长距离埋地管道外加电流阴极保护施工技术
外加电流阴极保护是延长管道使用寿命和增加管道安全的保证
河南汇龙合金材料有限公司编制刘珍技术部外加电流阴极保护是延长管道使用寿命和增加管道安全的保证外加电流阴极保护作为控制管道腐蚀的一种电化学方法，是延长管道使用寿命和增加管道安全的保证。
本文主要介绍了外加电流的阴极保护原理、阴极保护的方法、辅助阳极的选择与计算，各项参数的测试过程等问题，让读者能够对长距离埋管道外加电流阴极保护技术有个比较清晰的认识。
随着我国经济发展和城市化进程的加快，各种长距离输送管道迅速增加。
长距离管道输送因其运营成本低廉、不占用交通资源、节能环保等特点在能源、电力、建材的多个领域得到广泛应用。
长距离输送管道因其压力特点普遍选用螺旋焊接与直缝焊接管，该钢管具有强度高、可靠性高、适应性强等优点，但耐腐蚀性差，使用寿命一般不超过25 年。
为延长钢管寿命目前主要采用的防腐方法为外加电流阴极保护。
所谓的外加电流阴极保护，既是一种控制金属电化学腐蚀的保护方法，也是一种基于电化学腐蚀原理而发展的一种电化学保护技术。
在由阴极保护系统构成的电池中，氧化反应多集中发生在阳极上，从而抑河南汇龙合金材料有限公司编制刘珍技术部制住作为阴极的被保护金属的腐蚀。
由外电路向金属通入电子，以供去极化剂还原反应所需，从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制。
当金属氧化反应速度降低到零时，金属表面只发生去极化剂阴极反应。
理解阴极保护原理可以从电极反应、极化反应等诸方面进行。
选择任意构成的电化学电池，其低电位的一端为电池的阳极，以发生氧化反应为主要特征;高电位的另一端为阴极，以发生还原反应为主要特征。
由于电池的阳极和阴极之间存在着电位差，外部电连接的阳极和阴极之间将有电流流过电池，从而加速了阳极一端的腐蚀，同时抑制阴极的腐蚀，使阴极金属获得阴极保护。
河南汇龙合金材料有限公司刘珍。
管道阴极保护施工方案
管道阴极保护施工方案一、背景介绍：管道在运营过程中容易受到外部环境的侵蚀和腐蚀，为了延长管道的使用寿命，并确保运行安全可靠，需要进行阴极保护施工。
二、施工原则：1. 选择适当的施工方法与设备，确保施工效果；2. 保证施工安全，确保施工人员的人身安全；3. 施工过程中保证现场环境的卫生和整洁；4. 严格按照相关标准和规范进行施工。
三、施工步骤：1. 施工前准备：(1) 根据管道的材质和使用环境选择合适的阴极保护方式；(2) 计算管道的保护电流和保护电位，确定阴极保护工艺；(3) 购买和检查阴极保护设备和材料，确保其符合相关标准。
2. 清洁处理：(1) 清除管道表面的杂质、锈蚀和油脂等，使管道表面光洁；(2) 若有严重的腐蚀，需进行修复和喷涂防腐保护。
3. 阳极安装：(1) 根据管道的尺寸和材质选择合适的阳极，如铝阳极、铜阳极等；(2) 安装阳极，并连接阳极与管道的导线。
4. 监测设备安装：(1) 安装管道保护电位、保护电流、管道腐蚀速率等监测设备；(2) 将监测设备与阴极保护设备进行连接。
5. 铺设电缆：(1) 根据实际情况选择合适的电缆类型和规格；(2) 将电缆从阴极保护设备引入，与阳极和管道连接。
6. 连接阴极保护设备：(1) 根据阴极保护设备的要求，确保其正常工作；(2) 连接控制终端和电源。
7. 调试和监测：(1) 启动阴极保护设备，调试相关参数；(2) 进行系统漏电检查，确保设备安全可靠；(3) 监测保护电位和保护电流，判断阴极保护效果。
8. 施工记录和报告：(1) 记录每一步施工过程的相关数据和情况；(2) 编写施工报告，包括施工过程、施工情况和施工结果分析等。
四、安全注意事项：1. 施工现场要保持通风良好；2. 确保施工人员穿戴好个人防护装备；3. 防止施工现场发生火灾和爆炸事故；4. 在高温和高压环境下进行施工时，需采取相应的安全措施。
以上是管道阴极保护施工方案的一般步骤和注意事项，具体施工方案需要根据实际情况进行调整和优化。
埋地管道的阴极保护(外加电流法)
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埋地管道的阴极保护
主讲：外加电流法
阴极保护的原理
• 金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时,电 位负移,金属阳极氧化反应过电位ηa 减小,反应 速度减小,因而金属腐蚀速度减小,称为阴极保 护效应.
• 实质：由外电路向金属通入电子,以供去极化剂 还原反应所需,从而使金属氧化反应〔失电子反 应受到抑制.
施工中注意的问题：
保护材料及设备,这些是阴极保护成功的前提,但最终的 实现则通过施工来完成.外加电流阴极保护施工应注意以 下问题： 1施工前对所有电极进行检查,主要是外观检查,表面不得沾有 油污等其它杂物,电极体表面是否破损等；另外对连接及 绝缘电阻进行检查,以保证连接或绝缘良好.
2施工时严格按照设计图进行施工,辅助阳极及参比电极均要 求连接良好,且对相应的电缆均要做好标记,以备将来检修 使用.
• 如果是复杂的管路系统中,外加电流阴极保护建议 采用恒电流控制.
2.辅ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ阳极地床
• 辅助阳极地床分为深井阳极地床和浅埋阳极地床； • 深层土壤电阻率比地表低； • 基本要求： • 1、 导电性好； • 2、 排流量大； • 3、 耐腐蚀,消耗量小,寿命长； • 4、 具有一定的机械强度、耐磨、耐冲击震动； • 5、 容易加工、便于安装； • 6、 材料易得、价格便宜.
