接地网防腐工程中的阴极保护设计策略

谭桂有

（大庆油田工程建设有限公司国内工程事业部第五工程部，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

接地装置在电力行业当中属于大部分基础工作的落实保障，且从提升经济效益的角度出发思考问题，常见的接地装置通常会选择使用镀锌碳钢。且接地装置的工作环境比较恶劣，长期在地下环境工作，收到腐蚀显然是必然情况。这也是落实防腐工作的重要原因之一，当下常见的阴极保护属于一种科学性高的方式，尤其是在土壤潮湿和电化学腐蚀情况严重的位置使用效果较好。

1 阴极保护工作原理

对受到保护的金属设施进行阴极极化，就能够达到防腐效果。当下的阴极保护通常会通过两种方式实现，一种是牺牲阳极，另一种则是外加电流[1]。这两种方式中的牺牲阳极处理方式更加简单，对技术人员本身的素质要求不高，且使用之后也不必投入过多的精力维护[2]。后续使用过程中，只需要在被保护好的接地网连接点位的位置安装更加复合工作需求的电位装置即可，之后阳极自身的腐蚀溶解能力就能够达到保护效果。外加电流的工作方式则主要是使用外加直流电源将得到保护的金属和电源负极连接好，这样就能够将其转化为阴极，同样可以达到防腐效果。

这两种方式的优势各有不同，具体选择哪一种投入使用，需要技术人员结合实际情况分析判断。

表1 土壤电阻率与土壤腐蚀性

2 接地网防腐工程中的阴极保护设计要点

2.1 土壤腐蚀特性

通常情况下，土壤结构和成分都比较复杂，且会随着季节气候的变化产生转变，这些都会导致土壤本身的电阻率和氧化还原电位等参数发生改变。显而易见，对土壤的腐蚀性进行定性难度较大，在常规的判断过程中，通常会将表1内容作为参考指标。

2.2 接地网牺牲阳极式阴极保护设计

这项工作的落实需要先对接地网土壤电阻率进行测试，且要在不同的时间和气候条件下进行实验，最终再通过合理的计算方式，得到土壤电阻率的稳定变化范围。

在得到土壤电阻率之后，技术人员可以结合实际情况和自身需求，判断是否选择牺牲阳极的方式进行防腐。判断标准是若土壤电阻率＜15～20Ω·m时，可以选择锌基阳极，而如果电阻率＜100Ω·m就要使用镁基阳极。

技术人员需要注意的是接地网最小保护电流密度会随着土壤都市型的确定产生变化，但通常会在10～50mA/m2之间。根据接地网当中使用的碳钢尺寸，以及其各项细节参数，技术人员就能够得到受保护的实际面积，后续只需要根据计算接个选择保护电流密度计算过程当中需要提供的阴极保护电流即可。

2.3 接地网外加电流式阴极保护设计

除了按照接地网保护总电流的参数选择恒电位仪和辅助阳极之外，其余工作细节与接地网牺牲阳极式阴极保护设计相似程度很高，但工作人员不必考虑由于到达析氢电位的原因导致涂层脱落问题出现，但在经济性的角度分析，通常情况下实测保护电位应≥-1.15V。

如：某工作人员选择使用36V×7.5A的恒电位仪，经计算发现，若选择使用流线型高硅铸铁辅助阳极落实工作，则在辅助阳极工作电流为25A/m2的情况下，需要的辅助阳极数量计算方式和结果如下：

四舍五入最终结果为5支。

3 结语

综上所述，实际上接地网防腐工程当中的阴极保护工作比较便捷，且可行性很高，工作人员使用这样的方式避免接地装置受到腐蚀影响，同时安全稳定的运行意义十分重大。且对于土壤本身电阻率低的情况，工作人员不必降低接地电阻地网，只需要控制其不产生进一步腐蚀即可，这一目标最简单的实现方式就是进行阴极保护。