在爆炸性气体环境中外加电流阴极保护系统的安全分析
浅论燃气管道阴极保护方法的改进措施
浅论燃气管道阴极保护方法的改进措施摘要：随着人们生活水平的提高，人们对于能源的需求量也正的逐步增多。
而随着城市化进程的加快，越来越多的现代化的居住建筑物正在逐步增多，在这些建筑物中，燃气管道的铺设成了不可缺少的一部分。
而为了确保燃气能源使用的安全，采取一定的保护方法便成了人们重点研究的一部分。
本文主要介绍了燃气管道中的阴极保护方法，并重点介绍了一些针对目前方法的改进措施。
关键词：燃气管道阴极保护方法改进措施Abstract: with the improvement of people’s living standard, people’s energy demand is increasing gradually. And with the acceleration of urbanization, more and more modern residential building is gradually increased, in these buildings, gas pipeline laying became part of the indispensable. And in order to ensure the safety of the gas energy use, take certain protective method became part of the study of key people. This paper mainly introduces the method of gas pipeline corrosion protection, and mainly introduces some methods of improving according to the present measures.Keywords: gas pipeline cathodic protection method improvement measures燃气能源是我们日常生活中必不可少的一部分，尤其在现代化的城市中，更是不可或缺的。
外加电流式阴极保护的使用探讨
第19卷 第6期 中 国 水 运 Vol.19 No.6 2019年 6月 China Water Transport June 2019收稿日期：2019-04-25作者简介：张秀国（1977-），男，交通运输部北海救助局工程师。
外加电流式阴极保护的使用探讨张秀国（交通运输部北海救助局，山东 烟台 264000）摘 要：本文根据船体异常腐蚀案例，结合实船工作经验讲解了外加电流式阴极保护的工作原理、特性和管理注意事项。
关键词：防腐；外加电流式阴极保护；工作原理；正确管理中图分类号：TE83 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2019）06-0094-03前言船壳防腐是船舶维护中的一项重要内容，腐蚀主要发生在船体外水下区域，面积较大，不方便日常检查，且过程缓慢，短期内迹象不明显，容易引起管理上的忽视，一般坞检要间隔2~3年，如果长期管理不到位，待坞检发现时可能会形成大面积或局部严重腐蚀，造成较大的安全隐患和经济损失；现代钢质船多采用加电流式阴极保护（ICCP），虽然维护量较少，但通过运行参数对防腐状况的研判却十分重要，本文通过一起实船案例，对这种防护的工作原理和正确使用进行了分析探讨，提出了日常管理的重点注意事项，供参考。
一、事故案例 1．事故现象某轮坞检时，发现舵叶上的防腐锌块已被完全损耗，仅剩固定支架，舵叶表面也出现了明显的穴蚀，离桨毂较近的位置腐蚀更加严重，这在以往的坞修中从未出现，如图1。
图1 某轮被腐蚀的舵叶2．事故分析 （1）事故排查发现问题后，立即对船壳外部进行了整体检查，发现船壳油漆无大面积破损，但锌块损耗严重，船艉、舵叶、左侧海底阀箱处的防腐锌块仅剩固定支架，船壳、舵叶部分区域腐蚀明显。
本船的船壳防腐系统以外加电流式阴极保护（ICCP）和油漆涂层为主，在特别区域安装有防腐锌块局部补充，主要布置在海底阀箱、减摇鳍、舵叶和导流罩等处；因为船体油漆没有严重破损，怀疑阴极保护运行异常，随后进行了重点检查。
青岛中石化“11.22”输油管道爆炸事故调查报告(2)
青岛中石化“11.22”输油管道爆炸事故调查报告2013年11月22日10时25分，位于山东省青岛经济技术开发区的中国石油化工股份有限公司管道储运分公司东黄输油管道泄漏原油进入市政排水暗渠，在形成密闭空间的暗渠内油气积聚遇火花发生爆炸，造成62人死亡、136人受伤，直接经济损失75172万元。
事故发生后，党中央、国务院高度重视，习近平总书记作出重要指示，要求组织力量，及时排除险情，千方百计搜救失踪、受伤人员，并查明事故原因，总结事故教训，落实安全生产责任，强化安全生产措施，坚决杜绝此类事故。
