柔性阳极在机坪供油管线中的施工情况分析

丁俄成

摘 要：MMO/Ti柔性阳极作为近些年来开发出的一种新型辅助阳极，在广州T2航站楼扩建项目场内供油工程中首次得到应用。结合机坪管线施工工况的特殊性，通过对MMO/Ti柔性阳极简要介绍及其在机坪管线中的施工要点及发现存在的问题，对MMO/Ti柔性阳极在机坪管线中的施工情况进行简要分析。

关键词：MMO/Ti柔性阳性；机坪管线；施工情况分析

中图分类号：TG174 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0120-02

在过去，机坪加油管线的腐蚀与防护多采用辅助阳极或外加电流保护法或兼而有之进行保护，在广州T2航站楼扩建项目供油工程中，设计采用了MMO/Ti柔性阳极进行阴极保护，作为MMO/Ti柔性阳极在机坪管线系统中的首次应用实例，现结合现场施工情况，在施工层面对机坪管线系统采用MMO/Ti柔性阳极进行简要分析。

1 MMO/Ti柔性阳极简介

MMO/Ti柔性阳极是近些年来开发出的一种新型辅助阳极，将柔性阳极技术与MMO/Ti（钛基贵金属氧化物）阳极排流密度大、寿命长的技术特点结合在一起，实现了柔性阳极排流密度大、寿命长、保护电流分布均匀、电流效率高的技术优势。

其结构主要有阳极引线（铜质导线）、MMO阳极线（Ti丝），焦炭回填料及耐磨编织网组成，如图1所示。其起关键作用的是导电聚合物为辅材的阳极引线。这种结构不但可以防止铜芯受化学腐蚀，并可以保证电流长距离传输。同时，又有小量的阴极保护电流连续不断的扩散于阳极引线中，使全长都有电流渗透。阳极引线的外层为高性能的活性碳，最外层用耐磨编织层包扎。这种结构可以使现场松散的活性碳容易处理，从而简化了现场的安装程序。

2 MMO/Ti柔性阳极较传统辅助阳极的优点

较传统的辅助阳极而言，柔性阳极具有以下特点：

（1）阴极保护电流长距离分布均匀；

（2）对其他金属构筑物干扰影响最小；

（3）解决复杂管网的屏蔽问题；

（4）即使管道覆盖层破损严重，也能保证电流的均匀分布，实现阴极保护；

（5）安装简单，长度可任意现场剪裁，施工快捷保险；

（6）材料经专门处理，寿命长；

（7）柔性阳极为不腐蚀阳极，不会产生环境污染。

3 柔性阳极在机坪管线中主要施工方法及要点

（1）机坪管线柔性阳极保护系统的组成：主要包含柔性阳极、直流排流器和电位测试桩、恒电位仪3个部分。

（2）埋设。柔性阳极敷设类似于电缆，埋设可与管道同溝平行敷设，但需注意敷设时必须保持与管道的净距大于300mm以上。机坪管线管沟开挖时要求超挖200mm并回填中粗砂，沟壁与管道须有至少200mm的间距（当须敷设柔性阳极时，敷设阳极一侧的净距要求为300mm），故可在管底埋设柔性阳极并回填200mm中粗砂后再敷设管线，如图2所示。

（3）接头处理。机坪管线系统中柔性阳极的接头形式主要有“一”字型（即对接接头）和“T”字型两种。接头施工前需要先用尼龙扎带勒紧被剪开的柔性阳极的外包裹层以确保端头的碳砂被包裹住，之后将端头的碳砂裹布剪开并向后翻，同时使柔性阳极的阳极引线居中，并在一端套上热收缩套，之后便是铜质阳极引线的连接，方法同单芯铜芯电缆的连接，对于“T”字型接头须借助三通连接配件进行。阳极引线连接完后可将绝缘胶棒熔烤将其包裹，再将热收缩套移动到接头部位进行烘烤使其紧密连接上，在烘烤热收缩套前可用铝箔将接头两端的柔性阳极纤维保护层上，防止烘烤时将其烧坏，另须特别注意，烘烤的火把不能太强，否则会烧坏柔性阳极的外保护层。待接头冷却后即可回填。

