防腐接地装置在石化工程建设中的应用

2015-03-28杜俊杰天津石化公司质量监督站天津300271

化工管理 2015年24期

杜俊杰 (天津石化公司质量监督站，天津 300271)

1 接地网腐蚀

在石化行业中，为了确保供配电系统的安全运行，需要为系统设置相关的接地保护，如工作接地、防雷接地、保护接地及防静电接地等技术。在部分地区，镀锌钢材接地网的腐蚀时间是15年左右，若是在盐碱地区则腐蚀情况相对比较严重。如果按照腐蚀时间为10年来算，很明显一些接地网已经难以满足要求，也承担不起雷电冲击或短路事故造成的瞬间大电流的冲击。

1.1 热镀锌

根据接地装置验收规范规定：110kV或者以上的变电所，或者是腐蚀性较强的场所，以及发电厂，都需要装置接地保护设施，接地装置需要加大截面积或使用热镀锌钢材。在还原电极电动势方面，锌的标准（-0.7630V）相对铁的标准(-0.0360V)要低，所以在锌铁腐蚀原电池中，锌为阳极对电网实施了保护。有限的镀锌层厚度决定了地网运行的有限寿命。

1.2 导电水泥和牺牲阳极保护

由于水泥不具有防水效果，因此用导电水泥作为接地网，缺乏理论依据，用地网腐蚀依然不会消失，所以地下钢筋水泥永远不能被作为接地网防腐的一种手段。而牺牲阳极保护的防腐工程工艺却被广泛应用于钢桩码头以及石油管道等。但它也有一定的缺点，对电流密度很难进行控制：如果保护电流的密度较小，那么仍然会存在地网腐蚀情况；如果电流密度加大，那么电流对地网产生作用，通常会出现电解腐蚀作用。

2 防腐接地装置的应用

2.1 JR纳米碳防腐的导电涂料特性

导电性良好：JR纳米碳防腐的导电涂料是从镍粉和石墨粉的防腐导电涂料以往涂刷地网运行的经验基础上研发出来的新的一种防腐导电涂料，它具有良好的导电性。在物质结构上，镍粉是属于金属晶体，极其容易被氧化，如果出现了氧化现象，那么其导电性能就会受到很大影响，甚至失去导电功能。纳米碳是由纳米构成，既不会氧化，也不会受方向限制，所以纳米碳导电涂料更为实用。

防腐性优异：纳米材料具有比表面积与表面能大的共性，因此成膜材料与纳米导电材料可以以相同数量级的粒径相互渗透，界面模糊，因此电解质溶液无法渗入到涂层的内部。由于使用的是纳米技术，因此与一般防腐导电材料相比，JR纳米碳的防腐性能更加优越。

热稳定性强：现阶段，JR纳米碳的防腐导电材料是通过热稳定测试的合格产品。它可以对30kA以上，0.1s上下的电网短路或遭雷电冲击事故而形成的超大电流冲击有比较强的耐受力。

2.2 JR纳米碳防腐的导电涂料可以加大地网使用寿命

以往为解决地网防腐问题，一般选用铜材或者加大热镀锌钢材的截面，但铜材会造成土壤的重金属污染，而加大热镀锌钢材的截面也依然不能满足地网的运行寿命要求。而JR纳米碳的防腐导电材料的几大良好特性则是对地网使用寿命加大的最好解决，不仅有30年的预期寿命，还投入较低。若是能将JR纳米碳的防腐导电材料和热镀锌钢材结合起来，一起保护接地网，则其使用寿命为：10年+30年=40年，还可能更长。

2.3 JR纳米碳防腐的导电涂料企标

JR纳米碳防腐的导电涂料企标的主要技术指标：一是表干燥时间为2小时；二是实干燥时间是6小时；三，它的附着力是1级；四是电阻率为10-3Ω·cm；五在大电流（30Kv/2s）冲击下涂层不会被烧失；六，较耐盐碱性，720小时不会起泡也不会生锈。

2.4 接地装置施工

采用JR纳米碳作为防腐涂料进行施工的时候，施工方法非常简单，材料本身对人体也没有任何毒害作用。首先，刷涂JR纳米碳防腐涂料，1kg涂料可以涂刷6-8m2。在施工之前，现将钢材上的锈蚀层用电动钢丝刮出掉，然后将涂料灌打开，均匀搅拌涂料后再进行涂刷作业。涂刷完成后，要进行半个小时的表干，3个小时实干，每一个涂刷点都要涂刷两遍，每次间隔夏季至少1小时，冬季至少两小时。涂刷的时候，遇到需要焊接部位要留出，进行焊接以后将焊渣清理干净再进行补涂。当然需要注意的是，由于夏季温度比较高，在超过40℃的时候，涂料容易挥发，因此可以适当加入稀释剂。等做好以上步骤之后，就可以开始进行接地装置施工了。第一步，在地上挖1.5m的深沟，然后在沟的底部用打孔机垂直向下打孔，深为接地极长度减去0.5m，再将接地极插到孔中并填实。第二步，采用搭接焊的方式进行接地装置的焊接，长度要符合①扁钢之间搭接是扁钢宽度的2倍，且焊接面不能少于三面；②在接地极和接地线中间的连接部位钻孔，并用螺栓固定。若焊接角钢与扁钢，则应紧贴角钢的两面外侧，对上下两面施焊。第三步，待涂料实干后，先用细土填充，等覆盖接地线大约0.3m后再完全填实。