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阴极保护行业发展现状、趋势及前景分析
作者:huanloon  来源:本站  发表时间:2017-2-22 10:45:27  点击:590

阴极保护技术


  近年来,阴极保护技术从产品设备的研发生产,产品和施工技术服务的配套完善,人才培养,企业建设,标准规范体系的完善等诸方面都取得了长足进步和发展,并积累了宝贵的工程应用经验。当然,一些阴极保护技术应用的热点疑难问题亟待解决,技术的现代化、集成化发展还有很多工作要做,标准规范体系和法律法规建设有待更好的完善。


  应用现状


  自然环境和工业环境中服役工作的多数钢结构都可以实施阴极保护技术。阴极保护和防腐涂层共同应用,两者相得益彰,互为补充,是十分经济有效的组合腐蚀控制技术。


  长输管线普遍应用阴极保护技术,如西气东输、陕京天然气、油气田和炼厂的长距离油气输送管线等。城镇市政管网、工矿企业厂区场站的地下管网、已建在建的石油储备库群也要求实施阴极保护。


  海洋开发(油气平台、码头、海底管线等),除了采用合理的平台用钢使用特加强级的防腐涂层,施加阴极保护也是必不可少的、有效的防腐蚀措施。包括港珠澳大桥在内的一批跨海大桥均采用阴极保护技术。海洋环境中行驶工作的各种船舰及其他航运设备设施也采用阴极保护。河北廊琢永定河大桥桥面钢筋成功实施了阴极保护技术,这是我国陆路桥梁为解决除冰盐的严重腐蚀问题首次采用阴极保护技术。
 


  在施工过程中,可以根据具体的结构环境选择了合理的阴极保护技术,包括牺牲阳极法和外加电流法。我国己经成为牺牲阳极材料研发生产的大国强国,全世界应用的镁合金阳极多数产于中国。一些企业根据我国的特殊环境条件和要求创新发展了多种先进的高效牺牲阳极材料,目前基本形成研发生产应用和服务的完整产业体系。


  外加电流法阴极保护技术应用十分广泛。油气田长输管道和集输管道大型储罐群组海洋平台和码头结构场站、工业厂区、特定行政区域管网的区域性保护等多采用外加电流法阴极保护。外加电流的电源设备、辅助阳极材料和阳极床型式的设计选择、配套检测监测技术设备等方面日臻完善。近几年,混合金属氧化物阳极在辅助阳极中占重要地位,在土壤环境和水环境中均大量应用。


  导电聚合物和混合金属氧化物柔性阳极因其性能优异、适宜复杂环境、干扰影响小、使用寿命长等诸多优点备受青睐,在城市等复杂环境中重要管线的保护,油气储罐罐底的保护,油气场站埋地管网的区域性保护等方面大量应用,具有很好的市场前景。


  阴极保护投产运行后保护效果的检测评定工作逐渐受到相关方面的重视,成为完整性管理运行的重要组成部分。相应的仪器设备和手段逐步完善,国际先进的检测监测评价方法被不断引进消化和适宜改进,新产品、新设备、新技术、新工艺不断涌现,一批专业人才也不断地成长和提高。


  我国拥有一大批阴极保护方面的专业人员。包括中国腐蚀与防护学会在内的各级学会及协会在防腐蚀专业人才的培养方面做了很多工作,为我国培养了一大批防腐蚀方面的专业技术人才,对我国阴极保护工程技术应用和发展作出了突出贡献。


  关于阴极保护设计思路和方法仍在不断地发展和改进中;重要的阴极保护材料设备机具(如外加电流阴极保护的辅助阳极、恒电位仪、牺牲阳极等)也在继续开展研究;工程中发现的各种复杂疑难问题需要更为有效的解决;阴极保护系统的有效性检测评价、远程管理和区域性管理技术等,有待进一步推广应用和改进提高。


  存在问题


  (1)专业化建设和管理水平有待提高。阴极保护工程是建设工程不可或缺的组成部分,是影响钢结构安全服役和长寿使用的重要防腐蚀技术,需要较高的专业技术、丰富的实践经验和细致的运行管理,才能确保其长效保护效果充分体现。在实际中阴保工程在工程建设投资中占比较小,整体难度不大,在部分工程中不被重视,被作为简单工序由非专业人员随意处理,技术细节疏于监管,施工服务质量不能保证。


  (2)重建设轻管理的思想依然严重。阴极保护能否长期有效的发挥作用,和设计建设运行管理的各个环节密切相关。组成阴极保护原电池或电解电池系统的各个组件易被环境或人为破坏,工作过程中会逐渐暴露各种老化缺陷和问题故障,需要及时发现、识别诊断和维护保养,以确保系统的健康正常运行,这依赖于口常和专业化的管理维护工作。一些单位管理意识不强,缺乏基本的专业化管理人员和条件,流于形式,不能及时发现识别故障,阴极保护系统不能发挥有效作用甚至提前失效。