11月24日习近平总书记到山东考察经济社会发展工作，下午专程来到青岛看望、慰问伤员和遇难者家属，听取汇报，并发表重要讲话。
李克强总理作出重要批示，要求全力搜救失踪、受伤人员，深入排查控制危险源，妥善做好各项善后工作，加强检查督查，严格落实安全责任。
刘云山、张高丽、马凯、孟建柱、郭声琨、王勇等党中央、国务院领导同志也都作出了重要批示。
受习近平总书记、李克强总理委托，11月22日下午，王勇国务委员带领相关部门负责同志赶赴现场，组织指挥抢险救援。
根据党中央、国务院领导同志的重要批示指示要求，依据《安全生产法》和《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院令第493号）等有关法律法规，经国务院批准，11月25日，成立了由国家安全监管总局局长杨栋梁任组长，国家安全监管总局、监察部、公安部、环境保护部、国务院国资委、全国总工会、山东省人民政府有关负责同志等参加的国务院山东省青岛市“11•22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故调查组（以下简称事故调查组），开展事故调查工作。
事故调查组邀请最高人民检察院派员参加，并聘请了国内管道设计和运行、市政工程、消防、爆炸、金属材料、防腐、环保等方面的专家参加事故调查工作。
事故调查组按照“四不放过”和“科学严谨、依法依规、实事求是、注重实效”的原则，通过现场勘验、调查取证、检测鉴定和专家论证，查明了事故发生的经过、原因、人员伤亡和直接经济损失情况，认定了事故性质和责任，提出了对有关责任人和责任单位的处理建议，并针对事故原因及暴露出的突出问题，提出了事故防范措施建议。
燃气管网阴极保护设施运行现状分析及对策
燃气管网阴极保护设施运行现状分析及对策摘要：牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接，并处于同一电解质中，使该金属上的电子转移到被保护金属上去，使整个被保护金属处于一个较负的相同的电位下。
本文介绍了我公司燃气管网阴极保护设施运行现状、问题分析、改进措施。
关键词：燃气管网、阴极保护、保护电位1、概述及目的公司基于以下目的对地下管网阴极保护设施进行调查分析：（1）充分掌握所属供气管网埋地钢管牺牲阳极阴极保护设施的运行状况和保护效果，建立镁阳极的档案信息数据库；（2）通过实际数据及运行状况的分析，查找镁阳极在设计、安装、运行管理等方面问题；（3）规范公司对镁阳极的设计、安装、运行维护、检测更换等工作；（4）最终目的是做好地下钢管的防腐保护，提高管道使用寿命，确保管网安全运行。
2、牺牲阳极阴极保护设施的运行现状（1）电位抽查检测情况。
本次电位采集采用分段抽查的方式，采集了公司辖区20条主要道路的典型管段的阴极电位。
具体检测结果如下：表1：典型管段的阴极保护电位（2）绝缘设施安装情况。
据调查，公司运行管网埋地管道与裸露管道交接点共1510处，分以下几种情况：①埋地管道出地面连接调压箱，共1262处，其中大部分没加装绝缘设施；②中压埋地管道转架空出地面，共198处，其中大部分没加装绝缘设施；③埋地管道过沟、桥、涵洞裸露架设两端出地，共54处，其中大部分没加装绝缘设施；3、牺牲阳极阴极保护现状分析3.1电位抽查情况分析按照《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》（CJJ95-2003）要求，牺牲阳极的保护电位应在-0.85～-1.40V之间为合格（相对饱和铜/硫酸铜参比电极）。
所抽查的20处电位中，只有4处电位合格（蓝色部分），占总调查数量的20%；电位偏离-0.85伏30%以上，约低于-0.6伏的较严重情况有7处（红色部分），占总调查数量的35%。
合格的4处电位分布在三条管道上：重汽集团北门至104路口管段；黄岗路与蓝翔路口向北管段；无影山北路北口至华山门站次高压管段。
浅析外加电流阴极保护系统的原理及操作须知
海洋工程装备种类繁多，主要有：船舶、海洋钻井平台、浮式生产系统等装备。
海洋工程装备体积庞大，且主体多是钢结构制成，他们服役期间长，多达20多年，而且海水腐蚀性很强，海洋工程设备腐蚀破坏，污染海洋环境，甚至出现安全事故，严重危害工作人员安全，海洋工程装备防腐工作越来越多的引起人们的重视。
目前，海洋工程装备防腐方式主要用防腐涂层、牺牲阳极和外加电流保护系统等方法。
防腐涂层可以有效隔绝海水与装备金属面的接触，进而实现防腐。
但在船舶航行、海洋工程设备安装施工过程中涂层会受到破坏，金属表面开始腐蚀。
牺牲阳极保护方法对于海洋工程装备来说，外部悬挂的牺牲阳极增加其航行的阻力，也增加了结构物的重量和额外费用。
在牺牲阳极消耗过程中，其释放的金属离子也会污染周围环境，最主要的是牺牲阳极设计寿命较短，难以满足长期服役装备的需要。
外加电流阴极保护系统具有使用寿命长、保护效果好、维护费用低，可以通过一个AC-DC电源转换产生电压电流，干扰船体金属与海水发生化学反应，从而保护船体不被腐蚀。
