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防爆型固态去耦合器 高压线塔/燃气管道交叉防护排流用带状锌阳极

高压线塔与燃气管道交叉或近距离并行时,高压线运行产生的强交变电磁场会在管道上激发工频交流杂散电流与感应过电压,叠加交叉段
高压线塔与燃气管道交叉或近距离并行时,高压线运行产生的强交变电磁场会在管道上激发工频交流杂散电流与感应过电压,叠加交叉段多处于城郊或工业区的复杂环境,部分区域还存在易燃易爆风险,极易引发管道电化学腐蚀、阴极保护电位异常,甚至安全放电隐患。防爆型固态去耦合器与带状锌阳极协同构建“防爆排流防护+主动牺牲阳极保护” 的一体化体系,是该场景下燃气管道防腐的核心解决方案。

一、 防爆型固态去耦合器 —— 交叉段杂散电流防爆排流核心装备

该设备是专为高压线 -燃气管道交叉段设计的防爆级杂散电流治理设备,核心实现**“交流排流、直流隔离、防爆安全”**三重功能,适配交叉段可能存在的易燃易爆介质泄漏风险。

1.核心工作原理

以大功率防爆型半导体开关模块、金属氧化物压敏电阻(MOV)、隔爆型腔体结构为核心,针对高压线感应的交流杂散电流实现精准管控:

当高压线电磁感应使管道交流电位升高至设定阈值时,内部半导体开关迅速导通,形成低阻抗排流通道,将交流杂散电流通过接地极安全泄放至大地,快速降低管道电位,避免交流电位过高引发的电腐蚀或放电风险。

针对燃气管道阴极保护系统的直流保护电流,设备呈现高阻抗隔离状态,既防止保护电流通过排流通道流失,又阻断外界可能侵入的直流杂散电流,保障管道极化电位稳定在 - 0.85~-1.20V CSE的合格区间。

设备整体采用隔爆型或本质安全型结构设计,所有电子元件均置于防爆腔体内,运行时无电弧、火花产生,防爆等级可达 Ex d IIB T4 Gb/Ex ia IIB T4 Ga,可在1区、2区爆炸性气体环境中安全工作,杜绝引燃泄漏燃气的隐患。

2.核心技术特点

防爆性能可靠:外壳选用铸铝或不锈钢材质,具备抗压、抗冲击、防腐蚀特性,防护等级不低于 IP67,可耐受交叉段户外潮湿、盐雾、土壤腐蚀等恶劣环境,同时满足易燃易爆区域的安全使用规范。

交流排流效率高:对 50/60Hz工频交流电流导通阻抗≤0.5Ω,额定通流容量可达数百安培,能快速应对高压线负荷波动引发的电位瞬时突变,排流响应时间为毫秒级。

直流隔离效果优异:直流隔离阻抗≥100kΩ,有效阻断直流信号通路,与牺牲阳极、强制电流两类阴极保护系统无缝兼容,不干扰管道正常极化过程。

安装运维便捷:体积紧凑,可直接嵌入防爆型阴极保护测试桩内,或壁挂安装于管道阀室;接线端采用防松防爆夹具,与管道、接地极连接牢固且导通性好,后期巡检仅需查看状态指示灯或远程监测数据。

3.适用场景

高压线塔与燃气管道交叉、并行段的杂散电流排流防护,尤其适用于管道周边存在加油站、化工厂等易燃易爆场所的区域。

城市高压走廊内的燃气管道阴极保护系统,解决强电磁干扰下的电位稳定问题。

燃气管道穿越高压输电线路的特殊管段,兼顾排流防护与防爆安全需求。

二、 带状锌阳极 —— 交叉段管道主动牺牲阳极保护核心耗材

带状锌阳极是柔性牺牲阳极的主流类型,专为高压线 -燃气管道交叉段的局部强化防护设计,与防爆型固态去耦合器配合,实现 “排流防干扰+主动补电流” 的协同防护效果。

1.核心工作原理

基于牺牲阳极阴极保护法,利用锌合金的电化学活性高于钢铁的特性,在土壤电解质环境中形成腐蚀原电池:

带状锌阳极作为阳极发生氧化溶解,持续释放电子与保护电流;燃气管道作为阴极,接受电子后极化至腐蚀电位以下,抑制自身因电磁干扰引发的局部腐蚀。

针对交叉段管道防腐层可能存在的破损点,带状锌阳极可紧密缠绕于破损区域,形成局部高密度保护电流区,快速修复腐蚀隐患;同时可抵消高压线干扰引发的电位波动,维持管道保护电位稳定。

2.核心技术特点

敷设灵活适配性强:可弯曲、裁剪,适配不同管径的燃气管道,能紧贴管道弯头、法兰、防腐层破损点等异形部位,无防护盲区;无需复杂支架,直接缠绕固定,适合交叉段狭小空间的施工需求。

电化学性能稳定:锌合金纯度高,杂质含量低,开路电位稳定在 - 1.10~-1.15V CSE,电流效率高达95%以上;配合专用活化填包料使用时,可避免阳极表面钝化,延长使用寿命至10-15年,与管道防腐周期匹配。

兼容性好无干扰:与防爆型固态去耦合器协同工作时,不会干扰排流设备的电流方向与阈值设定,同时自身溶解产物无毒无害,不会污染土壤与地下水,符合环保要求。

3.适用场景

高压线 -燃气管道交叉段的管道外壁全域防护,尤其是防腐层破损点的局部强化保护。

交叉段周边土壤电阻率较高区域的牺牲阳极保护,补充阴极保护电流,提升防护效果。

燃气管道与高压线塔基础金属构件的电位差治理,消除电偶腐蚀隐患。

三、 两类产品协同防护方案(高压线塔 -燃气管道交叉段专用)

基础防护方案防爆型固态去耦合器安装于交叉点两侧各 50-100m的防爆测试桩内,负责泄放高压线感应的交流杂散电流;带状锌阳极紧密缠绕于交叉段管道外壁,间隔敷设并做好填包料处理,提供主动保护电流。适配高压线电压等级较低、周边无明显易燃易爆风险的交叉段。

强化防护方案采用 “防爆型固态去耦合器+多组带状锌阳极” 的组合模式,在交叉段管道两端各安装一台防爆型固态去耦合器,形成双向排流防护;带状锌阳极加密敷设,重点覆盖管道弯头、防腐层接头等薄弱部位。适配110kV及以上高压线与燃气管道的交叉段,或周边存在易燃易爆场所的高危区域。

施工关键要点

防爆型固态去耦合器的接地极需选用铜包钢材质,接地电阻控制在 10Ω 以下,且与管道水平距离≥3m,避免二次电磁干扰。

带状锌阳极安装前需清理管道表面浮锈、油污,缠绕后回填活化填包料,确保阳极与土壤充分接触,提升电流输出效率。

二者安装后需同步调试,整定去耦合器的交流导通阈值,确保排流动作不影响锌阳极的正常电位输出。