  (3)产品和服务质量亟待提高。伴随着我国经济的快速发展,防腐蚀工程和产品技术服务市场发展较快,催生着并活跃着一批防腐蚀产品施工和技术服务企业,其规模资质和管理水平参差不齐,从业人员素质和专业化生产管理水平存在较大差异,部分市场竞争手段拙劣,存在偷工减料、以次充好、甚至假冒伪劣的现象,致使阴极保护的产品质量、施工质量、技术服务质量难以保证,严重影响阴极保护长效防腐作用的发挥。
 


  (4)不同行业部门之间协调不力。我国行业管理存在明显的条块分割的现象,不同行业部门之间、不同权属单位之间互不协调,致使邻近设施的阴保系统之间互相干扰影响严重,损人也不利己,影响阴极保护的正常运行和发挥有效作用。如近年高速发展的轨道交通和高压输变电设施严重影响邻近结构的安全和阴极保护的正常运行,产生严重的交直流杂散电流干扰腐蚀,城市地铁轻轨等影响尤为严重,被动的单一减缓处理措施难以凑效,需要各部门共同参与协调统一处理。


  (5)阴极保护的普及率覆盖率有待提高。重大重点工程在设计建设时十分重视防腐蚀技术的重要性,均采取了先进可靠的阴极保护技术。一些规模不大的工程项目,如大量的和终端用户关系密切的细微末节工程,规模小,工艺简单,价值不高,往往被忽视,阴极保护措施不到位,技术落后,存在诸多保护盲区盲点,逐渐成为潜在的事故隐患。这些工程一股邻近管线末端,人口密集,如油气田的老旧集输管网,城市地区的终端用户管网等,由于缺乏完善的防腐蚀措施特别是没有及时采用阴极保护措施,近年发生多起严重的腐蚀破坏事故,威胁人民生命财产安全,影响恶劣。


  (6)复杂疑难问题的应变处置能力有待提高。工程建设时不同专业交叉进行,现场情况复杂,阴极保护实施过程中会突发各种复杂疑难问题,这要求现场人员具有一定的专业技术水平,实践经验丰富,应急措施到位。但实际工程中却存在不少隐瞒不报欺上瞒下的情况,成为潜在的工程质量安全隐患。


  展望


  (1)市场前景广阔。随着我国经济建设又好又快的发展,阴极保护具有环境友好绿色长效的突出优点,对环境技术条件的适用性越来越高,逐渐成为各个行业工程建设时优先考虑采用的腐蚀控制技术,也是在役工程完善腐蚀控制措施确保安全生产的重要选择之一,有些行业已经列入标准规范和建设法规,要求强制或主要推荐执行。


  (2)推进产品施工技术服务质量快速提高。市场需求存在差距,给企业服务能力和竞争能力的提升提供了空间和机会,通过加强企业建设,人才培养,提高素质,促进技术进步,促进企业的标准化现代化建设,提高企业和从业人员的责任意识等,有望在一定时期内全面提高我国阴极保护的产品施工技术服务质量,提高企业的市场竞争力和国际合作能力。


  (3)推广应用现代科学技术成果。其他领域的科学技术发展为防腐蚀工程技术进步创造了条件,促进了阴极保护的技术进步和现代化水平。如推广应用数字信息化的阴极保护远程管理系统和检测评价系统,利用互联网技术将阴极保护的数字图像信息以手动或自动方式随时随地传输到远程管理平台,数据信息共享,实现阴极保护的远程管理、区域管理和层次管理等,可以大大提高管理的时效性、准确性,提高管理效率,消除管理盲区盲点,及时准馋确地识别并处置故障,确保阴极保护系统长效健康地不间断运行。


  (4)推广应用区域性阴极保护技术。近年来我国一些工业厂区场站和城市地区局部地实施了一些区域性阴极保护,效果良好,很好地解决了一定区域范围内金属结构物的共同阴极保护。未来,在实施区域性阴极保护时,还应将一定区域内的全部结构物进行通盘考虑,通过不同权属部门充分地沟通协商,充分考虑对方关切,在电源设备、阳极材料、地床类型和空间位置设计等方面综合考虑,调研协商和数值模拟计算,做到统筹兼顾共同保护。目前,城镇地区存在大量的在役管线,呈网状分布,其服役时间、腐蚀控制措施、技术管理水平等参差不齐,其间纵横交错关系复杂,和各种建筑物之间存在复杂的结构性和电性联系,逐渐成为重要的城市公共安全隐患。这是比较适合实施区域性阴极保护的对象,应大力宣传逐步推进,提高城镇设施有效阴极保护的覆盖率和普及率。


  (5)推进标准化建设和立法工作。我国阴极保护技术的发展应用急需加强标准化和法制性建设,建立完善的适合我国国情的标准规范体系,建设法规的型式保护这一技术的有效实施,实现有法可依有法必依。按照规范标准的规定开展工作,不同行业部门之间相互关切协调发展,一些先进可靠的技术得以推广应用,阴极保护广泛有效应用发展的美好愿景一定会实现。

 

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