护 • ④: 每个辅助阳极床的保护范围大,当管道防腐层质量良好
时, 一个阴极保护站的保护范围可达数十公里 • ⑤: 对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极
保护
缺点
关于长输管道的阴极保护及故障分析
关于长输管道的阴极保护及故障分析长输管道是输送油气、水等液体或气体的重要通道，其保护是关系到国家能源安全和环境安全的关键问题。
阴极保护是一种有效的管道保护方法，主要是通过施加电场，使管道表面电位负化，从而减少管道金属的腐蚀速率，延长管道使用寿命。
本文将阐述长输管道的阴极保护原理、方法及故障分析。
一、阴极保护原理由于土壤中存在着各种离子，例如水、氯离子等，这些离子会形成电池，导致管道金属表面出现电位差，这种现象称为自然电位。
如果管道的自然电位低于一定的电位（通常为-0.85V），则管道处于负电位，就会发生金属的电化学腐蚀。
阴极保护的主要原理是通过施加外加电场，将管道表面电位负化，使得管道处于负电位，在靠近管道表面的电场区域内，电子从管道金属表面流向土壤中的正离子，使其发生还原反应，从而减少管道金属腐蚀速率。
1、电位调节法：通过在管道两端安装钛阳极和铁/铜阴极，以及控制钛阳极输出的电流来调节管道表面的电位，从而达到保护作用。
2、电流输出法：在管道保护系统的控制下，直接将电流输出到管道端部的阳极或在管道上部固定钛阳极来保护管道。
3、均匀分散法：通过在管道上均匀分布一定数量的阳极，使得管道表面的电位均匀调整到负电位，从而保护整个管道。
1、偏移现象：阴极保护系统在使用过程中，由于地下水流的影响，土壤的化学组成及导电性不均匀等因素，易出现管道阴极保护区域偏移的现象。
一般采用分析安装阳极的位置是否正确，调整阴阳极之间的距离和电位来解决偏移问题。
2、极化过度：在保护过程中，如果管道阴极保护电位过于负化，反而会引起金属氢化、内应力等问题，从而导致管道的损坏。
应当合理调整阴极保护的电位，避免出现极化过度的情况。
3、外来干扰：阴极保护系统如果受到外部电源干扰（例如电力系统、通信设备等），会导致保护系统失效，出现管道腐蚀。
一般应在设计阴极保护系统时，选取合适的接地点，采取防雷、防电磁干扰等措施来预防外来干扰。
综上所述，长输管道阴极保护技术是一项重要的保护措施，可有效减少管道的金属腐蚀速率，延长管道寿命。
阴极保护在埋地管道中的应用
阴极保护在埋地管道中的应用本文主要探讨了阴极保护在埋地管道中的具体的应用，分析了埋地管道工程建设中如何更好的设置阴极保护系统，以确保埋地管道使用过程中的效果，以期能够为同行提供参考。
标签：阴极保护；埋地管道；应用一、前言埋地管道使用的过程中，还存在很多的问题，阴极保护问题就尝尝被施工人员所忽略，阴极保护效果不佳，就容易导致埋地管道使用过程中出现问题，所以，一定要重视埋地管道阴极保护问题。
二、阴极保护技术的原理及方法1、阴极保护基本原理阴极保护技术是利用电化学的腐蚀原电池原理，将被保护的金属结构作为阴极，向其通以足够的直流电流，使金属表面产生阴极极化，最终减小或消除金属材料整体上各种局部阴极和局部阳极之间的电位差，使腐蚀电流趋于零，从而控制金属的腐蚀。
2、阴极保护方法在绝大多数情况下，可以通过三种方法实现阴极保护过程。
2.1、牺牲阳极法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，被保护金属作为阴极，让电位低的金属向阴极材料不间断地提供电子。
牺牲阳极因较活泼而优先溶解遭到强烈腐蚀，此时阴极材料首先极化，在其表面富集电子，不再产生离子，进而减缓并停止结构腐蚀进程，达到保护阴极材料的目的。
2.2、强制（外加）电流法是通过外加直流电源以及辅助阳极，直接向被保护的金属结构施加阴极电流或给辅助阳极施加阳极电流，使被保护金属发生阴极极化，同样达到保护阴极金属结构的目的。
2.3、排流保护法是以排除杂散电流为目的的阴极保护方法。
该方法分为三种，其中直接排流和极性排流分别用于杂散电流干扰电位极性稳定不变和正负交变的情况。
还有一种是强制排流，它通过整流器进行排流。
当有杂散电流存在时，利用排流进行保护；当无杂散电流时，就用整流器供给保护电流，使保护体处于阴极保护状态。
三、阴极保护技术在埋地管道中的应用1、阴极保护技术原理所谓的阴极保护，是金属的阴极被阴极电流极化产生的。
一般都以外加电流或阳极牺牲为主要形式。
管道阴极保护的检测方法通常都是以每隔一定的距离测算的阴极保护数据判断的。
天然气埋地管道临时阴极保护方案施工长输管道阴极保护原理及运行管理
天然气埋地管道临时阴极保护方案施工长输管道阴极保护原理及运行管理河南汇龙合金材料有限公司一、阴极保护原理阴极保护的原理是给金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金属表面各点达到同一负电位，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。
有两种办法可以实现这一目的，即，牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。
1、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。
