发电厂空冷系统外加电流阴极保护技术及应用.doc

1、发电厂空冷系统外加电流阴极保护技术及应用摘要:着重介绍我国西部干旱地区电厂空冷系统其内部埋地金属设施，采用外加阴极保护系统的成熟技术，满足电厂在功能设计、结构、性能、制造、安装等方面的技术要求。 关键词：电厂空冷系统；阴极保护； 中图分类号： TM6 文献标识码： A 文章编号： 随着我国西部大开发、西电东送北通道的开通，我国北部地区的晋、陕、宁、蒙四省区的电力工业得到迅猛发展，而建设大型火力发电厂需要充足的冷却水源。因西部缺水严重，就需要采用新的冷却方式来排除废热，空冷系统因其技术逐渐成熟，节水效果显著，可调效果好，因此在我国山西、内蒙古等产煤区所新建单机容量为 300MW 以上机组的电厂均

2、采用空冷技术。电厂空冷系统冷却塔内部冷却水管道和地下储水箱，因常年埋藏于地下，采用安装外加电流阴极保护系统进行防腐蚀阴极保护，阴极保护系统的建立，将使地下钢结构免于土壤中腐蚀物质导致的金属腐蚀，从而受到保护。 1、埋地表面的防腐蚀保护： 本保护系统为共轭防腐保护系统： 被动式防腐蚀保护，结合采用外加电流的/主动式的/阴极保护。 1.1 被动腐蚀保护： 地下管道外表面：2150 微米环氧煤沥青底漆（工厂） ，1150 微米环氧煤沥青面漆（现场） ，三油一布，内表面：场内磷酸酸洗和/或水溶矿物油防锈。 地下储水箱外表面：2150 微米黄氧煤沥青底漆（工厂） ，1150微米环氧煤沥青面漆（现场） ，

3、三布一油；地下储水箱内表面：180 微米底漆（工厂） ，180 微米中间漆（工厂） ，180 微米面漆(现场)，涂料为氯磺化聚乙烯。 1.2 外加电流/主动式/阴极保护： 外加电流 C.P.系统有一个直流电源以提供保护电流。 1.2.1 外加电流阴极防护系统的主要组成部分 系统的 7 个元件： 1.2.1.1 直流电源 1.2.1.2 外加电流阳极（通常被设置在回填材料中） 1.2.1.3 在结构和直流电源以及阳极间的连接电缆 1.2.1.4 被保护的金属（钢）结构 1.2.1.5 在结构周围的电解质（土壤或水） 1.2.1.6 测试柱 1.2.1.7 非受保护结构的绝缘 电源阳极与大地相连接

4、，在需要时被动释放阴极保护的电荷。地床阳极被迫释放电流产生腐蚀，外加电流系统的接地阳极以相对较低的速度产生腐蚀，这样使地床阳极的设计成为可能，它可以释放大量的电流，同时仍可有较长的寿命。 所有与电源正极连接的组合地床埋地部件都可能释放电流，并在金属与地床组合放置的导电环境连接的任何点产生腐蚀，包括用于整流器和地床阳极之间连接的电缆和地床内部阳极间的连接电缆。为了避免电缆放电，必须提供适用于地下的具有较高绝缘质量的电缆，而且必须对所有的结合处和连接点进行有效的绝缘。如果电缆绝缘系统内部存在任何缺陷，将会发生放点从而导致电线受到腐蚀。 阴极保护系统的设计寿命为：30 年 该阴极保护系统由 流电源，

5、阳极地床，连接电缆组成， （阳极地床：由多支阳极组成的阳极保护接地极称为地床） 。 2 外加电流阴极保护系统的主要组成部分 2.1 阴极保护柜 阴极保护系统配置 1 只阴极保护柜，柜体尺寸为 1500（高）500（宽）540（深） ，该阴极保护柜在柜内配置直流电源 2 台（1 备1 用）及满足相关功能的全套电气元件。该阴极保护柜含有 2 台恒电位仪和 1 台控制台。2 台恒电位仪通过控制台进行切换。 2.1.1 直流电源 （1）使用环境 -室内温度：-1545 -相对湿度：200-90%RH （2）电源：AC 220V,50Hz （3）安全要求 -满足标准 GB8898 的要求 -绝缘电阻：电

6、源进线相对机壳的绝缘电阻2M 欧 -击穿强度：仪器的电源进行对机壳击穿电压AC 1500 （试压时间 1min） （4）直流输出：容量及型号规格：保护电位：-0.88-1.25V -电流：3.5A -电压：5.56V -波纹系数：满负荷时10% （5）恒电位功能 -最小恒电位范围-0.5-3.0V -恒电位精度：10mv （6）恒电流功能：直流电源应能具有恒电流功能，在此模式下工作时，直流电源应能在调定的恒定输出电流下工作，而不管负载如何变化。2.1.2 辅助阳极地床 该工程阴极保护系统的辅助阳极应选用预包装高硅铸铁阳极体。预包装高硅铸铁阳极体主要由含铬高硅铸铁阳极、焦炭填料、导气管和刚套管、

