关于阴极保护电位的几个问题
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。
长输埋地管道阴极保护故障诊断与排除
长输埋地管道阴极保护故障诊断与排除张永飞;赵书华;李平;王树立;李恩田;杨燕【摘要】Due to outside interference,coating damage and other factors,the cathodic protection potentials of pipelines are often less protected,over-protected and unusually fluctuate and so on.By using Fluke digital multi-meter potential measurement,DC voltage gradient measurement (DCVG)and pipeline current mapper (PCM)and other non-excavation of buried pipeline NDE techniques,a comprehensive on-site fault detection and diagnosis was done for the cathodic protection system for a long-distance buried oil pipeline.Besides,the located soil corrosion and the coating of the buried pipeline were tested and assessed.The results showed that the cathodic protection potentials measured from some potential test piles along the pipeline were beyond the cathodic protection potential criterion range (from-850 to -1 200 mV,CSE). Some cathodic protection potentials of the pipeline showed frequent abnormal fluctuations,multiple damage points of coating were detected,and some exhibited positive corrosion activity.The results showed that a section crossing under the concrete used the casing protection,high-speed rail and so on were built later and located nearby the pipeline,there was paralleling or crossing somewhere.The cathodic protection potential shielding,stray current interference and other issues were discussed,and reasonable drainage measures and sacrificial anode were proposed.%某长输埋地管道由于受外界干扰、防腐蚀层破损等原因，管道阴保电位出现欠保、过保及异常波动的现象。
输气管道阴极保护系统存在的问题及解决方法
输气管道阴极保护系统存在的问题及解决方法输气管道阴极保护系统是一种常用的防腐蚀措施，其作用是通过施加电流，使管道表面处于保护电位，从而减缓或防止管道的腐蚀。
然而，在实际应用中，输气管道阴极保护系统存在一些问题，本文将对这些问题进行分析，并提出相应的解决方法。
一、问题分析1. 阴极保护效果不佳输气管道阴极保护系统的主要目的是防止管道的腐蚀，但是在实际应用中，由于管道周围环境的复杂性，阴极保护效果往往不尽如人意。
