的具體情況所決定的。根據我們的經驗，我們認為，設計電流密度選用10mA/m2是非常保守的。