本文是学习GB-T 33637-2017 阴极保护 MMO-Ti柔性阳极. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了用于阴极保护的MMO/Ti
柔性阳极(以下简称产品)的术语、定义和缩略语、技术要
求、检验方法与规则、使用规定及其他要求。
本标准适用于土壤环境条件下埋地钢质设施的阴极保护,其他埋地金属设施的阴极保护也可以参
照使用。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2001 焦炭工业分析测定方法
GB/T 3623 钛及钛合金丝
GB/T 4208 外壳防护等级(IP 代码)
GB/T12706.1 额定电压1 kV(Um=1.2kV) 到35 kV(Um=40.5
kV)挤包绝缘电力电缆及附件
第1部分:额定电压1 kV(Um=1.2 kV)和 3 kV(Um=3.6 kV)电缆
GB/T 15078—2008 贵金属电触点材料接触电阻的测量方法
GB/T 19976 纺织品 顶破强力的测定 钢球法
GB/T 21196.2 纺织品 马丁代尔法织物耐磨性的测定 第2部分:试样破损的测定
GB/T 24521 焦炭电阻率测定方法
FZ/T 54064 涤纶单丝
YS/T 587.12 炭阳极用煅后石油焦检测方法 第12部分:粒度分布的测定
YS/T 828 土壤及淡水环境阴极保护用钛阳极
ASTM D6241 土工织物及其有关制品的静态抗刺穿指标的50 mm
探针法标准试验方法 (Standard test method for static puncture strength of
geotextiles and geotextile-related products using
a 50-mm probe)
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
柔性阳极 flexible anode
以长线型阳极芯材为主体的阳极材料,其周围充满焦炭填料并被包装在包裹织物层及耐磨编织网
中构成的阳极
3.1.2
混合金属氧化物 mixed metal oxide
一种铂族金属(Pt、Ir、Ru)氧化物和阀金属(Ti、Ta、Nb、Zr)氧化物的混合物。
GB/T 33637—2017
3.1.3
节点 joint
柔性阳极内部 MMO/Ti 丝与内部导电电缆的导电连接点。
3.1.4
阳极输出电流 output current of anode
阳极提供给保护体的电流。
3.1.5
最小弯曲半径 minimum bending radius
柔性阳极在储存,工作状态弯曲时,不至于产生破坏与折断的最小极限值,包括最小存储弯曲半径
和最小工作状态弯曲半径。
下列缩略语适用于本文件。
MMO: 混合金属氧化物(Mixed Metal Oxide)
MMO/Ti: 表面涂覆混合金属氧化物涂层的钛阳极(Mixed MetalOxide Activated
Ti Anodes)
产品结构示意图见图1、图2。
style="width:5.95334in;height:3.35324in" />
说明:
1——耐磨编织网;
2——包裹织物层;
3——焦炭填料;
4——MMO/Ti 丝;
图 1 柔性阳极横截面结构示意图
GB/T 33637—2017
style="width:9.43323in;height:3.33322in" />
说明:
2——包裹织物层;
3——节点(按一定间隔);
图 2 柔性阳极纵截面结构示意图
产品型号参见表1。
表 1 产品的型号
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GB/T 33637—2017
表面应均匀、完整,无断丝、跳丝、漏粉。
外径尺寸为(40±2)mm。
覆盖密度≥60%。
5.2.1.1 MMO/Ti 丝,应符合 YS/T 828 的规定。
5.2.1.2 钛丝的直径≥0.8 mm, 应符合 GB/T 3623
的规定。
5.2.1.3 在规定的电流密度下, MMO/Ti
丝的寿命宜≥25年,检测方法应符合 YS/T 828 的规定。
柔性阳极内部导电电缆宜采用 YJV
电缆(或耐温、绝缘、耐腐蚀性能更优的绝缘电缆),铜芯标称截
面积应≥10 mm², 应符合 GB/T 12706.1 的要求。
焦炭填料应采用煅后石油焦,性能指标应符合表2的要求。
表 2 焦炭填料性能指标
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应采用包裹织物将焦炭填料包裹在 MMO/Ti
丝和内部导电电缆周围,包裹织物层的性能指标应
符合表3的要求。
表 3 包裹织层物性能指标
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GB/T 33637—2017
5.2.5.1
包裹织物层外应包裹耐磨编织网,以提供足够的机械保护,耐磨编织网单丝宜采用涤纶单丝或
比涤纶单丝性能更好的同类产品,涤纶单丝应符合 FZ/T54064 的要求。
5.2.5.2 单丝直径宜≥0.8 mm。
产品允许的最小弯曲半径≤150 mm。
节点处 MMO/Ti 丝与内部导电电缆铜芯之间的接触电阻应≤0.01 Ω。
节点处绝缘密封的防水性能应达到 GB4208 中 IPX8 等级。