例如，管道周围存在大量的金属结构物，这些结构物会影响阴极保护电流的分布，从而导致管道表面的一些区域无法得到有效的保护。
2. 阴极保护电流不稳定阴极保护电流的稳定性对于防腐蚀效果至关重要。
然而，在实际应用中，由于管道周围环境的变化，阴极保护电流往往会发生波动，从而导致管道表面的保护电位不稳定，无法达到预期的防腐蚀效果。
3. 阴极保护系统的维护成本高阴极保护系统需要定期进行检修和维护，以确保其正常运行。
然而，在实际应用中，由于管道的长度和分布范围较大，阴极保护系统的维护成本往往较高，给企业带来一定的经济压力。
二、解决方法1. 优化阴极保护系统设计为了解决阴极保护效果不佳的问题，可以通过优化阴极保护系统的设计来改善管道表面的保护效果。
例如，可以采用分段阴极保护的方式，将管道分成若干个段落，分别施加阴极保护电流，从而提高管道表面的保护效果。
2. 采用智能化阴极保护系统为了解决阴极保护电流不稳定的问题，可以采用智能化阴极保护系统。
智能化阴极保护系统可以根据管道周围环境的变化，自动调整阴极保护电流的大小和分布，从而保证管道表面的保护电位稳定。
3. 采用新型阴极保护材料为了降低阴极保护系统的维护成本，可以采用新型阴极保护材料。
新型阴极保护材料具有较长的使用寿命和较低的维护成本，可以有效降低企业的经济压力。
三、结论输气管道阴极保护系统是一种重要的防腐蚀措施，但是在实际应用中存在一些问题。
为了解决这些问题，可以通过优化阴极保护系统的设计、采用智能化阴极保护系统和采用新型阴极保护材料等方式来提高阴极保护效果，降低阴极保护系统的维护成本，从而保证输气管道的安全运行。
阴极保护中存在的问题及对策
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3、钢套管与主管道没有短路但进水的腐蚀
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二、套管内有水或土壤，部分阴极保护电流穿过套管到达主管，为主管提供阴极保护，如果套管 防腐层良好，主管可能得不到充分保护；套管内壁发生腐蚀。
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三、绝缘接头非保护侧的腐蚀
(GB-T21448,4.2.1.3)
主要内容 1. 绝缘接头的结构 2. 绝缘接头腐蚀原理 3. 预防绝缘接头腐蚀措施
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2、如何解决阀室接地与阴极保护的矛盾
① 将电动头与阀体绝缘，仪器套管采用绝缘接 头绝缘。
② 采用活性材料做接地极，如锌包钢接地极或 牺牲阳极接地极。
③ 在接地极与所有设施之间安装直流去耦合器。
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2、如何解决阀室接地与阴极保护的矛盾
采用镀锌扁钢 做接地极，在 最初时，对阴 极保护影响不 大。但要及时 投用阴极保护。
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2、如何解决阀室接地与阴极保护的矛盾
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④ 如果套管防腐层良好，则套管安装牺牲阳极，在保护套管 的同时，提供电流通路。
⑤ 套管内注满聚合物，该方式国内还没先例。
油气管道阴极保护系统常见问题及解决方法
油气管道阴极保护系统常见问题及解决方法摘要：社会的日益发展进步加速了各行各业对能源的需求，而管道作为运输石油天然气的主要途径得到了快速发展。
深埋地下的钢质管道由于受到微生物以及土壤等因素的腐蚀，对人们的生命及财产安全产生了严重的威胁。
管道外加阴极保护和外防腐层作为钢质管道的主要防腐措施，目前，研究阴极保护故障问题的问题仍然比较少。
鉴于此，本文就油气管道阴极保护系统常见问题及解决方法展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：油气管道；阴极保护；杂散电流；牺牲阳极1、阴极保护常见故障及排除方法1.1、牺牲阳极故障分析由于牺牲阳极保护无需外部电源，而且安装维护费用低、对外界的干扰比较小，具有不占用其他建筑物以及无需征地的优点，经常将其用在管线建设过程中以及输气场内管线的临时保护。
