一般在施工過程中,除了已經(jīng)經(jīng)過充分的研究表明管道不需要覆蓋層,所有的新建管道都應(yīng)該帶著覆蓋層,覆蓋層的類型和質(zhì)量決定了陰極保護(hù)的電流密度和衰減。
管道覆蓋層一般都采用電絕緣材料,比如瀝青、環(huán)氧粉末、聚乙烯塑料等等。由于它起到了隔絕環(huán)境的作用,從而破壞了腐蝕電池中與電解質(zhì)接觸的條件,防止了腐蝕。但是,在施工吊裝、搬運(yùn)、回填、制作過程中都有可能會(huì)使覆蓋層出現(xiàn)破損、針孔。在這些露鐵的位置為陽極活化態(tài),覆蓋層下的金屬則為陰極狀態(tài),這樣管道在大陰極、小陽極作用下,腐蝕更加集中在陽極區(qū),使腐蝕穿孔的危險(xiǎn)比均勻腐蝕更可怕。也就是在沒有陰極保護(hù)的情況下,覆蓋層管道的點(diǎn)蝕速率比無覆蓋層的均勻腐蝕深度要快得多。
陰極保護(hù)作為覆蓋層的補(bǔ)充,正好在覆蓋層缺欠或針孔處通上了陰極電流,使得陰極表面極化,防止了腐蝕。而在大部分范圍內(nèi),由于有覆蓋層隔絕了電解質(zhì),使得陰極保護(hù)所需的電流大大減小。
不管我們采用什么方式制作的覆蓋層,不管是什么材料,覆蓋層都必須進(jìn)行嚴(yán)格的機(jī)械性能檢測(cè)和電絕緣性能的檢測(cè)。前者包括粘結(jié)力和抗土壤應(yīng)力,后者則包括抗陰極剝離強(qiáng)度和耐電壓。
已經(jīng)建造幾十年的城市配送管網(wǎng),不同歷史時(shí)期采用了不同的管道施工技術(shù)。管網(wǎng)由焊接鋼質(zhì)管道、帶有鉛封大小頭套接的鋼質(zhì)管道、不同類型的鑄鐵管和塑料管組成。
都市中的鋼質(zhì)管道比那些鋪設(shè)在郊外工業(yè)發(fā)展地區(qū)的管道面臨更大的腐蝕危險(xiǎn)。這主要是因?yàn)榕c低電阻接地裝置有很多電接觸點(diǎn)而形成了不同類型的腐蝕電池,并且在管道附近更加頻繁的開挖可能造成管道防腐層損壞更為嚴(yán)重。此外,在都市中,由于土壤中混有大量爐渣廢料、建筑垃圾、排污廢水等而使土壤更具腐蝕性。在受到主要是直流電車軌道引起的雜散電流影響的地區(qū),供水供氣管道有極大的腐蝕損壞的危險(xiǎn)。
在鋼筋混凝土基礎(chǔ)中有余副食電池的形成而有類似的腐蝕危險(xiǎn)。現(xiàn)金,新建鋼質(zhì)管道防腐層缺陷部位不斷增多的過早損壞事故,絕大多數(shù)是有這種鋼筋混凝土基礎(chǔ)中形成腐蝕電池造成的。在內(nèi)部供氣管道和自來水管道上連接電位均壓線,或在接地電氣裝置上增加混凝土基礎(chǔ)中鋼筋的用量。
在新建的煤氣入戶管的配氣網(wǎng)中均采用絕緣接頭。在德國,從1972年起,就已經(jīng)作為一項(xiàng)強(qiáng)制性規(guī)定在這些管道上加裝絕緣接頭。因此,在這種地方使用陰極保護(hù)是沒有問題的,并且是非常經(jīng)濟(jì)的。當(dāng)然,假如在新舊供氣管道之間有許多管道接頭,安裝陰極保護(hù)系統(tǒng)的費(fèi)用肯定是非常貴的。如果新建管網(wǎng)長(zhǎng)度超過5km,建議額外加裝絕緣接頭,以便監(jiān)測(cè)管道陰極保護(hù)和查找缺陷部位時(shí),能夠在電特性上將測(cè)量范圍劃分開。由于這種新建官網(wǎng)的保護(hù)電流要求一般都非常小,這樣的管網(wǎng)通??梢赃B接到高壓供氣管線的陰極保護(hù)中。