（4）直流排流器和电位测试桩。直流排流器可兼有测试桩的测试功能。管道约每公里设1套直流排流地床、电位测试桩。每个直流排流器下埋设1个长效硫酸铜极化探头，直流排流器安装在保护井内。

（5）恒电位仪。主要作用于保持电位恒定，多由厂家直接设定参数做出成品，现场直接按操作说明进行安装即可。

4 机坪管线施工工况特点

机坪管线作为机坪建设项目的一个附属项目，其最主要的特点便是受外在因素，如道面的施工部署、施工计划和安排对其影响非常大；同时，机坪管线基本都是围绕机场航站楼及其登机指廊布设，从而形成回路，如下图3所示，再结合柔性阳极的施工，机坪管线施工具有以下特点：

（1）管线呈一个围绕航站楼的循环回路，且有较多弯头、三通等。

（2）机坪管线系统存在较多弯折，且直线段都不算太长。

（3）机坪管线施工与消防、道面、廊桥基础、电缆施工等多个专业存在着较多的交叉作业，而每个专业又存在多个标段、多家施工单位，现场工况极为复杂。

（4）机坪管线施工与道面施工的关联最大，需要在地面强夯完成后方能进行布管、焊接、开挖、下沟、回填，之后再迅速将作业面交付给道面进行水稳层的施工，整个施工过程极为紧凑。而道面的施工又基本都是分片区进行的，且经常出现“东一片、西一片”的现象，因此造成管线施工不连贯，每一段又都不算太长，多为100-200m，特别情况下仅仅几十米都有可能，且每一段施工工期又都非常紧张。

5 机坪管线中采用柔性阳极在施工中发现的问题

（1）由于机坪管线施工分段较多且多为不连续施工，以及三通支管的存在，造成柔性阳极施工接头众多。根据正常施工经验，柔性阳极的接头间距至少应控制在700-800m范围内，否则将增大柔性阳极电阻，但机坪管线施工过程中，少有能够满足。

（2）接头处理时容易忽视Ti丝的处理。虽然在柔性阳极生产时，对Ti丝和阳极引线每隔约3m长做一次短接，在少量接头施工未作好Ti丝的处理时对整个阴保系统的影响可忽略不计，而这也将使施工单位在施工中对其忽视、大意，但在接头较多的情况下，也会对阴保系统产生一定的影响，因此做好Ti丝的处理亦不容忽视。

（3）电位测试桩位于保护井井体内（如图4所示），容易出现地下水及地上雨水浸入问题，对保护井内直流排流器的防水及后期维护（如需要定期抽水等）带来较大压力。

（4）国内相关技术规范方面尚存在空白，没有较为明确的施工质量验收标准及技术要求。

6 现场问题参考处理意见

（1）对于接头多及接头间隔短的问题，一方面需要施工单位排好施工计划，特别是加强与机场道面施工单位的沟通，了解其施工部署，从而做出更为合理、科学的施工计划，尽量可以做到连续施工；另一方面也需要积极避免接头的出现，如在一段管线施工时，可以将多余的柔性阳极盘在一边放好而不是断开，待相邻的一段管线施工时再将盘起的柔性阳极敷设施工。

（2）对于柔性阳极因接头多而增大电阻的，可以考虑改变恒电位仪的参数，如本项目中便是增大恒电位仪的功率来解决的。

（3）对于Ti丝的连接，只需要在做接头将其和阳极引线一块连接起来，从而在接头处形成Ti的一处短接。

（4）对于井内积水的问题，需要在施工时做好底座的密封，以及井盖的密封，并定时排水，即可缓解。

7 结语

作为一种日趋成熟的阴极保护产品，柔性阳极具备了传统阴极保护产品不具备的特点、优点，鉴于其也是第一次在机坪管线当中尝试使用，通过现场施工，我们发现其在拥有施工方便、便利，成本较低，安装简便等优点外，也存在一些不得不面对的问题，如接头多、技术标准不够完善等，而施工顺利与否无疑也将是后期运行是否能够达成既定目标的前提之一。因此，做出更佳的设计成果、寻找更好的施工方法、建立健全的施工技术标准、形成完善的施工质量检验方法极为必要，而这也将会给柔性阳极在机坪管线中的运用产生积极作用，同时也是对柔性阳极技术的发展和完善有一定的促进作用。