该方式简便易行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，广泛应用于保护小型（电流一般小于1安培）或处于低土壤电阻率环境下（土壤电阻率小于100欧姆·米）的金属结构。
如，城市管网、小型储罐等。
根据国内有关资料的报道，对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训，认为牺牲阳极的使用寿命一般不会超过3年，最多5年。
牺牲阳极阴极保护失败的主要原因是阳极表面生成一层不导电的硬壳，限制了阳极的电流输出。
本人认为，产生该问题的主要原因是阳极成份达不到规范要求，其次是阳极所处位置土壤电阻率太高。
因此，设计牺牲阳极阴极保护系统时，除了严格控制阳极成份外，一定要选择土壤电阻率低的阳极床位置。
2、外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极，迫使电流从土壤中流向被保护金属，使被保护金属结构电位低于周围环境。
该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构，如：长输埋地管道，大型罐群等。
二、阴极保护投入前的准备和验收(一) 阴极保护投入前对被保护管道的检查1、管道对地绝缘的检查从阴极保护的原理介绍，已得知没有绝缘就没有保护。
为了确保阴极保护的正常运行，在施加阴极保护电流前，必须确保管道的各项绝缘措施正确无误。
应检查管道的绝缘法兰的绝缘性能是否正常；管道沿线布置的设施如阀门、抽水缸、闸井均应与土壤有良好的绝缘；管道与固定墩、跨越塔架、穿越套管处也应有正确有效的绝缘处理措施。
管道阴极保护施工方案
管道阴极保护施工方案一、引言。
管道阴极保护是一种常见的防腐蚀技术，通过施加外电源，使管道成为负极，从而抑制金属的电化学腐蚀。
在工业生产中，管道阴极保护施工方案的制定和实施至关重要，不仅关系到管道设备的安全运行，还关系到环境保护和资源利用。
本文将就管道阴极保护施工方案进行详细介绍，以期为相关工程技术人员提供参考。
二、施工前准备。
1. 管道阴极保护施工前，需对管道进行全面的检查和评估，包括管道材质、管道表面状态、周围环境情况等。
根据检查结果确定阴极保护的具体施工方案。
2. 确定阴极保护电流密度，根据管道材质、土壤电阻率等因素，计算出合适的电流密度，以确保阴极保护的有效性。
3. 选择合适的阴极保护材料，包括阴极保护电源、阳极材料、连接线路等。
确保所选材料符合相关标准和规范要求。
4. 制定施工计划，包括施工时间、施工人员配备、施工流程等。
确保施工计划合理、可行。
三、施工过程。
1. 清理管道表面，去除油污、锈蚀等杂质，保证管道表面清洁。
2. 安装阳极材料，按照设计要求在管道表面固定阳极材料，确保阳极与管道表面良好接触。
3. 连接阴极保护电源，根据设计要求连接阴极保护电源，调整电流密度和工作方式，确保阴极保护系统正常运行。
4. 监测阴极保护效果，通过实时监测管道电位和电流密度等参数，及时发现问题并进行调整。
5. 完善相关记录，对施工过程中的关键环节和参数进行记录，形成施工报告和档案。
四、施工后工作。
1. 定期检查维护，定期对阴极保护系统进行检查和维护，确保系统的长期稳定运行。
2. 处理施工后问题，对施工后出现的问题及时处理，保证阴极保护系统的有效性。
3. 总结经验教训，对施工过程中的经验和教训进行总结，为今后类似工程提供参考。
五、结语。
管道阴极保护施工方案的制定和实施是一项复杂而重要的工作，需要工程技术人员具备丰富的经验和专业知识。
本文所述的施工方案仅为参考，实际施工需根据具体情况进行调整和优化。
希望本文能为相关工程技术人员提供一定的帮助，促进管道阴极保护技术的应用与推广。
管道外加电流阴极保护方案
管道外加电流阴极保护设计方案上海xxx设计研究总院二〇一二年十二月三日一、概述管道由1条DN1428低碳钢焊接管组成，总长约1.5Km,采用顶管和开挖排管相结合的施工方法进行敷设。
根据类似工程数据，管道埋设深度土层的平均土壤电阻率5～10Ω·m。
全部钢管外防腐均采用熔融环氧粉末防腐涂层。
顶管连接焊缝处采用专用液态环氧树脂补口涂料涂封。
二、设计方案本工程敷设的管道口径较大、埋设深度深、采用顶管方法敷设在中继间切割及密封焊接会造成该处管道外涂层损伤。
因此管道阴极保护选用外加电流方法。
管道设计采用独立的外加电流阴极保护系统。
清水管道在两端各设计1个阴极保护站。
每个阴极保护站在距管道30～50m处设计1座深井阳极、在靠近排气管处埋设1支长效硫酸铜参比电极、在阴极保护站设计安装1台直流电源。
中间流量井1处需采用电缆跨接确保管道良好电连续连接。
本工程顶管施工完成后大部分工作井不拆除，由于其混凝土井壁、井底会对外加电流产生屏蔽使井内浸在水中或土中的管道无法获得有效保护，为此在每个井内设计安装埋设2支镁合金牺牲阳极对井内管道实施阴极保护。
三、设计依据的标准及规范1、GB/T21448-2008埋地钢质管道阴极保护技术规范。
2、GB/T21246-2007埋地钢质管道阴极保护参数测量方法。
3、SY/T0086-95阴极保护管道的电绝缘标准。
4、SYJ4006-90长输管道阴极保护施工及验收规范四、设计指标1、阴极保护设计使用寿命20年。
