深井陽極地床在運(yùn)行時因陽極反應(yīng)產(chǎn)生氯氣和氧氣,若氣體不能及時排走,大量氣體包圍陽極,減少陽極與電解質(zhì)或填料的接觸,增加陽極接地電阻,降低陽極排出電流,這就是所謂的“氣阻”效應(yīng)。氣阻現(xiàn)象是深井陽極地床工程中的一大難題,氣阻的存在,大大影響了深井陽極的正常工作,在國內(nèi)已有數(shù)個深100 m左右的陽極地床因氣阻嚴(yán)重,不能正常工作而報(bào)廢。通過多個途徑可減緩氣阻問題:一是安裝排氣裝置,使陽極產(chǎn)生的氣體迅速排出井外;二是采用性能較好的填充料;三是降低工作電流。采用排氣管排除氣體減少氣阻是最常用的方法。排氣管應(yīng)有一系列小孔或細(xì)縫,孔和縫亦足夠小,以防填料的進(jìn)入,排氣孔或細(xì)縫應(yīng)緊靠陽極?;钚詤^(qū)使用有夾縫的排氣管,排氣管夾縫尺寸為38.100 mm×0.152mm,縱向間距為152.4mm,圓周間距為25.4mm,推薦排氣管直徑為25mm。安裝排氣管時將排氣管平放在地面上,將其底部封住,排氣管下端部超出底部陽極下端0.5 m。
在工程實(shí)踐中多通過改進(jìn)排氣裝置來解決氣阻問題。通過增加排氣裝置的口徑來增加排放能力,能使86 m深井陽極的氣阻問題得以順利解決。也采用雙排氣管來增加排氣的保障系數(shù)。還有采用分段預(yù)制式陽極井體,專門設(shè)計(jì)了一條公共通道分段排氣,即每段各有一個封閉的排氣室,使該段產(chǎn)生的氣體聚集后從公共通道逸出而不進(jìn)人其他陽極體內(nèi)。
對周圍其他金屬構(gòu)筑物干擾減輕。深井陽極地床和被保護(hù)管道相距大于50 m,井深大于60m,地電位梯度≤5 mY/m(部頒標(biāo)準(zhǔn)允許上限安全范圍) 。在現(xiàn)場按SY/T 0017—96《埋地鋼質(zhì)管道直流排流保護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)地測量深井陽極地床井121處的地電位梯度為4.8 mV/m,距井121.10 m處的地電位梯度為2.8 mV/m,距井口20 m處的地電位梯度為2.5mV/m。這些數(shù)據(jù)說明深井陽極地床一般不會對周圍地下金屬構(gòu)筑物造成直流雜散電流干擾。盡管深井陽極的遠(yuǎn)地特點(diǎn)減少了干擾,但卻會遇到屏蔽問題,尤其在結(jié)構(gòu)密集區(qū)。結(jié)構(gòu)密集區(qū)的管道可能會與接地系統(tǒng)、電力系統(tǒng)及水管等金屬接觸,流向該區(qū)域的總電流足以在土壤中產(chǎn)生電位梯度,導(dǎo)致屏蔽效應(yīng)。如果全部為裸管道,屏蔽作用將會非常嚴(yán)重。當(dāng)出現(xiàn)密集區(qū)屏蔽時,僅依靠深井陽極是不行的,采用近陽極(犧牲陽極或強(qiáng)制電流陽極)可進(jìn)行補(bǔ)充保護(hù)。某輸氣管道首站(壓氣站),在兩組深井陽極投運(yùn)后,站區(qū)外圍均達(dá)到保護(hù)要求,但中央密集區(qū)由于屏蔽效應(yīng)未達(dá)到保護(hù)要求。增加近陽極和更換鋅接地極后,整個站區(qū)全部達(dá)到了保護(hù)要求。
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