來自受保護(hù)物體的陰極電壓錐的干擾

  進(jìn)人陰極保護(hù)的管道防腐層缺陷處的電流在土壤中形成陰極電壓錐(見3.6.2節(jié))。具有機(jī)械強度很強的防腐層(如聚乙烯防腐層)的管道通常只偶爾出現(xiàn)少數(shù)幾個防腐層缺陷，并且它們相距很遠(yuǎn)。在這些缺陷附近，電位線的形狀與接地的圓盤相似，在更遠(yuǎn)的距離上[見3.6.2.2節(jié)事例(a)]，它近似于埋地的球形接地的電位。通過測量電壓錐 AU并借助式(3-5la)計算出通電電位與斷電電位之間的差值就能夠評價這些防腐層缺陷的大小。假如管道防腐層有非常多的缺陷，并且這些缺陷相距很近，那么這些單個的電壓錐合并成管道周圍圓柱狀電壓場[14][見3.6.2.2節(jié)事例(b)]。很可能出現(xiàn)依照式(3-52)的電位分布狀況，特別是采用黃麻或毛氈瀝青包扎防腐層并且平均保護(hù)電流密度有幾mA·m-’的舊管道。往往是因為舊管道的管件沒有防腐層、焊縫絕緣質(zhì)量過差、與外部管道或無防腐層的套管發(fā)生電連通等原因，舊管道才需要很高的保護(hù)電流。由于陰極保護(hù)土壤中裸露的鋼鐵表面可能需要高達(dá)500mA·m-2的保護(hù)電流密度，特別是在良好通氣情況下，所以會產(chǎn)生幾百毫伏的電壓錐。

  在陽極電壓錐區(qū)域內(nèi)應(yīng)盡量避免外部裝置截取電流。在陽極電壓錐內(nèi)的外部管道應(yīng)有高強性能的防腐層，決不可采用無防腐層的管件，與鋼筋混凝土件、基礎(chǔ)或電接地構(gòu)筑物決不能發(fā)生電接觸。鋪設(shè)在現(xiàn)有陽極地床附近的外部管道必須有聚乙烯類盡可能最好的絕緣層，使電流被截取的量越少越好。如圖9-20所示為與陽極裝置平行但相隔5m處的管道的管地電位，在陽極電壓錐區(qū)域，該管道有聚乙烯這樣特別優(yōu)質(zhì)的防腐層。利用這種方法可以避免干擾。有塑料絕緣層的電纜鋪設(shè)在陽極地床附近，也沒有干擾的危險。

  根據(jù)式(24-51)或式(24-51)能夠計算出受影響管道防腐層缺陷處的流出電流密度J。，在計算式中n是造成陰極電壓錐的缺陷半徑。由于這些計算式中的量值一般是不知道的，所以無法對可能的腐蝕損壞進(jìn)行定量評估，而只能對發(fā)展趨勢作出定性評價，如說明應(yīng)采取何種措施減少這樣的干擾。最重要的措施是要改進(jìn)管道交叉區(qū)域內(nèi)受影響管道的防腐層，從源頭上消除干擾。如果電壓錐是單個缺陷造成的而不是非常多的缺陷(圓柱形電場)造成的，那么這樣的措施才是比較經(jīng)濟(jì)的干擾的危險。

  除了連續(xù)跨接外，還可以采用以下措施來減少干擾。

  (1)連接犧牲陽極，增加缺陷面積，此外，借助陽極自身的保護(hù)電流輸出減少干擾的影響。                                                      

  (2)用塑料套管的方法增加兩個缺陷之間的距離。

  (3)用絕緣接頭使跨越點或平行部分實現(xiàn)電分離。

  隨著管道防腐層質(zhì)量的不斷改進(jìn)，干擾問題變得越來越不那么嚴(yán)重了。具有聚乙烯防腐層的管道能夠排除外部構(gòu)筑物的干擾。如果管件防腐層質(zhì)量過差或焊縫沒有防腐層，才會發(fā)生外部構(gòu)筑物的干擾。對于平均保護(hù)電流密度0.5~1mA·m-2的舊管道上，只有很大缺陷的陰極電壓錐或與無防腐層的套管電接觸或管件防腐層質(zhì)量過差或環(huán)向焊縫沒有防腐層時，才會發(fā)生干擾。在這些情況下，為了陰極保護(hù)的安全，有必要消除這樣的電接觸或修補防腐層的缺陷。