有效保护期间管道极化电位应满足以下第2或3条要求。
2、施加阴极保护后，管道阴极极化电位为-0.85~1.25V（相对于CSE电极），应考虑排除IR降。
3、在阴极保护极化形成或衰减时，测取被保护管道表面与土壤接触、稳定的参比电极之间的阴极极化电位差不应小于100mV。
4、当土壤或水中存在硫酸盐还原菌，且硫酸离子含量超过0.5%时，通电保护电位应达到-0.95V 或更负（相对于CSE 电极）。
关于埋地供水管道阴极保护施工设计
关于埋地供水管道阴极保护施工设计随着“西气东输”和“南水北调”工程的进展，我国市政管道建设步入新的高潮。
在市政埋地管道中，钢质管道占有相当大的比例。
其中也存在不少问题，比如腐蚀问题的严重性，所以要做好阴极保护就是我们首要解决的。
存在这种问题的原因是管道埋入地下后直接与土壤接触，如腐蚀控制措施不当，就会产生管道穿孔泄漏或断裂。
防腐设计作为腐蚀控制的基础，必须予以高度关注。
现如今在埋地管道中我们常用的防腐蚀方法是什么？目前在阴极保护行业中，防腐蚀项目做的比较好的厂家哪里找？受周边地下金属构筑物较多的环境制约，市政埋地管道阴极保护绝大多数采用牺牲阳极系统。
与石油长输管道的外加电流系统不同，牺牲阳极系统施工后基本无法调整，所以设计合理与否就成为阴极保护方案成败的关键所在。
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实际上，市政埋地管道与长输管道的周边环境有较大差别，必须在遵守阴极保护设计相关标准的基础上，根据城镇市政埋地管道的特点进行相应的调整，才能达到最佳效果。
测试桩结构的改进在阴极保护领域中，常用的牺牲阳极测试桩主要有钢制测试桩，水泥测试桩。
牺牲阳极系统测试桩的样式国内尚无统一规定，目前可参照的样式标准是为常用于长输管道的外加电流系统制定的，该系统工作参数的采集与控制均由直流电源处统一处理，管线沿途测试桩仅用于测取保护电位。
为便于野外寻找，其检测桩大多采用高出地面40厘米以上的水泥桩或钢管样式，且通常合并于里程桩上。
针对牺牲阳极系统，在技术参数上要按照国家标准以及要求来进行生产。
埋地输油管道的阴极保护措施探析
埋地输油管道的阴极保护措施探析随着全球石油需求持续增长，输油管道作为石油运输的重要手段，发挥着举足轻重的作用。
埋地输油管道长期处于潮湿的环境中，容易受到腐蚀的侵害，从而造成管道的损坏和泄漏，给环境和人类造成巨大的危害。
为了保障输油管道的安全运行，阴极保护技术成为了不可或缺的重要手段之一。
阴极保护是一种通过在金属结构表面施加一定电流以抑制其电化学腐蚀的方法。
对于埋地输油管道来说，阴极保护可以有效地减缓或阻止管道的腐蚀，延长其使用寿命，保障输油的安全。
在本文中，将对埋地输油管道的阴极保护措施进行探析，包括阴极保护原理、常见的阴极保护方法和其应用效果以及存在的问题和发展趋势。
一、阴极保护原理阴极保护主要包括两种方法，即外加电流法和阳极保护法。
外加电流法是通过外部的电源将电流输入到金属结构中，使其处于阴极极化状态，从而达到保护金属的目的；而阳极保护法则是在金属结构周围埋设阳极，通过阳极的影响使金属结构处于阴极极化状态。
二、常见的阴极保护方法和应用效果在实际应用中，阴极保护技术已经成为了保护埋地输油管道的主要手段之一。
通过采用阴极保护技术，可以有效地减缓管道表面的腐蚀速度，延长其使用寿命，保障输油的安全。
阴极保护技术还可以减少管道的维护成本，提高管道的运行效率，为输油行业的发展做出了重要的贡献。
三、存在的问题和发展趋势尽管阴极保护技术在保护埋地输油管道方面发挥了重要作用，但在实际应用中仍然存在一些问题。
阴极保护系统的设计和施工需要具备一定的专业知识和技能，而一些施工单位在工程实施中缺乏相关经验和技术，导致阴极保护系统存在设计不合理、施工质量低劣等问题。
由于阴极保护系统需要长期稳定地工作，对设备和设施的要求较高，而一些地区的环境条件较为复杂，设备的维护和运行存在难度。
现有的阴极保护技术也存在一定的局限性，需要不断进行技术创新和改进。
未来，随着输油行业的发展和技术的进步，阴极保护技术将继续得到广泛应用，并不断进行技术改进和创新。
阴极保护施工方案
阴极保护施工方案正文第一篇：阴极保护施工方案阴极保护施工方案兰州某区饮水工程使用的是埋地钢管。
全长4200米。
为了减缓土壤对钢管的腐蚀，采用了防腐蚀涂料和外加电流法阴极保护联合防护措施。
一、施工法（一）涂刷环氧煤沥青漆管道表面喷砂处理后，涂两道环氧煤沥青漆。
（二）阴极保护施工：1、外加电流法阴极保护的供电部分安装。
供电部分主要包括恒电位仪，电源系统和恒电位仪输出系统三部分，设在保护站内，（1）恒电位仪经调试后即进行固定，并安装电源线和恒电位仪的输出。
输出线由仪器通过接线箱引至架空线路，再引至阳极床、阴极通电点及参比电极等处，从而为阴极保护提供电流。
（2）电源系统安装：电源箱打眼固定后，接好电源线和输出电源线，并安装接线板。
（3）恒电位仪输出系统的安装：接线箱引至架空线路的电缆及控制线端头进行焊接线鼻、上锡。
阴——阳极电缆线各二根，参比电极讯号线3根、阴极讯号线2根。
室内电缆及控制线均穿镀锌钢管，覆放在地面上。
室外部分埋入地下。
然后引至架空线路的第一根电杆上，与架空线路的电缆线，讯号线相连接。
2、架空线路的架设架空线路共计1300多米，25根电杆上横担一个，每个横担上按4只瓷瓶。
