阴极保护技术在衡水市南水北调配套工程中的应用

王伟

【摘要】埋地钢质管道的防腐措施主要有两种，一是防腐层技术，二是阴极保护技术。本文以衡水市南水北调配套工程中某输水管道下穿铁路部位埋地钢管阴极保护设计为例，对该项技术的设计要点进行说明，期望对类似工程有借鉴意义。

【关键词】钢制管道 阴极保护 带状镁阳极

1 工程概况

衡水市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第三设计单元某干线输水管道需下穿石济铁路客运专线，交叉角度900，穿越段主管材采用钢管（SP），外部加设钢筋混凝土套管保护，钢管与套管之间吹填中粗砂封闭。

根据地勘报告[1]，在干湿交替作用下，地表水试样PH值为3～11、（Cl-+SO42-）大于500mg/L，对钢结构具中等腐蚀性；地下水试样PH值为3～11、（Cl-+SO42-）含量为8438mg/L，对钢结构具强腐蚀性；管道埋设深度范围内表层约1.0m厚土壤电阻率为20～50Ω.m，对钢结构具中等腐蚀性，表层1.0m以下土壤电阻率小于20Ω.m，对钢结构具强腐蚀性。

2 管道采取阴极保护的必要性

根据腐蚀电池原理，原电池的阳极和阴极同处与电解质中，腐蚀电池作用的大小代表了腐蚀的速率，以公式[2]表达为：

式中：I-腐蚀电池作用时产生的电流；其值越大，金属的腐蚀量越大。

U阴-阴极电位；

U阳-阳极电位。

可见，为防止或减轻腐蚀，可从两个途径入手，一是使分子部分U阴-U阳差值为零，即阴、阳极间电位差为零，即阴极保护；或是使分母R→∞，可通过绝缘防腐层来实现，把管道和电解质（土壤）隔离，使R无穷大。

根据本穿越段管道周边环境水土的腐蝕特性、工程重要性及相关规范的要求，对钢管内、外表面分别采用水泥砂浆（内壁）和特加强级溶剂型环氧煤沥青（外壁）进行防腐。……