一、外加阴极保护原理阴极保护的定义：通过外加直流电源或者比船体表面金属更活跃的金属，将想要保护的金属电位降低至不受腐蚀的电位，使得发生氧化还原化学反应所需的电子通过外加电源的电流或活泼金属给出。
当船体表面金属处于比此电位更低的电位时，该金属就不会参加氧化还原反应了，也就不再受到海水腐蚀。
电化学腐蚀是由于活泼金属与电解质溶液在一起发生氧化还原反应所引起的，与原电池的原理相同。
因为船体是由活泼金属—铁构成的，而海水便是电解质溶液，他们之间发生了氧化还原反应。
由以上化学公式可得：铁失去电子后与氧、水发生反应形成铁锈而溶解在水中，这样周而复始船体就会腐蚀掉。
从正极公式可知得到电子形成氢氧根，那么通过外加电流提供给保护的船体电子，这样船体就不会因为失去电子而被腐蚀，这就是外加电流阴极保护的原理依据。
船体ICCP系统原理如下：二、W轮的外加电流阴极保护系统组成W轮外加电流阴极保护系统由恒电位仪、辅助阳极和阳极屏蔽层、参考电极组成。
外加电流阴极保护电流屏蔽与阴极干扰探析
2018年08月外加电流阴极保护电流屏蔽与阴极干扰探析李超孙郢笛（大庆油田工程有限公司，黑龙江大庆163712）摘要：石油是一个国家的经济命脉，也是一个国家生存与发展必不可少的资源。
一般而言，在开采石油的过程中需要铺设大量的油气管道，但由于管道容易发生腐蚀，实践中必须要对油气管道腐蚀进行防范与控制，而外加电流阴极保护则在油气管道腐蚀防控方面发挥着极为重要的作用，由此，本文就外加电流阴极保护电流屏蔽与阴极干扰进行探析。
关键词:阴极保护；电流屏蔽；阴极干扰众所周知，石油对一个国家经济发展具有极为重要的作用，我国作为一个矿产资源丰富的国家，在石油开采方面远远领先于世界上大多数国家，实践表明油气管道必须要采取一定的防腐措施。
外加电流阴极保护主要指的是通过额外增加电流的方式来改变电位，从而使得被保护电位可以长期低于周围电位，由此，油气管道的腐蚀率则会大幅度降低，从而延长了相关设备的使用年限[1]。
外加电流法不仅能将驱动电压始终保持在较高的水平，还能对阴极的电流输出量进行控制，在油气管道防腐上具有较高的运用价值。
然而，此种保护措施在具体的实践中遇到了诸多阻碍，如阴极干扰、阴极保护电流屏蔽等。
1阴极保护电流屏蔽1.1电流屏蔽的具体表现（1）套管法：在现实生活中，油气管道的铺设必定需要穿过公路、河流、铁路等，此时，为了提高管道的使用价值与安全性，施工人员常会对管道进行套管保护，以此降低套管内管道的压力与腐蚀。
但由于施工人员在进行套管保护的过程中容易对防腐层造成一定的损害，从而使得阴极保护电流被套管所隔断、屏蔽，最终导致套管内的管道发生严重的腐蚀。
（2）剥离法：剥离法可在一定程度上降低管道防腐层的损害程度。
当油气管道的防腐层既发生破损又发生剥离的时候，管道金属基体和防腐层中间则会出现一条较大的缝隙，导电体在穿过缝隙的过程中容易受到较大的阻碍，导致阴极保护电流几乎没有办法顺利通过缝隙接近金属基体，致使阴极保护电流被屏蔽[2]。
中压燃气管道外加电流阴极保护设计方案说明书
1遵循的标准规范1.1防腐层《钢质管道外腐蚀控制规范》(GB/T21447-2018)《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》(CJJ95-2013)《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》(GB/T23257-2017)《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》(SY/T0447-2014)《埋地钢质管道液体环氧外防腐层技术标准》(SY/T6854-2012)《钢质管道聚烯燃胶粘带防腐层技术标准》(SY/T0414-2017)《涂装前钢材表面处理规范》(SY/T0407-2012)《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》(GB/T8923.1-2011)《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第3部分：焊缝、边缘和其他区域的表面缺陷的处理等级》(GB/T8923.3-2009)1.2阴极保护《埋地钢质管道阴极保护技术规范》(GB/T21448-2017)《强制电流深阳极地床技术规范》(SY/T0096-2013)《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》(GB/T21246-2023)《埋地钢质管道直流干扰防护技术标准》(GB50991-2014)《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》(GB/T50698-2011)《绝缘接头与绝缘法兰技术规范》(SY/T0516-2016)《阴极保护管道的电绝缘标准》(SY/T0086-2023)2设计范围本工程的设计范围包括中压燃气管道的防腐层设计、阴极保护设计。