电缆阴极、阳极线分别为两根用瓷瓶固定。
控制线则用钢绞线挂吊，电杆要安装避雷器。
共安7个避雷器。
3、阳极床的安装：（1）阳极床是由34只石墨阳极组成，分布在17个阳极井中，每个井内两支阳极。
引线并联连接，由地下引至电杆并与架空线路中阳极线相连。
（2）将石墨阳极的引线端头剥皮、打磨与铜接线鼻锡焊待用。
（3）用φ25pvc管制作排气管。
制排气管17根，每根长5米，上面有一串间距20㎜的小孔，导气管共15根，每根长2.9米。
放空管3根，长1.5米，上端钻小孔若干。
护套管φ200㎜，长1.5米。
（4）在地面上将阳极用尼龙绳绑在塑料排气管上，使阳极对着排气孔，并将引线固定好。
将石墨阳极碎块填料放入井中，使其厚度25㎝。
埋地管道的阴极保护(外加电流法)
• 3）在通电前,应先检查电源的正负输出端,确保其没有短路 现象。随后将输出电压调至最低一档,接通电源,这时通过 电压表测量,确保各阳极接在电源正极上,被保护的金属结 构物接在电源负极上。否则,不但起不到保护作用,反而加 剧金属的腐蚀,这一点千万不可马虎。 • 4）阴极保护系统运行后，辅助阳极有10～20天的极化时 间，极化时间过后电位测试的数据就比较稳定。 • 5）阴极保护系统运行后，应根据各参比电极的反馈数值， 对系统进行调整，以使整个系统达到最佳保护状态。
缺点
• ①: 一次性投资费用偏高，而且运行过程中需要支 付电费 • ②: 阴极保护系统运行过程中，需要严格的专业维 护管理 • ③: 离不开外部电源，需常年外供电 • ④对邻近的及设备，这些是阴极保护成功的前提，但最 终的实现则通过施工来完成。外加电流阴极保护施工应注 意以下问题： • 1）施工前对所有电极进行检查，主要是外观检查，表面 不得沾有油污等其它杂物，电极体表面是否破损等；另外 对连接及绝缘电阻进行检查，以保证连接或绝缘良好。 • 2）施工时严格按照设计图进行施工，辅助阳极及参比电 极均要求连接良好，且对相应的电缆均要做好标记，以备 将来检修使用。
埋地管道的阴极保护
主讲：外加电流法
阴极保护的原理
• 金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时， 电位负移，金属阳极氧化反应过电位ηa 减小， 反应速度减小，因而金属腐蚀速度减小，称为 阴极保护效应。
• 实质：由外电路向金属通入电子，以供去极化剂还原 反应所需，从而使金属氧化反应（失电子反应）受到 抑制。
Evans极化图
常见防腐蚀方法：
电化学保护
阴极保护
阳极保护
牺牲阳极保护法
外加电流阴极保护法
外加电流保护法：
管道外加电流阴极保护方案
管道外加电流阴极保护设计方案上海xxx设计研究总院二〇一二年十二月三日一、概述管道由1条DN1428低碳钢焊接管组成，总长约1.5Km,采用顶管和开挖排管相结合的施工方法进行敷设。
根据类似工程数据，管道埋设深度土层的平均土壤电阻率5～10Ω·m。
全部钢管外防腐均采用熔融环氧粉末防腐涂层。
顶管连接焊缝处采用专用液态环氧树脂补口涂料涂封。
二、设计方案本工程敷设的管道口径较大、埋设深度深、采用顶管方法敷设在中继间切割及密封焊接会造成该处管道外涂层损伤。
因此管道阴极保护选用外加电流方法。
管道设计采用独立的外加电流阴极保护系统。
清水管道在两端各设计1个阴极保护站。
每个阴极保护站在距管道30～50m处设计1座深井阳极、在靠近排气管处埋设1支长效硫酸铜参比电极、在阴极保护站设计安装1台直流电源。
中间流量井1处需采用电缆跨接确保管道良好电连续连接。
本工程顶管施工完成后大部分工作井不拆除，由于其混凝土井壁、井底会对外加电流产生屏蔽使井内浸在水中或土中的管道无法获得有效保护，为此在每个井内设计安装埋设2支镁合金牺牲阳极对井内管道实施阴极保护。
三、设计依据的标准及规范1、GB/T21448-2008埋地钢质管道阴极保护技术规范。
2、GB/T21246-2007埋地钢质管道阴极保护参数测量方法。
3、SY/T0086-95阴极保护管道的电绝缘标准。
4、SYJ4006-90长输管道阴极保护施工及验收规范四、设计指标1、阴极保护设计使用寿命20年。
有效保护期间管道极化电位应满足以下第2或3条要求。
2、施加阴极保护后，管道阴极极化电位为-0.85~1.25V（相对于CSE电极），应考虑排除IR降。
3、在阴极保护极化形成或衰减时，测取被保护管道表面与土壤接触、稳定的参比电极之间的阴极极化电位差不应小于100mV。
4、当土壤或水中存在硫酸盐还原菌，且硫酸离子含量超过0.5%时，通电保护电位应达到-0.95V 或更负（相对于CSE 电极）。
关于长输管道的阴极保护及故障分析
关于长输管道的阴极保护及故障分析长输管道是输送液体或气体的重要设施，其安全运行和保护至关重要。
在长期运行中，长输管道会遭受来自地下水、土壤和大气环境等因素的腐蚀，因此需要采取阴极保护技术来延长管道的使用寿命。
本文将介绍长输管道的阴极保护原理和常见的故障分析。
一、阴极保护原理阴极保护是一种通过外加电流来保护金属表面免受腐蚀的技术。
其基本原理是通过在金属表面施加一个负电位，使金属成为阴极，从而减缓甚至停止金属的腐蚀。
对于长输管道来说，通常采用的阴极保护方法包括半保护和全保护两种。
半保护是指在管道的局部区域施加外加电流，通常适用于管道局部腐蚀严重的情况。