把产品置于质量分数为3%的 NaCl
水溶液中,施加2倍的额定输出电流密度(单位长度产品电流
输出值),连续工作30天后,产品应符合以下要求:
a)
在施加2倍额定输出电流密度的情况下,产品仍能以最初的电流输出下运行;检测期内输出电
流偏离量小于±10%;
b) 节点连接牢固、密封良好,无水汽渗入现象。
产品性能检验见表4。
表 4 产品外观、性能检验
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7.1.1 有下列情况之一时,应进行型式检验:
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a) 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定;
b) 正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时;
c) 正常生产中,每年进行一次;
d) 产品停产超过一年后,恢复生产时;
e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;
f) 国家质量监督机构提出型式检验要求时。
7.1.2
型式检验的样品应从出厂检验已合格的产品中随机抽取,型式检验项目为5.1和5.3中要求的
项目。
7.2.1
产品应符合5.1.1、5.1.2、5.3.1的要求,合格后方可出厂,并附有产品合格证和质量证明书。
7.2.2 批量生产的产品应符合7.2.3的要求。
7.2.3.1
正常生产的产品,以同材料、同生产线、同规格生产的5000 m
为一批;若不足5000 m, 也视为
一批。
7.2.3.2
在检验结果符合5.1.1、5.1.2、5.3.1要求的产品中,随机选取3个包装单位(一般为线盘)作为
样品,在每个样品端部截取10 m
长进行检验,应全部符合5.1.3、5.3.2、5.3.3、5.3.4的要求。若有一个样
品检验不合格,则须进行加倍抽样重新检验;若再有不合格的,应视为该批次产品为不合格产品。
产品上应有明显的标志:商标和型号。
产品包装上应标明下列内容:
a) 商标;
b) 产品的名称、型号;
c) 生产单位的地址及电话;
d) 批号、数量;
e) 生产日期;
f) 旋转方向。
8.2.1 产品采用线盘包装,外覆泡沫膜和防水塑料膜。
8.2.2
随同产品包装的物品:产品合格证、质量证明书以及相应的产品附件、配件。
产品在运输过程中应轻装轻卸,避免与有毒、有害、易腐蚀、易燃、易爆等危险物品接触。
产品线盘应单层、立式存放于通风、干燥、阴凉处,码放层数不得超过3层,避免与有毒、有害、易腐
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蚀、易燃、易爆等危险物品接触。
产品的施工图设计参见附录 B,产品的施工要求参见附录C。
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(资料性附录)
条文说明
A.1 (B.2.1)根据施工现场以同心圆环方式敷设的实测数据(见表 A.1),
柔性阳极环的间距为6 m 时 ,
虽然通电电位均达到要求,但是断电保护电位有3处不足,不符合阴极保护的标准;根据当前工程实践,
推荐采用环间距≤5 m 时,可保证满足保护出罐底板外表面阴极保护电位的要求。
表 A.1 实测数据
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4 m间距 | 6 m间距 | |
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A.2
(B.2.2)目前国际上常用的储罐阴极保护柔性阳极敷设方式有整体圆环方式、回形针方式和同心
圆环方式,由于整体圆环的敷设方式即一根柔性阳极在罐底敷设成圆环形,造成柔性阳极长度过长,即
使两端通电,由于沿柔性阳极轴向的电压衰减,会造成罐底阴极保护电流的不均匀,难以保证对罐底进
行全面的保护;另外如果发生柔性阳极断裂的情况,会导致整个罐底阴极保护系统失效。同心圆环方式
采用多根独立的柔性阳极环敷设而成,且每环柔性阳极两端通电,可有效的解决上述问题。
A.3 (B.2.3)根据实际工程经验,在土壤电阻率为100Ω ·m 的土壤中,1000
mMMO/Ti 柔性阳极的
接地电阻为0.5Ω,经计算 MMO/Ti 柔性阳极的电阻系数可取5。
style="width:4.89999in;height:4.99994in" />class="anchor">GB/T 33637—2017
(资料性附录)
产品使用的施工图设计
B.1 区域性阴极保护
对于保护对象为密集埋地管道的, MMO/Ti
柔性阳极应沿被保护对象管道平行敷设。
柔性阳极设计用量应大于根据电流需求计算所得的理论用量。
柔性阳极与被保护构筑物间距应≥300 mm。
当柔性阳极与管道、接地极或其他柔性阳极交叉时,应采用具备绝缘能力的隔离套管绝缘。
B.2 储罐罐底阴极保护
B.2.1 设计参数
进行 MMO/Ti 柔性阳极阴极保护计算时(环形布置),可按 GB 50393
规定的参数选取,且柔性阳
极之间的间距应≤5 m (参见附录 A.1)。
B.2.2 敷 设 方 式
MMO/Ti