3腐蚀环境3.1外腐蚀环境拟建区域地貌属山前冲洪积平原，地形整体开阔平坦。
参考邻近工程资料《阿克塞县供热站新建100吨锅炉岩土工程勘察报告》（编制单位：核工业武威工程勘察院；工程编号：GK2023-0515）,土壤对钢结构按微腐蚀性考虑，不考虑地下水的影响。
3.2 内腐蚀环境本设计中，钢质管道内介质为干天然气，腐蚀性微弱，不考虑内防腐。
外加电流阴极保护设计
外加电流阴极保护设计
外加电流阴极保护设计
近年来，随着人们对腐蚀问题的重视，外加电流阴极保护技术的应用也越来越多,取得很多成功应用的经验,但仍有许多问题研究,以进一步提高钢的外加电流保护技术海水管道系统,根据以往的工程经验和科学理论,我公司总结了应用电流设计时应注意的问题。
外加电流阴极保护系统由控制电源、辅助阳极、参比电极、阳极屏及相应的电缆组成。
针对电厂海水循环水系统，管道和设备种类较多，且管道和设备的材料一般不同，这给外加电流阴极保护的设计带来了一定的困难。
辅助阳极是外加电流阴极保护的重要组成部分。
目前海水循环水系统中常用的是铂铌阳极和混合金属氧化物阳极。
辅助阳极的具体选用可根据实际情况考虑。
参比电极用于系统检测和控制。
它可以告诉我们系统的保护情况，为恒电位仪提供数据，实现系统的自动控制。
浅析阴极保护系统的应用及问题处理方法
浅析阴极保护系统的应用及问题处理方法摘要管道阴极保护主要分为二类：强制电流阴极保护、牺牲阳极阴极保护，个别管道采用强制电流和牺牲阳极交替保护，普光气田集输工程管道的阴极保护就是采用强制电流阴极保护，当阴极保护系统不能给管道提供足够的阴极保护电位时，管道外防腐层缺陷处会发生腐蚀；当阴极保护系统给管道提供的阴极保护电位过负时，管道外防腐层会发生析氢剥离。
本文就普光气田集输工程埋地钢质管道阴极保护系统的应用及投产中出现的问题处理进行初步探讨，根据出现的问题制定了有效的解决办法。
通过整改效果是显著的，使管道得到了良好的保护，提高阴极保护系统和管道的使用寿命，为国家和企业创造财富，在其他同类工程项目施工中也具有借鉴意义。
关键词气田集输；阴极保护参数；管地电位；保护电位；防腐层绝缘电阻率；应用1.概述天然气从井场采出经分离、计量，集中起来输送到天然气处理厂，含CO2和H2S少的天然气也有直接进入输气干线的情况。
在集输过程中管线设备受到湿天然气的电化学腐蚀和外壁土壤腐蚀、大气腐蚀，其中最危险的是H2S，其次是CO2。
普光气田主体120亿方产能建设，共有生产井52口；18座站场，其中16座集气站，1座集气末站，1座独立的污水站（位于净化厂内）；管网ESD阀室29座；集气管线约37 km；同沟敷设燃料气返输管线30km；山体隧道5处；大中型河流跨越2处；大中型冲沟跨越27处。
气田集输系统中设备、管线、由于所处环境因素比较复杂，由于大气、土壤的影响、输送的介质为高含硫介质，其内外壁产生较严重的腐蚀。
管线分布如下图所示：2、设置阴极保护的意义埋地钢质管道的阴极保护是保障管道使用寿命的关键，当管道由于敷设施工、人为破坏、长期运行时，管道防腐层会发生局部破损和缺陷，当阴极保护系统不能正常工作或达不到要求时，管道就会发生腐蚀。
发生腐蚀的管段一般属于局部腐蚀，形成点蚀、坑蚀、小孔腐蚀，向深度发展，管体很快就会泄漏，造成的损失难以估量。
大型油罐底板外侧设置外加电流型阴极保护系统的必要性
罐底的无氧条件很适合硫酸盐还原菌的生长， 可引起严重的针状或 丝状的细菌腐蚀。罐底水溶液中氢原子不断被硫酸盐还原菌代谢反 应所消耗的结果， 造成罐底板表面电化学腐蚀过程中的阴极反应不 断进行下去。这就促进了罐底板表面的阳极反应， 从而加速了罐底 板的腐蚀。储油罐内壁的腐蚀罐壁油气交接处和油水交接处的腐蚀 主要是由于氧的浓差电池引起的。氧浓度高的部位为阴极， 氧浓度 低的部位为阳极。
（作者单位系华北电力大学经济管理系）
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（上 接 ６５ 页 ） 储 罐 难 以 得 到 充 分 保 护 。其 他 系 统 包 括 管 网 、仪 表 连 接 线 、混 凝 土 钢 筋以及储罐接地系统等。对这些系统进行绝缘， 花费大且维护费用 高 。 牺 牲 阳 极 系 统 的 驱 动 电 压 一 般 低 于 ０ ．７Ｖ， 限 制 了 阴 极 保 护 系 统 的电流输出。一旦储罐与上述任何系统发生短路， 不但使储罐保护 困 难 ， 而 且 牺 牲 阳 极 系 统 会 很 快 耗 尽 ， 缩 短 保 护 寿 命 。外 加 电 流 法 是 在被保护金属与辅助阳极间外加直流电源， 它比牺牲阳极可提供更 大 的 保 护 电 流 ， 保 护 范 围 大 ， 电 流 、电 压 可 根 据 需 要 任 意 调 节 ， 通 常 的 阳 极 埋 设 方 式 有 罐 周 立 式 直 埋 、罐 底 水 平 式 、罐 旁 深 井 式 、罐 底 斜 角式等。当保护对象是一个罐区时， 可以将罐区作为一个联合体共 同保护。辅助阳极材料只要求有良好的导电性和抗腐蚀性， 不消耗 辅助阳极。缺点是需要外加电源和经常维护管理。目前国内储罐的