阳极材料自身的性能直接决定着牺牲阳极的保护效果，目前，经常用到的牺牲阳极的材料有锌合金、铝合金以及镁合金这三类。
牺牲阳极的常见故障如下：（1）阳极的输出电流逐渐减小，无法满足保护点位要求。
导致这种现象存在的主要原因是环境污染对阳极产生了影响、阳极消耗大、阳极周围土壤干燥以及阳极/阴极连接线断开等。
（2）随着阳极输出电流的不断增加，保护物电位级化无法满足标准要求。
出现这种现象的主要原因是被保护体和相邻的金属物由于绝缘装置失效、环境改变以及绝缘层老化而导致土的充气量增加，水的含氧量也随之加大。
（3）阳极体受到了严重的腐蚀，但是，阳极已经无法正常运作[1]。
出现这种问题的主要原因是阳极成分不合理，在工作环境中出现了钝化现象；阳极局部受到了严重腐蚀；因阳极合金化不均匀而产生了局部腐蚀现象。
就以某天然气输气站的不同牺牲阳极测试数据进行分析，具体内容如表1所示。
表1某天然气输气站内牺牲阳极测试数据管道编号管道通电电位(CSE)/V管道断电电位(CSE)/V阳极开路电位(CSE)/V阳极输出电流/mA阳极类型投运时间/a1-0.79-0.64-0.1224.42锌合金102-0.73-0.65-1.1015.91锌合金103-0.941-0.838-1.1239.27锌合金104-0.946-0.835-1.11731.30锌合金105-1.15-0.959-1.59992.69锌合金56-0.975-0.957-1.605329.20锌合金5从表中内容可以得知，1、2、3、4号管道通电(或断电)电位比保护点位低，阳极保护水平相对较差；5号和6号管道点位合格。
双竹线阴极保护电位偏低的原因分析调查
双竹线阴极保护电位偏低的原因分析调查刘正雄1 张 勇1 谷 坛2 周 春3(1.中油西南油气田公司重庆气矿2.中油西南油气田公司天然气研究院3.新疆塔里木油田公司开发事业部) 摘 要 在生产中发现,双竹线阴极保护测试电位普遍偏低,不利于有效保护管道。
从绝缘层状况、管道搭接、站内阴极保护装置工况、跨接电缆、绝缘法兰等方面进行分析调查,提出整改措施,为今后的生产管理提供了技术支撑。
关键词 双竹线 阴极保护 分析调查 双竹线(七里7井-大竹站)位于四川大竹县境内,起于七里7井,止于大竹站,途经连绵不断的小山丘和铜锣山深丘地区,最大海拔高差为450m 。
管道规格φ219×8mm ,材质为20#无缝钢管,全长29.11k m ,设计压力7.85MPa,设计输气量90×104m 3/d ;该管道输送介质为H 2S 含量2.73g/m 3,CO 2含量58.51g/m 3左右的湿天然气。
目前运行压力为5～6.5MPa,输气量为(70～80)×104m 3/d 。
管道防腐采用普通石油沥青玻璃布防腐绝缘层加强制电流阴极保护的联合保护。
阴极保护电源由大竹站、七里7井的阴极保护装置同时提供。
1 问题提出从2004年3月份获得沿线的阴极保护电位来看,除1#-3#点检测电位基本达到生产需要,其余各点基本接近自然电位,有效保护率不到7%。
详细情况见表1、图1。
表1 阴保机输出工况阴保站内 容电压V 电流A 通电点电位-V 七里7井阴保机输出(未断开双内线)15.78.3 1.104阴保机输出(断开双内线并除锈处理)8.8 4.0 1.108大竹站阴保机输出(接入点除锈整改前)9.910.20.478阴保机输出(接入点除锈整改后)12.214.10.9742 问题分析针对以上存在的问题,我们就双竹线沿线影响阴极保护效果的各类因素进行了分析调查,造成双竹线阴极保护效果较差的原因有以下几个方面:生产管理、设计、施工建设、外部环境及管道附属设施等。
造成阴极保护错误电位测量结果的因素
造成阴极保护错误电位测量结果的因素造成阴极保护错误电位测量结果的因素1.未知的绝缘装置，例如未连接的管件或管道连接器，造成测试连接点和参比电极位置之间的管道上电器不连续性；2.在电位测量过程中，由测试者接触仪表接线柱或测试线电路中的金属部分所形成的并联电路，例如测量线夹子和参比电极；3.有毛病或不适合的仪表，不正确的电压量程的选择，仪表没有校准或归零，或阻尼式仪表放置在潮湿的地上。