7、引线等组成。 填料：辅助阳极采用焦炭为填料，阳极应满足材质质量检验SY/T0096-2000 的要求 三 施工技术 1 强制外加电流阴极保护施工分部，设计与安装方法： 恒电位仪的设计与安装，该工程采用外加强制电流保护方式，阴极保护站包括：恒电位仪、直流动力电源、恒电位仪调试、验收及其安装。动力电源为 VV-1KV116mm2. 恒电位仪的连接，将阳极线、阴极线、阴极讯号线，参比讯号线正确接线，为了防止各引线混乱，在接线头处做出永久性标志，将恒电位仪机壳接地。 2 阴极保护站的构成及施工技术要求 阴极保护站由恒电位仪和控制台，参比电极，阳极地床及连接电缆构成。 施工技术要求：恒电位仪和控制台，是

8、阴极保护极化电源装置，控制台与两台恒电位仪连接，恒电位仪 1 用 1 备。控制台的阳极接口接阳极地床的汇流电缆，阴极及保护零位接口用相应电缆管道通电点，参比电极接触良好。该套系统还具备数据远传功能，可将仪器工作状态和主要参数通过阀室的自动化设备传到末站控制中心。传输的主要数据包括输出电流、输出电压、管地电位、另外控制中心还可以对阴极保护站的工作电位同步通断进行远控。 3 参比电极的设计与安装：参比电极作为阴极保护电位控制和测定的基础标准。本工程，按设计要求设长效硫酸铜参比电极 2 支，便携式硫酸铜参比电极 2 支，以测量保护电位。两项参比电极性能指标要求复合GB/21118-2008埋地钢质管

9、道阴极保护技术规范要求，参比电极安装：确定位置，应在通电点附近，底部应与土壤有良好的接触，周围用细土回填并保持湿润。 4 防爆接线箱的安装：防爆接线箱采用 BXJB(箱内无端子)型接线箱，防爆接线长 295mm，宽 200mm 规格。用 U 型固定在置于站内绝缘头附近的镀锌钢管支架上。固定应牢固。 5 避雷器的设计安装 为保护设置在进站管道上的绝缘头免受雷电高压电涌的破坏，每个绝缘头安装处均应安装保护器，依据 SY/T0086-2003阴极保护管道电绝缘标准的要求，可采用安装避雷器，接地电池等方式。本工程采用氧化锌避雷器作保护器。没个进出站口管道绝缘接头安装处均安装 Y3W-0.25 氧化锌一

10、个。采用 VV22-0.6/1KV116mm2 电缆，用铝热焊与绝缘层要认真仔细，不得有电缆铜芯处露。连接雷线铜鼻子接头应牢固压实，以保证安全可靠。 6 测试桩的设计与安装： 为了检测绝缘接头的绝缘性能，为方便日常管理，在绝缘接头处设置绝缘接头测试桩。 （试桩的测试导线与管道连接，采用铝热焊接法，将焊接处管道防腐层割开 80mm100mm 长方形焊口）清理干净露出金属本色，将测试电缆的一头用铝热焊剂焊接在管道开口处，要求焊牢固，不得有虚焊现象，电缆的另一头连接在测试桩内绝缘板螺柱上电缆采用VV22-0.6/1KV16mm2 铜芯电缆，电缆进入测试桩要放有余量，然后回填加固到位。 结束语：电厂空

11、冷系统外加电流阴极保护，其设计寿命可以达到 30年以上，主要部件不需更换，延长了使用期限，大大节省了维修费用，减少了维修工作量，具有一定的经济效益，为我国的电力建设做出了贡献。 二 参考文献 SY/T0036-2000埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范 SY 0007-1999 钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范 GB/T21246-2007埋地钢质管道阴极保护参数测量方法 SY/T0042-2002防腐蚀工程经济计算方法标准 GB/T21447-2008钢质管道外防腐蚀控制规范 GB/T21448-2008埋地钢质管道阴极保护技术标准 SY/T0017-2006埋地钢质管道直流排流保护技术标准 NACE SP 0177-2007减轻交流电和雷电对金属构筑物和腐蚀控制系统影响的措施 SY/T0086-2003阴极保护管道的电绝缘标准 SY-T0032-2000埋地钢质管道交流排流保护技术标准 SY/T0019-1997埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护技术设计规范 SY4006-90长管道阴极保护工程施工及验收规范