随着石油化工行业的迅速发展， 大型储油罐的建设方兴未艾， 据 “全 国 油 罐 防 腐 蚀 会 议 ”资 料 介 绍 ， 我 国 石 化 系 统 各 种 类 型 储 油 罐 有 １００００ 多 座 ［１］。 油 罐 的 设 计 寿 命 一 般 为 ３０ 年 ， 但 由 于 其 储 存 的 油 品 往 往 含 有 少 量 的 水 ， 水 中 溶 解 大 量 有 机 酸 、无 机 盐 及 硫 化 物 等 杂 质 ， 使 油 罐 遭 到 腐 蚀 而 缩 短 使 用 寿 命 ， 严 重 者 一 年 左 右 就 报 废 了 。在 油气储运系统中， 目前大多数采用钢制储罐储存原油。钢制储罐在 运行中， 必然受到内外环境介质的腐蚀而影响使用寿命。如何以经 济 的 措 施 解 决 或 减 轻 储 罐 的 腐 蚀 ， 在 油 罐 设 计 尤 为 重 要 ［２］。阴 极 保 护 就是防止或抑制被保护金属构筑物发生电化学腐蚀的技术。该方法 是对被保护的金属施加一定的阴极电流， 使被保护金属的电位负于 某一电位值，使其上的阳极反应得到抑制，从而使金属的腐蚀得到控 制 。阴 极 保 护 技 术 有 ： 牺 牲 阳 极 法 、强 制 电 流 保 护 法 。 合 理 实 施 阴 极 保护可以抑制被保护金属的电化学腐蚀， 延长其使用寿命， 保证安 全 运 行 。阴 极 保 护 的 投 资 一 般 占 总 投 资 的 ２ ％～４ ％ ， 但 可 延 长 设 备 使 用寿命一倍以上， 巨大的经济和社会效益不言而喻。阴极保护在发 达 国 家 已 被 列 入 法 律 条 文 ， 成 为 埋 地 钢 质 管 道 和 储 罐 必 上 项 目 ［３］。本 文对大型油罐地板外侧腐蚀原因作了分析， 并对牺牲阳极和外加电 流阴极保护方法作了一定的比较， 提出了外加电流阴极保护系统在 大型油罐底板外侧保护中的重要性。
中石化黄岛11.22事故分析和反思
道泄漏应急预案，安排全线停输。
所报警。
中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司
中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司
原油泄漏点位置
中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司
中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司
2、原油泄漏处置过程 点。 4时08分,现场人员发现胶州湾排水渠出口有油，立即启动 5时左右,黄岛区政府安全、环保、交警等部门有关人员陆 5时40分,潍坊处抢修队、黄岛油库消防监护、运行人员等 7时20分，挖掘机到达现场，开始在漏点附近进行挖掘。 水上溢油应急预案。 续赶到现场。 30人到达现场，组织进行管线抢修。 3时40分,青岛输油站站巡线工到达现场。 3时40分,潍坊处救援人员赶往现场抢修。 3时45分,在秦皇岛路与斋堂岛街交叉口附近发现管道泄漏
中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司
三、事故原因 间接原因： 3、违反安全法规、规划建设混乱
开发区控制性规划不合理,规划审批工作把关不严。事 故发生区域危险化学品企业、油气管道与居民区、学校等 近距离或交叉布臵,造成严重安全隐患。同时,管道与排水暗 渠交叉工程设计不合理。开发区行政执法局对青岛信泰物 流有限公司厂区明渠改暗渠审批把关不严,以“绿化方案审 批”形式违规同意设臵盖板,将明渠改为暗渠;实施的秦皇岛 路综合整治工程,未与管道企业沟通协商,未按要求计算对管 道安全的影响,未对管道采取保护措施,加剧管体腐蚀、损坏 。
1、爆炸物质分析
事故发生时，东黄输油管道输送埃斯坡、罕戈 1:1混合原油，密度0.86吨/立方米，饱和蒸汽压13.1 千帕，蒸汽爆炸极限1.76%-8.55%，闭杯闪点-16℃。 油品属轻质原油。原油出站温度27.8℃，满负荷运行 出站压力4.67兆帕。
中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司
爆炸性环境的有效点燃源介绍
爆炸性环境的有效点燃源介绍爆炸发生需要爆炸性环境和有效点燃源同时存在，在爆炸性环境不能避免的情况下，识别并避免有效点燃源是爆炸预防的关键措施，下面介绍下各种不同的点燃源。
1、热表面例如散热器、干燥箱等产品热表面，机械和机器加工过程中导致的危险温度，化学反应引起的温度升高。
2、火焰和热气体(包括热颗粒)温度高于1000℃时的燃烧反应伴有火焰。
热气体是反应的产物，并且在含尘和/或烟尘火焰中，还会产生炙热的固体颗粒。
