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銅包鋼接地材料在石化行業工程應用中存在的問題

2018-09-26

  由於石油化工廠環境汙染比較嚴重♤這使得銅包鋼接地材料更易腐蝕♤圖2 反映的是某化工廠銅包鋼接地線暴露在空氣中1 年的腐蝕情況⊙

  由於銅鋅鐵三者之間的電化學反應♤已經導致接地線出現穿透性點腐蝕狀況; 若敷設在汙染的酸性土質中♤土壤中的Cl -、SO2 -4還將加速這一過程♤造成接地線橫截麵減小♤無法承受雷電衝擊或短路事故形成的大電流♤一旦接地網燒毀♤地電位升高♤高電位將引至二次回路造成電氣設備燒毀♤並可能危及人身安全⊙

  因此《石油化工裝置防雷設計規範》( GB 50650-2011) 第6. 3. 2 條規定“埋於土壤中的人工接地體通常宜采用熱鍍鋅角鋼、鋼管、圓鋼或扁鋼⊙區域內人工接地體的材料宜采用同一材質[3]”♤從規範的角度限製了銅包鋼材料在石油化工裝置防雷接地中的應用⊙

  除石油化工廠外♤輸油氣站場的接地也是研究關注的重點⊙輸油氣站場建設有大量鋼結構和地下管道♤由於銅與鐵之間存在0. 78 V 的電位差♤若地下接地網敷設采用銅包鋼接地材料♤會出現接地線相鄰管道和鋼結構加速腐蝕⊙

  銅在中性土壤中的自腐蝕電位約為- 0. 2Vcse♤電偶序中正於鋼質結構♤與鋼質管道或鍍鋅扁鋼等金屬材料電連接形成電偶腐蝕電池♤從而引起站內埋地金屬結構自腐蝕電位正向偏移♤導致埋地管道自腐蝕電位異常; 整改結束後♤站內自然電位提高到- 0. 8 ~-1. 0 Vcse♤自然電位恢複正常♤因此對於安全要求較高的長輸、高壓油氣站場應禁止銅包鋼接地材料[⊙

  除上述問題以外♤銅包鋼接地材料在使用過程中還存在以下弊端:

  1、 銅包鋼接地材料的施工問題

  接地裝置有三個重要指標: 接地電阻、熱穩定性能和使用壽命♤這三項指標均與接地材料的施工質量緊密相關♤銅包鋼接地材料采用熱熔焊形式焊接♤焊點是否完好是接地施工質量的關鍵⊙

  熱熔焊是通過引燃焊劑♤焊劑發生氧化還原反應放出大量熱量♤待填充金屬在模具腔體裏冷卻形成接頭♤焊接頭主要是銅材料接頭♤它將兩段銅包鋼材料的外層銅材料粘結成一體♤但內部鋼芯並未進行金屬的“再冶煉”♤因此在

  使用中焊接處易出現腐蝕開裂現象♤從而導致接地電阻的升高♤這樣一來接地材料在填埋前檢查焊接頭處的機械強度和焊接頭雜質與氣孔數量變得至關重要⊙

  另外♤銅包鋼接地材料在施工過程中不可避免地會受到建築材料和施工設備的應力損傷♤且破損後不能修複♤加劇了接地材料自身的電化學腐蝕速度⊙因此銅包鋼接地材料施工、保管工作量大⊙

  2、 銅包鋼接地材料的環保性差

  敷設在地下的銅包鋼接地材料腐蝕產生的銅離子對土壤、地下水及周邊環境產生重金屬汙染⊙

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