4.所测值的极性不正确；5.载有阴极保护电流的导体用作导管电位测量的测试线。
造成阴极保护错误电位测量结果的因素6.未知的绝缘装置，例如未连接的管件或管道连接器，造成测试连接点和参比电极位置之间的管道上电器不连续性；7.在电位测量过程中，由测试者接触仪表接线柱或测试线电路中的金属部分所形成的并联电路，例如测量线夹子和参比电极；8.有毛病或不适合的仪表，不正确的电压量程的选择，仪表没有校准或归零，或阻尼式仪表放置在潮湿的地上。
9.所测值的极性不正确；10.载有阴极保护电流的导体用作导管电位测量的测试线。
造成阴极保护错误电位测量结果的因素11.未知的绝缘装置，例如未连接的管件或管道连接器，造成测试连接点和参比电极位置之间的管道上电器不连续性；12.在电位测量过程中，由测试者接触仪表接线柱或测试线电路中的金属部分所形成的并联电路，例如测量线夹子和参比电极；13.有毛病或不适合的仪表，不正确的电压量程的选择，仪表没有校准或归零，或阻尼式仪表放置在潮湿的地上。
14.所测值的极性不正确；15.载有阴极保护电流的导体用作导管电位测量的测试线。
造成阴极保护错误电位测量结果的因素16.未知的绝缘装置，例如未连接的管件或管道连接器，造成测试连接点和参比电极位置之间的管道上电器不连续性；17.在电位测量过程中，由测试者接触仪表接线柱或测试线电路中的金属部分所形成的并联电路，例如测量线夹子和参比电极；18.有毛病或不适合的仪表，不正确的电压量程的选择，仪表没有校准或归零，或阻尼式仪表放置在潮湿的地上。
阴极保护电流分布及电位测量
管道阴极保护电流分布及电位测量施工技术厂家河南汇龙合金材料有限公司1概述在阴极保护中，阳极与保护结构之间的土壤电阻决定了到达保护结构的电流密度，而该电阻又决定于土壤电阻率、埋设位置土壤的截面积，以及阳极到保护结构上某一点的距离。
计算公式为：Ry=r(r/A)(1)式中Ry——阳极与保护结构之间土壤电阻，Wr——土壤电阻率，W·mr——阳极到保护结构上某一点的距离，mA——埋设位置土壤的截面积，m2以位于均匀土壤中的竖直阳极为例，电流以放射状分布，总电流为各方向电流之和。
对于长输管道，由于管道各点距阳极地床的距离不相等，阴极保护电流到达管道各点所经路径的电阻也不相等，因此管道各点的电流密度也不相等。
2阳极与保护结构的距离分析假定其他因素恒定，储罐、管道等保护结构某一点得到的电流与其距阳极的距离成反比。
以储罐底部的阴极保护为例，如果阳极距罐底太近，则电流的分布很不均匀，造成距阳极近的一侧过保护而另一侧保护不够。
如果阳极与罐底的距离增大，则罐底各点与阳极之间的电流回路的电阻差减小，电流分布趋于均匀。
但另一方面，由于阳极与罐底的距离增大，回路的总电阻增大，阴极保护电流减小。
因此需要提高外加电压，从电流分布的角度出发，阳极将有一个最佳位置。
条件允许的情况下，阳极距罐底周边的距离不小于罐直径。
如果做不到这一点，应采用分布式阳极或深井阳极，深井阳极的上端距地面距离不小于10m，以使电流分布均匀。
英国标准BS 7361推荐罐底的阴极保护采用分布式阳极。
对于受阴极保护的长输管道，均匀的电流分布可以通过增大阳极与管道的间距或通过均匀布置阳极来获得。
阳极距管道太近，会使距阳极近的管道部位产生过保护，而距管道远的部位保护不够；阳极距管道太远，会使整条管道欠保护，此时若仍使管道得到充分保护，只有提高外加电压。
阳极的最佳位置应使管道最远端得到有效保护而汇流点处不发生过保护。
由于电流分布还受到土壤电阻率、防腐层状况、管道电阻等多个因素影响，因此阳极与管道的间距应不小于100m，一般为300～500m。
阴极保护“三查四定”典型问题图例
阴极保护“三查四定”典型问题图例
一、电位测试桩接线
1、线路电位桩
2、同沟敷设电位桩
下图为设计图：
3、电流测试桩：
电流桩的设计：
二、牺牲阳极设施桩
三、绝缘接头接线问题
1、站内绝缘接头
阀室绝缘接头：
电缆未按设计进行标识，按设计接
线。
四、防爆测试箱的标识
关于防爆测试箱的大小：
对照设计文件仔细核对。
是否达到设计要求，是否按照设计接线 。
牺牲阳极测试箱没有设计要求。