而全保护则是在整个管道表面均匀施加外加电流，适用于整个管道都需要保护的情况。
阴极保护系统通常由阳极、电源以及控制系统组成。
阳极通常采用铝、镁或锌等阳极材料，阳极和管道通过导线连接到电源上。
电源可以是直流电源或者是取自交流电源的整流装置，用来产生外加电流。
而控制系统则用来监测管道的电位和电流，保证管道的阴极保护效果。
二、阴极保护故障分析尽管阴极保护可以有效地延长长输管道的使用寿命，但是在实际运行中还是会出现一些故障，主要包括阳极失效、外加电流失效和控制系统失效等。
1. 阳极失效阳极失效是阴极保护系统的常见故障之一。
阳极失效可能是由于阳极材料本身腐蚀或者损坏导致的。
在这种情况下，阳极需要及时更换，以保证阴极保护系统的正常运行。
阳极的布置位置也需要考虑，不同位置的阳极需要采取不同的保护措施，比如对于埋地管道需要采用深埋和广埋的方式来安装阳极。
2. 外加电流失效外加电流失效是指外加电流未能在管道表面均匀分布或者未能达到设计要求。
这可能是由于电源故障或者导线连接不良导致的。
对于这种情况，需要及时对电源和导线进行检修和更换，以保证管道的阴极保护效果。
3. 控制系统失效控制系统失效是指用来监测管道电位和电流的设备出现故障。
控制系统失效可能是由于传感器损坏、连接线路故障或者控制器故障等原因导致的。
埋地钢制长输石油管道临时阴极保护的原理及阴极保护方法选择及施工资质
埋地钢制长输石油管道临时阴极保护原理及阴极保护方法选择及施工资质河南汇龙合金材料有限公司河南汇龙合金材料有限公司，阴极保护是一种能够防止金属管道在电介质中不被腐蚀的保护技术。
该原理是使用某种金属构件作为阴极对其施加电流，使其变得阴极化，抑制阴极的腐蚀，从而达到保护的目的。
目前来说，大部分的输送管道被埋于地下，由于这些埋在地下的管道所传输的物质大多是具有腐蚀性的介质，不仅会对管道的内壁产生腐蚀，还有可能会腐蚀管道的外壁，一旦埋在地下的管道被严重地腐蚀，就会引发不可预见的事故，增加产生危害的几率。
阴极保护作为保护埋地管道的一种保护方式，在埋地管道施工过程中具有很高的研究价值。
联系人：李雪珂一、临时阴极保护的原理国际上对于临时阴极保护所采用的主要方法是沿着管道安装一定数量的牺牲阳极。
通常采用镁阳极作为牺牲阳极，降低埋地钢质管道的电位，保护所敷设的埋地钢质管道。
牺牲阳极的安装一般不高于埋地钢质管道，这样，在埋地钢质管道附近电场的作用下，电流从牺牲阳极流入大地，避免管道的腐蚀。
(这通常被称为一个“封闭分布式阳极系统”)阳极的数量取决于埋地钢质管道的材质、尺寸、敷设方法和沿途的地质条件(主要是土壤电阻率)等因素。
其中，土壤电阻率决定着牺牲阳极的安装位置，包括水平位置和垂直位置。
SAES-X-400标准要求，临时阴极保护系统确保在使用便携式铜/硫酸铜(Cu/CuSO4)参比电极的情况下，管道对地电位在-3.0-1.0V 之间。
临时阴极保护经常采用牺牲阳极保护法，这是一种防止金属腐蚀的方法。
牺牲阳极法具体方法为：将氧化性较强的金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池;当保护极与被保护的管道连接时，自身产生优先离解，从而抑制了管道的腐蚀。
牺牲阳极法阴极保护是应用最早的一种电化学保护技术。
二、阴极保护方式的选择对埋地钢管而言，土壤本身所含水分及水中所含各种离子将对金属产生腐蚀，单纯采用普通外防腐措施并不能彻底解决钢管的腐蚀问题。
管道工程阴极保护技术
管道工程阴极保护技术1.阴极保护给被保护管道外加电流或在被保护的管道上连接一个电位更负的金属或合金作为阳极，从而使被保护的管道阴极极化，消除或减轻管道腐蚀速率的方法。
2.牺牲阳极保护将被保护管道和一种可以提供阴极保护电流的金属或合金（即牺牲阳极）相连，使被保护管道阴极极化以降低管道腐蚀速率的方法。
在被保护管道（阴极）与牺牲阳极所形成的大地电池中，牺牲阳极被逐渐腐蚀消耗，故称之为“牺牲”阳极。
牺牲自己去实现被保护管道的保护，是牺牲阳极保护的最大特点。
这种保护方式的优点是：①保护电流的利用率较高，不会发生过保护；②适用于无电源地区或短距离的管道；③对邻近的地下金属设施无干扰影响；④施工技术简单，安装及维护费用低；⑤管道的接地、保护兼顾；⑥日常管理工作量小。
缺点是：①驱动电位低，保护电流调节困难；②使用范围受土壤电阻率的限制；③对大口径、裸露或防腐绝缘差的管道实施困难；④在杂散电流干扰强烈地区，将丧失保护作用；⑤保护时间受牺牲阳极寿命的限制。
3.外加电流阴极保护将被保护管道与外加直流电源负极相连，由外部电源提供保护电流，以降低管道腐蚀速率的方法。
外加电流阴极保护也称作强制电流阴极保护。
优点是：①驱动电压高，能够灵活控制阴极保护电流的输出量；②在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中适用；③使用不溶性阳极材料可作长期阴极保护；④如果管道防腐绝缘层质量良好，一座阴极保护站可以保护几十公里的范围；⑤对局部裸露或防腐绝缘层质量较差的管道也能达到完全的保护。
缺点是：①需要外部电源；②对邻近的地下金属设施易产生干扰；③维护技术较牺牲阳极保护复杂；④一次性投资费用高。
4.阴极保护站外加电流阴极保护方式，特别适用于大口径长距离输送管道的外壁防腐。