3、机械产生的火花摩擦、冲击或研磨产生热颗粒，经氧化过程形成火花，铁锈和轻金属（例如铝、镁）及其合金之间的撞击能够引起铝热反应。
钛和锆等轻金属与足够坚硬的材料撞击或摩擦时，即使没有铁锈也能够产生引燃火花。
4、电气设备电气设备在电路断开和闭合、连接松动、有杂散电流情况下产生电火花。
应特别指出，特低电压（例如小于50V）是防止人身触电的保护，不是防止爆炸的措施，仍能产生足够的能量，点燃爆炸性环境。
5、杂散电流、阴极防腐措施电气设备故障造成的短路或对地短路，磁感应、地面架空线感应等原因产生的杂散电流的断开、被连接或桥接产生电火花和/或电弧而点燃爆炸性环境。
采用外加电流阴极防腐措施，也可能存在上述点燃危险。
除了铝或镁做阳极的阴极保护，不会出现电火花引起的点燃危险。
6、静电绝缘金属部件的电荷放电、非金属材料表面的刷形放电，快速分离过程中出现的传播型刷形放电，松散材料造成的锥形放电和电子云放电。
7、雷电如果在爆炸性环境中出现雷电，通常会造成点燃。
此外，避雷器达到较高温度时也具有点燃的可能。
即使没有雷电电击，雷暴雨也能使设备、防护系统产生很高的感应电压。
8、104Hz~3×1012Hz射频(RF)电磁波位于射频辐射区域内的所有导电部件都具有接收天线的作用，接收到的射频能量在与导电部件接触或断开过程中，能够使细导线发热或产生火花。
9、3×1011 Hz~3×1015Hz电磁波该频谱范围内的辐射(光辐射)，尤其是当聚焦时，能够被爆炸性气体或固体表面吸收成为点燃源。
燃气管道强制外加电流阴极保护回填焦炭辅助阳极阴极保护
燃气管道强制外加电流阴极保护
回
填
焦
炭
辅
助
阳
极
阴
极
保
护
河南汇龙合金材料有限公司
河南汇龙合金材料有限公司，目前用于阴极保护的电源设备类型有：强制电流阴极保护的电源设备
1 强制电流阴极保护系统的组成
强制电流是通过外部的直流电源向被保护金属构筑物通以阴极电流使之阴极极化实现保护的一种方法。
由此决定了强制电流阴极保护系统的3个组成部分：极化电源、辅助阳极、被
保护的阴极。
2 电源设备
2.1电源设备的基本要求
强制电流系统的电源设备是阴极保护的心脏，它将不断地向被保护金属构筑物提供阴极保护电流。
这就决定了可靠性是电源设备的首要问题。
一般来说对强制电源设备的基本要求为：安全可靠；电流电压连续可调；适应当地的工作环境（温度、湿度、日照、风沙）；有富
裕的电容量；输出阻抗应与管道一阳极地床回路电阻相匹配；操作维护简单；价格合理。
①交流市电的整流设备（整流器、恒电位仪、恒电流仪）；
②热电发生器(TEG)；
⑧密闭德环蒸气发电机(CCVT)；
④风力发电机；⑤太阳能电池；
⑥大容量蓄电池等。
外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法
外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法摘要：外加电流阴极保护的大部分施工内容是在地面以下，属于隐蔽工程。
地面以下同时又有地下管网和接地网。
在施工过程中，阴极保护阳极和线缆等一旦跟接地网有接触或接地网与地下管接触，造成短路接地，导致阴极保护系统不能正常工作。
关键词：电化学腐蚀；阴极保护；风险；解决办法外加电流阴极保护的目的就是防止金属电化学腐蚀。
腐蚀过程可表示如下：氧化反应：Fe---→Fe2++2e还原反应：O2+2H2O+4e---→4OH-2H2O+2e---→H2+2O H-外加电流阴极保护，简单点说就是在回路中串入一个直流电源，借助辅助阳极，将直流电通向被保护的金属，进而使被保护金属变成阴极，实施保护。
在工程中主要是用于保护金属管道和储罐不被电化学腐蚀。
下面就讨论外加电流阴极保护系统在金属管道和储罐防腐应用过程中，容易出现的问题、风险和解决办法。
1 金属管道外加电流阴极保护施工过程中存在的风险和解决办法在对金属管道阴极保护施工过程容易出现两种情况：第一种情况是地下管网在出地面后没有与地上部分进行金属绝缘隔离。
第二种情况是地下接地网与地下管道接触，造成短路导通，造成阴极保护系统不能正常工作。
1.1 就第一种情况而言因为地上管道及与管道连接的设备是与接地网连接的，也就是说，地上管道是与接地导通的。
所以要使阴极保护系统正常工作，必须将地上管道与地下管道之间做隔离，隔离措施可以有两种方法：第一方法是在地上管道与地下管道之间加装绝缘隔离接头；第二种方法是在地下管道与地上管道之间加装法兰隔离措施，在法兰处加装绝缘垫片，同时在法兰螺栓处加装绝缘套管和绝缘垫片。
采用这种的法兰连接方法后，法兰两侧的管道就被电气隔离了。
法兰连接后，要求做连续性测试，如果测试结果是导通的，说明垫片有破损或者某个套管有损伤导致法兰导通。
如果测试结果是断开的，说明采用这种措施达到了电气隔离的目的。
阴极保护系统实际应用过程中，大部分采用第一种方法，也就是在地下管道与地上管道之间加装绝缘隔离连接头。
燃气钢质管道外加电流阴极保护实践