绝缘接头测试箱设计文件要求如下：
五、阴极保护测试桩验收要求
1、测试桩埋设牢固且竖直，高度在1.1米左右。
2、测试桩喷涂、编号标识完成，不锈钢铭牌安装到位，标识内容清晰。
3、测试桩外观无破损，桩身平整光滑无孔洞。
4、测试桩门采用统一的三角锁。
5、接线板采用酚醛树脂板，与测试桩绝缘且连接稳固。
6、测试电缆规格（即线缆粗细）与设计图纸相符，采用接线铜鼻子与接线板上接线柱连接。
7、电流测试桩电缆色标和标识清楚（能清楚区分abcd四根线缆）。
8、牺牲阳极测试桩的牺牲阳极要通过铜短接片与管道电缆连接。
9、智能测试桩预留有长效参比电极、数据线等预留线。
10、电缆护管上部端口用环氧胶泥灌封并抹平，螺栓螺母、接线端子应抹黄油。
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的阴极保护技术是一种常用的管道防腐蚀措施，它通过在管道表面施加阴极电流来抑制金属的电化学腐蚀。
在长输管道的使用中，阴极保护系统有可能出现故障，导致管道的腐蚀防护效果下降甚至失效。
阴极保护系统的故障主要表现为以下几个方面：电流输出不稳定、电流密度异常、电流输出中断、电流阴极化效果不明显、电流与电位关系异常等。
造成阴极保护系统故障的原因很多，常见的有阴极保护装置失灵、电源欠压或过压、电缆接头松动或断裂、阳极材料耗尽、导电性能差的涂层等。
这些原因可能单独或同时发生，造成管道的阴极保护系统故障。
当发现长输管道阴极保护系统存在故障时，需要进行故障分析，并采取相应的措施进行修复。
应检查阴极保护装置是否正常工作，包括检查电源电压、电流输出稳定性等。
如果发现装置失灵，应及时修复或更换。
需要检查电缆连接是否正常。
阴极保护系统中的电缆连接非常重要，如果松动或断裂，会影响电流的输出。
应检查电缆连接是否紧固，舒展长度是否正常。
如发现有问题，应进行修复或更换。
还需要检查阳极材料的情况。
阳极材料是阴极保护系统中的关键部件，如果阳极材料耗尽，会导致阴极保护效果变差。
应定期检查阳极材料，如发现阳极材料耗尽，应及时进行更换。
还需要检查涂层的导电性能。
涂层的导电性能直接影响阴极保护系统的效果。
如果涂层导电性能差，会导致阴极保护系统无法正常工作。
应定期检查涂层的导电性能，如果发现问题，应进行修复。
通过以上的故障分析和修复措施，可以及时解决长输管道阴极保护系统的故障问题，确保管道的腐蚀防护效果。
也需要认识到，阴极保护系统的故障不仅会影响腐蚀防护效果，还可能引发其他安全隐患，因此维护阴极保护系统的正常运行十分重要。
阴极保护试题
浙江省天然气开发有限公司《阴保防腐》考题姓名：得分：一、单选题（每小题2分，共10题20分）1、在溶解或熔融状态下能导电的一类物质叫______B________。
A、电介质B、电解质C、非电解质D、非电介质2、越容易失去电子的金属，其活泼性也______D________。
A、越快B、越慢C、越弱D、越强3、金属在含有非本金属离子的溶液中所产生的电位叫______D______电极电位A、标准B、非标准C、平衡D、非平衡4、浸在某一电解质溶液中并在溶液/导体界面进行电化学反应的导体称为______C________：A、介质B、阴极C、电极D、阳极5、测定埋地管道自然电位时，选择______C________参比电极为好。
A、氢。
B、铜棒C、硫酸铜。
D、甘汞6、金属与电解质溶液接触，经过一定的时间后，可以获得一个稳定的电位，这个电位值通常称为______B________：A、保护电位B、腐蚀电位C、初始电位D、闭路电位7、通过电流之后，原电池中的阳极电位向正方向偏移，这种现象称为______D________：1、极化。
B、去极化。
C、阴极极化。
D、阳极极化。
8、用做牺牲阳极的材料大多是______A________：A、镁锌铝。
B、锌铜镁C、锰铜铁。
D、锌铝镍。
9、依据______B________作用进行的腐蚀过程叫电化学腐蚀：A、极化B、腐蚀电池C、去极化D、物理10、消除或减弱电化学极化的因素，促进电极反应过程加速进行称为：_____D_______氧化。
B、还原。
C、极化。
D、去极化。