根据经济技术对比确定对埋地管道采用这种保护方式后，就要选择站址，建立阴极保护站。
一座外加电流阴极保护站，由电源设备和站外设施两部分组成。
电源设备是外加电流阴极保护站的“心脏”，它由提供保护电流的直流设备及其附属设施（如交、直流配电系统）构成。
阴极保护技术在埋地管道中的应用研究及探讨
措 施 ，同时 涂抹 加入 固化 剂 （ 环氧 树脂 ） 以达 到防腐 绝缘 的效 果 。最 后 将 热 收 缩 带 缠 绕 在 焊 点处 ，其 宽 度 为 ２ ５ ０ ｍｍ，长 度 不 得 低 于
技 术简 单 。外加 电流 的 阴极保 护技 术是 将直 流 电源 串到 回路 内 ，把 直 流 电制 剂输入 到被 保护 金 属 中 ，这 样被 保护 金 属便 成为 阴极 ，才能 达
到 保护 的效果 。它 的优 势主要表 现为 ：ａ ）高驱 动 电压 ，灵活性 强 ，适 用 于较 大的 场合 ；ｂ ）可 在高 电阻 率或 恶劣 腐蚀 的 环境 下适 用 ；ｃ ） 用 微 溶性 或 不溶 性 来辅 助 阳极 时 ，能 够长 时 间的 达到 阴极 保 护 的 目的 ； ｄ ） 保 护范 围广 ，可达到 数 ｌ Ｏ ｋ ｍ 之远 ；ｅ ） 不仅 能够 保护 防腐 层质 量 的管道 ，还能够保 护裸露 的管道 。 ３ ． 阴极保护 系统 的施工方法 研究
。
漶 交通
摘
要 ： 就 目前情况而言，输送 天然气石油的铜质管道基本上全部埋 置在 土壤 中，输送的介质具有强烈的腐蚀性 ，不仅腐蚀管道 的内壁 ，还对
外壁有一 定的腐蚀 ，若管道腐蚀得严 重出现 孔洞 ，那么会 引发事故 ，产 生危 害的机 率是非常 高的。重点探讨 阴极保 护技术在埋地钢 质管道 中的应 用情 况 ，其参考意义重 大。
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阴极保护技术在埋地管道 中的应用研 究及探讨
丁 融
８ ３ ０ ０ ０ ０ ） （ 中石 油管道 联合 有限公 司西部 分公 司 。新 疆乌鲁木 齐
埋地钢质管道外加电流阴极保护技术
图8 电压降法测试接线示意图
2外加电流阴极保护工艺
2.3外加电流阴极保护参数测试 3）绝缘法兰的绝缘性能和绝缘电阻测试 制成但尚未安装到管道上的绝缘法兰(接头)， 其绝缘电阻值用兆欧表法测量。
图9 兆欧表法测试接线示意图
2外加电流阴极保护工艺
2.3外加电流阴极保护参数测试 3）绝缘法兰的绝缘性能和绝缘电阻测试 已安装到管道上的 绝缘法兰，可用电 位法判断其绝缘性 能。
2外加电流阴极保护工艺
2.2外加电流阴极保护系统 1)恒电位仪:
图2 调试恒电位仪
2外加电流阴极保护工艺
2.2外加电流阴极保护系统 2)辅助阳极地床 ： 辅助阳极地床分为深井阳极地床和浅埋阳 极地床，在红压至杏一天然气管道工程中， 由于深层土壤电阻率比地表低，存在邻近 管道，所以选用的是深井阳极地床。阳极 形式选用细长型可以降低回路电阻，阳极 材料为钛铂合金氧化物。
4结论
本文主要论述了外加电流阴极保护的原理， 和外加电流阴极保护系统安装完成后，对 保护电位、管内电流、绝缘法兰的绝缘性 能和绝缘电阻的测试方法，结合实际让大 家能够对外加电流阴极保护系统有个更清 晰的认识，使大家在施工中更加心里有底。
展示结束
油建公司第十五工程处
2外加电流阴极保护工艺
2.3外加电流阴极保护参数测试 1）保护电位测试 地表参比法 。
图5 测试用硫酸铜参比电极
图6 地表参比法测试接线示意图
2外加电流阴极保护工艺
2.3外加电流阴极保护参数测试 1）保护电位测试 地表参比法
图7 安放参比硫酸铜电极来自外加电流阴极保护工艺2.3外加电流阴极保护参数测试 2）管内电流测试 电压降法
0前言
在工程施工时遇到生产单位要求检测 的事情，为了更好的配合检测和投产， 文章对外加电流阴极保护的原理、系 统组成和测试进行了探讨。
外加电流阴极保护技术关键技术及解决途径
外加电流阴极保护技术关键技术及解决途径外加电流阴极保护技术是防止金属结构在电解质中发生腐蚀的一种常用方法。
在阴极保护体系中，阴极是基本的保护措施，外加电流是激活这种保护手段的方法。
本文将探讨外加电流阴极保护技术的关键技术及解决途径。
一、关键技术1. 外加电流控制技术外加电流控制技术是外加电流阴极保护技术的核心技术。
外加电流的大小和稳定性对阴极保护效果有重要影响。
外加电流控制技术应具有以下特点：（1）精度高，能够控制电流大小和方向，以实现阴极保护效果的最大化。
（2）稳定性好，能够在长时间运行过程中保持电流的稳定性，不受外界干扰影响。
（3）对电极的保护性能好，能够保护阴极不受电解液中的有害离子的腐蚀。
2. 电极设计技术电极是外加电流阴极保护技术的重要组成部分。
电极的设计应考虑以下因素：（1）电极材料的选择和制备方法，要考虑电极在电解液中的稳定性和电极的阴极保护性能。
（2）电极结构的设计，要考虑电极的形状和大小，以及电极与被保护结构之间的距离和位置。
（3）电极的布置，要考虑电极的数量、布置位置和连接方式，以实现对被保护结构的全面保护。
3. 电解液制备技术电解液是外加电流阴极保护技术的重要组成部分。
电解液的制备应考虑以下因素：（1）电解液的成分和浓度，要考虑电解液的阴极保护效果和电解液对被保护结构的腐蚀性。