燃气钢质管道外加电流阴极保护实践摘要：结合深圳市已建高压燃气管道外加电流阴极保护工程的实践,论述了阴极保护方案的确定、方案设计、施工、调试、运行方面的实践经验。
关键词：埋地钢质燃气管道；腐蚀控制；强制电流阴极保护Abstract: combining the shenzhen already built high pressure gas pipeline impressed current Catholic protection of engineering practice, this paper discusses the determination of cathodic protection scheme, design, construction, commissioning, operation experience of them.Keywords: buried steel gas pipeline; Corrosion control; Mandatory current cathodic protection在现代化城市中，城市燃气和电力、自来水一样，是不可缺少的基本能源供应。
它对改善城市环境、方便生活、繁荣经济等诸多方面起着重要的作用。
燃气管网一旦漏气，就可能导致爆炸、火灾、中毒等恶性事故。
因此，”不漏气”是对燃气管网最基本的。
目前，深圳市使用最多的埋地管线是钢管，如没有好的防腐措施，大约2—3年有可能腐蚀穿孔、发生漏气。
因此，埋地钢管的防腐是城市燃气管网建设施工中的一个重要部分。
一、燃气钢质管道的阴极保护方法阴极保护就是利用外加手段迫使电解质中被保护金属表面都成为阴极，以达到抑制腐蚀的目的。
使用阴极保护时，被保护的金属管道应有良好的防腐绝缘层，以降低阴极保护的费用。
根据提供电流的方式不同, 对埋地管线的阴极保护通常可分为两种方法: (a) 采用具有较负电位的金属阳极与被保护管道实行电偶连接, 即牺牲阳极法的阴极保护；(b) 使用外加电源对被保护管道施加负电流,因此为外加电流法的阴极保护。
牺牲阳极阴极保护与外加电流阴极保护方法比较及选择标准
优点
缺点
强
制
电
流
１、输出电流连续可调
２、保护范围大
３、不受环境电阻率影响
４、工程越大越经济
５、保护装置寿命长
１、需要外部电源
２、对邻近金属构筑物干扰大
３、维护管理工作量大
牺
牲
阳
极
１、不需要外部电源
２、对邻近构筑物无干扰或很小
３、投产调试后可不需管理
４、工程越小越经济
５、保护电流分布均匀，利用率高
强
制
排
流
１、保护范围广
２、电压、电流连续可调
３、以干扰源的负馈线代替辅助阳极，结构简单
４、干扰源停运时，保护体仍被保护
５、不存在阳极干扰
１、对其他构筑物有干扰影响
２、需要外部电源
３、排流点易过保护
１、高电阻率环境中不宜使用
２、保护电流几乎不可调
３、覆盖层质量必须好
４、投产调试工作复杂
５、消耗牺牲阳极有色金属
排
流
保
护
极
性
排
流
１、利用杂散电流保护管道
２、经济实用
３、方法简单，只需简单管理
４、有杂散电流时，可自动防止杂散电流腐蚀
１、对其他构筑物有干扰影响
２、干扰源停运时，保护体得不到保护
３、易造成过负电位
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ＭＡ Ｈｕａ ｉ ｎ －ｘ ｏ ｇ， ＬＩＹｕ ｆ ｉ ｎ— ｅ
（ Ｃ ＣＴａｊ ｏｔ ｎ ｉｅｒ ｇＩｓｔｔ Ｃ ． ｔ． ｉ ｊ ０ ２ ２ ｈｎ ） Ｃ Ｃ ｉｎｉ ＰｒＥ ｇ ｅ ｎ ｔｕｅ ｏ，Ｌｄ，Ｔａ ｉ ３ ０ ２ ，Ｃ ｉａ ｎ ｎ ｉ ｎｉ ｎｎ
中 图分 类 号 ：Ｕ ５ ．；Ｔ １４４ ６７３ Ｇ ７ ．１ 文 献标 志码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ — ６ ８（０ ２ ０ 一 １０ ０ ０ ３ ３ ８ ２ １ ）２ Ｏ １— ２
Ａｎ ｌ ｓｓｏ ａ ｅ ｙ ｏ ｍ ｐ ｅ ｓ ｄ Ｃｕ ｒ ｎ ｔ ｏｉ ｒ ｔｃ ｉ ｎ Ｓ ｓｅ ａ ｙ ｉ ｎ Ｓ ｆ ｔ ｆＩ ｒ ｓｅ ｒ ｅ ｔＣａ ｈ ｌ Ｐ ｏ ｅ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｃ
０ 引 言
护原理是基于钢结构 （ 阴极） 和牺牲 阳极 之间存在着 自然 电位差 ，牺牲 阳极发 出保护 电流并 融解 于 电解质 中，钢结 构 （ 钢板桩）则得 到保护 电流 而受 到保 护 ；另一种方法是 外 加 电流保 护法 ，即将惰性 阳极与直 流 电源的正极相 连 ， 将 受保 护的钢结构 （ 钢板桩） 与直流电源 的负极相连 ，保 护 电流 是 由电源提 供 的，辅助 阳极 可选 用耐 腐蚀 的 材料
阴极 保 护是 水 下 区 域 防 腐 最 有 效 的 手 段 之 一 ，它 可 以