柔性阳极的敷设方式应考虑电流需求、电流分布均匀、施工效率及可靠性,
一般按照回形
针方式、同心圆方式或整体圆环方式设计(参见附录 A.2),敷设方式示意图见图
B.1。
style="width:5.37341in;height:5.08002in" />
a) 回形针方式 b) 同心圆方式
图 B.1 柔性阳极敷设方式示意图
GB/T 33637—2017
style="width:4.72in;height:4.9401in" />
c) 整体圆环方式
图 B.1 ( 续 )
B.2.3
阳极接地电阻的计算
MMO/Ti 柔性阳极的接地电阻R。 可 按 式(B.1) 计 算 :
style="width:1.52661in;height:0.56012in" /> … … … … … … … … … …(B. 1)
式 中 :
p— 土壤电阻率的数值,单位为欧姆米(Ω ·m);
L— 柔性阳极长度的数值,单位为米(m);
Q—— 电阻系数,取5(参见附录 A.3)。
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(资料性附录)
产品的施工要求
C.1 总则
施工前应对柔性阳极产品进行外观、尺寸检查,不合格的柔性阳极不予安装。
柔性阳极安装时的环境温度不宜低于0℃。
C.2 区域性阴极保护
柔性阳极敷设时应在开挖的阳极管沟内留有裕量,以防土壤下沉应力对阳极可能的破坏。
安装过程中应避免阳极与相邻或交叉的管道、接地网等金属构筑物搭接,如果不可避免,应采用具
备绝缘性能的隔离套管予以绝缘保护。
C.3 储罐罐底阴极保护
应保证柔性阳极底部的砂垫层厚度≥50 mm。
对于同心圆方式敷设的柔性阳极,各柔性阳极环两端预制引线电缆应集中平行铺设引至储罐基础
环墙外,各阳极环接引线端部间距≥300 mm。
安装过程中应避免出现用力拖拽柔性阳极现象。如果遇到柔性阳极包裹织物层被尖锐物体划破导
致填充焦炭粉泄漏的情况,可使用胶带缠绕密封漏点后再进行敷设。
柔性阳极环及引线电缆应保持自然松弛状态,避免因储罐底板的沉降而使电缆受到破坏。
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(规范性附录)
弯曲半径试验方法
D.1 试 验 器 具
直径为150 mm 的钢制圆柱体。
D.2 试样
截取一段长1 m, 直径为(40±2)mm 的产品作为试样,两端头进行密封处理。
D.3 试验步骤
在室温下,把试样缠绕在试验设备上一整圈,然后松开试样再在相反方向重复此过程,作为一次弯
曲;此试样应弯曲三次。
D.4 结果判定
产品外观无变形,碳粉无泄漏, MMO 涂层无剥离。
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(规范性附录)
耐磨编织网覆盖密度测试方法
E.1 耐磨编织网覆盖密度
按照式(E. 1) 、 式(E.2) 计 算 :
P=(2p-p²)×100
式 中 :
P—— 耐磨编织网覆盖密度,%;
p—— 单向覆盖系数。
style="width:3.96008in;height:0.65318in" />
式 中 :
D— 耐磨编织网节圆直径的数值,单位为毫米(mm);
d— 耐磨编织纤维单丝直径的数值,单位为毫米(mm);
m—— 编织机同 一方向的锭数;
n —— 每锭的编织线根数;
L— 编织节距的数值,单位为毫米(mm)。
E.2 结果判定
计算的耐磨编织网覆盖密度≥60%。
………… …………… (E.1)
… … … … … … … … … …(E.2)
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(规范性附录)
阳极工作性能检验方法
F.1 仪器设备
仪器设备包括以下几种:
a) 阴极:带绝缘支架的钢质容器,容器规格为1.8 m×0.6 m×0.3
m,绝缘支架高度不小于
b) 可调直流稳压电源:0 V~6V;
c) 相应的连接电缆;
d) 直流电流表。
F.2 电解液
质量分数为3%的 NaCl 水溶液。
F.3 样品
截取一段长1 m、含节点的产品作为样品,两端头进行密封处理。
F.4 试验步骤
试验分为下列几步:
a) 将样品放置在绝缘支架上;
b)
将样品的两端连接至直流稳压电源的正极,将钢质容器连接至直流稳压电源的负极,阳极工作
性能试验示意图,见图 F.1 所示;
c) 向容器内注入3%的 NaCl 水溶液,使液面至少高出样品50 mm;
d) 接通电源,使样品输出电流密度达到产品额定输出电流密度的2倍;
e) 试验时间为30
d,每天观察液面高度,并及时补充蒸馏水或去离子水,保持液面高度和盐度;并
记录电流、时间和温度。
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style="width:9.97997in;height:3.59326in" />
说明:
2——3%NaCl 溶液液面;
3——钢质容器;
4——绝缘支架;
7——直流电流表;
8——可调电压直流稳压电源。
图 F.1 阳 极 工 作 性 能 试 验
示 意 图
F.5 结 果 判 定
试验结果达到5 . 3 . 4的要求,判定合格。
更多内容 可以 GB-T 33637-2017 阴极保护 MMO-Ti柔性阳极. 进一步学习