（2）电解液的温度和流速，要考虑电解液的温度和流速对阴极保护效果的影响。
二、解决途径1. 优化外加电流控制系统，提高控制精度和稳定性。
2. 优化电极设计，采用合适的电极材料和制备方法，优化电极结构和布置，提高电极的阴极保护性能。
3. 优化电解液制备技术，采用合适的电解液成分和浓度，控制电解液的温度和流速，提高电解液的阴极保护效果。
4. 引入新的阴极保护材料和技术，如激光熔覆、喷涂等，提高阴极保护效果和耐久性。
5. 加强阴极保护技术的监测和维护，定期检查和维护保护系统，及时发现和解决问题，保证阴极保护系统的正常运行。
阴极保护技术在长输管道防腐中的设计及管理
阴极保护技术在长输管道防腐中的设计及管理1 前言目前，我国的石油、燃气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现，由于长输管道均采用埋地方式敷设，穿越地形、地段复杂，土壤性质各异，对管道存在着不同程度的腐蚀，如果能应用现代腐蚀理论和防腐技术，腐蚀造成的经济损失可以降低25%～30% 。
这些管道埋设于地下，长期受到外部土壤和内部介质的强烈腐蚀而经常发生腐蚀泄漏事故，常常导致管道设备非计划性检修、更换和停产，造成了巨大的直接和间接的经济损失。
埋地管线的腐蚀原因主要有：土壤腐蚀、大气腐蚀和生物腐蚀3种。
但是管道防腐层在生产、运输、施工中无法保证不受到任何损坏。
另外，不可能将管道与腐蚀环境、介质完全隔离。
而且用于防腐绝缘层的各种材料，都不同程度地具备吸水和透气性，埋地后在土壤溶液作用下，管道防护层由于埋地时间长久而出现老化、发脆、剥离、脱落。
因此，单纯地对埋地钢管采用防腐涂层的防护办法不能有效解决地埋管道腐蚀问题。
采用管道外防腐绝缘层与阴极保护的联合使用是最经济、最合理的防蚀措施。
2 阴极保护系统设计2.1 阴极保护方法埋在土壤中的金属管道由于各种原因管道表面将出现阳极区和阴极区，并在阳极区发生局部腐蚀。
阴极保护是指将被保护金属口煤气管道进行阴极极化，使电位负移到金属表面阳极的平衡电位，消除其化学不均匀性所引起的腐蚀电池，使金属免遭环境介质( 如土壤)的腐蚀，即用辅助阳极或牺牲阳极材料的腐蚀来代替被保护管道、设备的腐蚀，从而达到延长被保护管道的使用寿命，提高其安全性和经济性的目的。
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。
阴极保护技术根据保护电流的供给方式，可分为牺牲阳极法和强制电流法两种保护方法。
采用牺牲阳极法的主要优点有：无需外部电源、对外界干扰少、安装维护费用低、无需征地或占用其它建构筑物、保护电流利用率高等，因此特别适合于区域范围较小的埋地钢管腐蚀。
强制电流法则有：保护范围大、适合范围广、激励电势及输出电流高、综合费用低等优点，故适合用于长输管线的防腐。
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长距离埋地管道外加电流阴极保护施工技术
摘要：外加电流阴极保护作为控制管道腐蚀的一种电化学方法，是延长管道使用寿命和增加管道安全的保证。
本文主要介绍了外加电流的阴极保护原理、阴极保护的方法、辅助阳极的选择与计算，各项参数的测试过程等问题，让读者能够对长距离埋管道外加电流阴极保护技术有个比较清晰的认识。
关键词：埋地管道；外加电流；阴极；阳极；施工技术
随着我国经济发展和城市化进程的加快，各种长距离输送管道迅速增加。
长距离管道输送因其运营成本低廉、不占用交通资源、节能环保等特点在能源、电力、建材的多个领域得到广泛应用。
长距离输送管道因其压力特点普遍选用螺旋焊接与直缝焊接管，该钢管具有强度高、可靠性高、适应性强等优点，但耐腐蚀性差，使用寿命一般不超过25年。
为延长钢管寿命目前主要采用的防腐方法为外加电流阴极保护。
1 阴极保护原理
所谓的外加电流阴极保护，既是一种控制金属电化学腐蚀的保护方法，也是一种基于电化学腐蚀原理而发展的一种电化学保护技术。
在由阴极保护系统构成的电池中，氧化反应多集中发生在阳极上，从而抑制住作为阴极的被保护金属的腐蚀。
由外电路向金属通入电子，以供去极化剂还原反应所需，从而使金属氧化反应（失电子反应）受到抑制。
当金属氧化反应速度降低到零时，金属表面只发生去极化剂阴极反应。
理解阴极保护原理可以从电极反应、极化反应等诸方面进行。
1.1电极反应方面
选择任意构成的电化学电池，其低电位的一端为电池的阳极，以发生氧化反应为主要特征；高电位的另一端为阴极，以发生还原反应为主要特征。
由于电池的阳极和阴极之间存在着电位差，外部电连接的阳极和阴极之间将有电流流过电池，从而加速了阳极一端的腐蚀，同时抑制阴极的腐蚀，使阴极金属获得阴极保护。
1.2极化反应方面
根据混合电位的理论，金属表面上局部阳极和局部阴极通过各自的极化而汇聚至一个共同的混合电位，即金属的自腐蚀电位Ecorr，此时局部阳极的氧化反应速度与局部阴极的还原反应速度相等，即等于金属的自腐蚀电流icorr。
当阴极极化至任意电位时的外加电流，都与此时极化后的局部阴极的还原反应电流与局部阳极氧化反应的电流之差相等。
当阴极极化使金属电极电位负移至局部阳极反应的平稳电位Ee，a时，外加极化电流几乎就等于局部阴极电流，因为此时的局部阳极电流已可予以忽略不计，当然此时铁上腐蚀也就被完全抑阻了，即获得了完全阴极保护。