阳极数量少 、重 量轻 、保护 电流连续可调 ，对钢结构 的保 护状态可实时监控与调节 ，确保保护 电位满 足要求 ，可实
现 远 程 控 制 ，对 大 型 钢 结 构 的 保 护 成 本 较 低 等 优 点 ，在 近 年 得 到较 多应 用 。
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｉｔ ｄ ｃ ｓｔ ｅ ｓｆ ｔ ｒｂ ｅ ｉｈ ｓ ｏ ｌ ｅ ｃ ｎ ｉ ｅ ｅ ｅ ｉｎ， ｉ ｌｍｅ ｔｔ ｎ ａ ｄ ａ ｐｉ ｎ ｅ ｏ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｓ ａ ｅ ｒ ｕ ｅ ｈ ａｅｙ ｐ ｏ ｌｍｓｗｈ ｃ ｈ ｕ ｄ ｂ ｏ ｓ ｒ ｄ ｉ ｄ ｓ ｎｏ ｄ ｎ ｇ ｍｐ ｅ ｎａ ｉ ｎ ｐ ｌ ｃ ｆ ｏ ａ ｈ ｍｐ ｅ ｓ ｄ ｃ ｒｅ ｔ ｔ ｄ ｃ ｒ ｔｃ ｉ ｙ ｔｍ ｅ ｐ ｏ ｉ ａ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｒ ｖｄ ｎ ａｕ ｂ ｅ ｒｆ ｒ ｎ ｅ ｆｒａ ｔ ｃ ｒｏ ｉ ｎ ｔ ｅ ｉ ｒｓ ｅ ｕ ｒ ｎ ａ ｏ ｉ ｐ ｏｅ ｔ ｎ ｓ ｓｅ ｉ ｘ ｌ ｓ ｅ ｇ ｓｅ ｖｒ ｎ ｎ ， ｐ ｏ ｉ ｉ ｇｖ ｌ ａ ｌ ｅｅ ｅ ｃ ｏ ｎ － ｏ ｒ ｓｏ ｃｈ ｏ ｎ ｖ ｏ ｉ ｐ ａ ｔ ｅ ｏ ｔｅ ｉ ｅｐ ｌｓｆ ｒｏｌ ｒｄ ｃ ａ ｆ ａ ｄ ｌ ｕｄ ｃ ｅ ｃ ｒ ｄ ｃ ｈ ｒ ， ｎ ｌｏ ｒ ｉ ｓｔ ｅ ｍａｎ ｐ ｏ ｌｍｓｉ ｈ ｒ ｃ ｃ ｆｓ ｌ ｐ ｉ ｏ ｉ ｐ ｏ ｕ ｔ ｉ ｅ ｐ ｅ ｗｈ ｒ ｎ ｉ ｉ ｈ ｍｉ ａ ｐ ｏ ｕ ｔｗ ａ ｓ ａ ｄ ａ ｓ ａｓ ｈ ｉ ｒ ｂ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｑ ｌ ｆ ｅ
使这 些钢结 构物的腐蚀 速度降 至 ０ ２ｍ ／ ． ｍ ａ以下 ，对 确保 ０ 钢结 构在 设计使用年限 内的安全及正常使用 功能 ，是十分
必要 的 。
存在爆 炸性气体 的码 头环境包括原油码 头 、液品化工 码头 、液化石油气 （ Ｐ ）码 头和液 化天然气 （Ｎ ）码 ＬＧ ＬＧ 头等 。对这些敏感 区域实施外加 电流 阴极保 护时 ，必须高 度重视其安 全设计 和施 工质量控 制。文献 ［］明确规定 ： １ 当外加 电流 阴极保护系统应用于有 易燃 易爆 气体的环境 中 时 ，电源和检测设备应设置 防爆装 置；各种接线点应进行
马化雄 ，李云飞
（ 中交天津港湾工程研究院有限公 司，天津 ３０ ２ ） ０ ２ ２
摘
要 ：论述 了在爆炸性气体 环境 中使用外加电流阴极保护系统时 ，设计 、施工和使用过程 中液体化工码头钢结构的防腐提供 了很好的参考价值 。同时也提出了 目前保护系统存在 的主要 问题。 关键词 ：安全 ；爆炸性气体 ；阴极保护；钢管桩 ；防腐蚀
（ 钛 金 属 ） 如 。 与 牺 牲 阳极 法 相 比 ，外 加 电流 法 具 有 使 用 的 （ 助 ） 辅
在港 口码 头工程 中 ，钢结 构 以其优 良的物 理 、机械 、 工艺 和施工性能 ，在风浪较大 、地质 条件复杂和急需尽快 投产 的专业化码头及深水泊位建设 中 ，具有其它材料难 以 比拟 的优势 。钢质结构 （ 钢板桩 、钢管桩等）在海水介质 和海 洋环 境中会遭受较 严重 的腐 蚀 ，其平均腐蚀速度达 到 ０１ ０ ｍ ａ ．～ ． ｍ ／，局部 腐蚀速度 高达 １ｍ ／，钢铁结 构受腐 ４ ｍａ 蚀 以后 ，其厚 度减少 ，物理 、机械性能下降及局部应力集 中等 ，不仅 影响了工程 结构 的使 用功能及外观 ，降低 了工 程的使用 寿命 ，甚至可引发工程破坏事故 ，严重影 响设计 使用 寿命较长 的港 口码头的安全使用 。
２ １ 年 ４月 ０２
【 国溜 湾 建 设 ｌ 】
Ｃ ｉａＨａｂ ｕ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ｈｎ ｒｏ ｒ ｇｎ ｅｉ Ｅ ｎ
Ａｐ ． ２ ２ ｒ ， ０１ Ｔ ｔ １ ｎ ａ ７９．Ｎｏ ２ ｌ ．
第２ 期
总第 １９期 ７
在爆炸性气体环境 中外加 电流 阴极保护系统 的 安全 分析
ｐ ｏｅ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｔｐ ｅ ｅ ． ｒ ｔ ｃ ｎ ｓ ｓｅ ａ ｒ ｓｎｔ ｉ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ｓ ｆｔ ｄ ａｅｙ； ｅ ｐｌｓｖ ａ ； ｃ ｔｏ ｃ ｐｒｔ ｃｉｎ； ｓｅ ｌｐｐｅ ｐｌ ｘ ｏ ｉｅ ｇ ｓ ａｈ ｄｉ ｏ ｅ ｔｏ ｔｅ ｉ ｉｅ； ａ ｉ ｏ ｒ ｓｏ ｎｔ －ｃ ｒｏ ｉｎ