二、判断题（每小题2分，共10题20分）1、土地腐蚀基本上属于电化学腐蚀（√）2、当土壤电阻率较高时，牺牲阳极保护的距离会更长。
（×）3、牺牲阳极材料应具备足够的正电位，可供应少量电子的金属及其合金。
（×）4、越容易失去电子的金属，其活泼性越弱。
（×）5、最小保护电位就是被保护体刚刚析氢时的电位值。
双竹线阴极保护电位偏低的原因分析调查
伤 。 累计检 测 出 ３ ８处 绝 缘 涂 层 缺 陷 点 ， 均 １ ． ３ 平 １６ 处／ ｉ。其 中 ： ｋ ｎ 缺陷 严 重 的 Ａ类 ３ ９处 ， 陷较 大 的 Ｂ 缺 类 １２处 ， 陷 较小 的 ｃ类 １ ７处 。管 道 缺 陷 破损 点 １ 缺 ８ 主要 集 中在距七 里 ７井 １ ０—１ ｍ（ ＃一１ ＃ 测 桩 ） ９ｋ ９ ６检 间 ９ ｋ 管道 ， 占缺 陷 总数 的 ６ ． ％ 。特 别 是 １ ． ｍ 约 ５７ ０８
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石 油 与 天 然 气 化 工
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ＣＨＥＭＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥ ＮＧ Ｆ ＯＩ ＆ ＧＡＳ ＲＩ Ｏ Ｌ
双竹 线 阴赧 保 护 电 位 偏 低 昀 原 因分 析 调 查
刘 正雄 张 勇 谷 坛 周 春
（ 中油西 南油 气田公 司重 庆气矿 ２ 中油 西 南油 气 田公 司天 然 气研 究院 ３ 新 疆塔 里木 油 田公 司开发 事业部 ） １． ． ．
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２ １ ３ 管线 附属 设施 维护 不及 时 ， ．． 沿线 多处 绝缘 法 兰
图 １ 双 竹线 阴保 通 电点 整改 前 电位 曲线
存在 漏 电
（ ）七 里 ｌ 站 内绝 缘 法兰 漏 电严 重 。从 Ｐ Ｍ １ ４井 Ｃ
２ 问题 分析
电流 检测 看 ： 当在 ５ 检 测桩 （ ４ 施 加 电流 信 号 ＃ ４ ８ ５ｍ）
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第３的 原 因分析 调查
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后 ， Ａ ４ 桩 附近 七里 １ 在 ５＃ ４井 阀井 （ ９ 距离 １ ６３ ５ｍ） ０Ｉ ｎ 处 的七 里 １ ４井生 产 管 线 上 检 测 到 电 流达 １ ９ｍＡ， ３ 七
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【摘要】长输管道是重要的能源运输设施，对其进行有效的阴极保护是确保管道安全运行的关键措施。
本文从阴极保护原理与方法、在长输管道中的应用等方面进行探讨，并分析了阴极保护故障的常见方法和处理措施。
通过对长输管道阴极保护故障案例的深入分析，强调了故障分析对管道安全的重要性。
结合实际案例，提出了未来长输管道阴极保护故障分析的发展方向，以期为管道运营和维护提供更为科学的参考。
阐明了阴极保护在长输管道中的重要性，为管道安全运行提供了有效保障，同时也指出了故障分析在管道安全中的关键作用。
通过本文的研究，可以进一步完善长输管道阴极保护及故障分析的相关技术和应用，推动长输管道行业的发展。
【关键词】长输管道、阴极保护、故障分析、原理、方法、应用、案例分析、故障处理、预防措施、安全、发展方向。
1. 引言1.1 长输管道的重要性长输管道作为输送能源和化工产品的重要设施，在现代工业中扮演着不可或缺的角色。
长输管道的建设和运行不仅关系到国民经济发展，也直接关系到人民生活和国家安全。
长输管道能够将原油、天然气、煤炭等能源资源快速、高效地输送到各地，满足各行各业的能源需求，促进经济发展。
长输管道也承担着环境保护的责任，通过输送管道将能源产品输送至目的地，减少了运输过程中的尾气排放和能源浪费，有利于环境保护和可持续发展。
1.2 阴极保护的定义阴极保护是一种利用电化学原理保护金属结构免受腐蚀的技术。
该技术通过在金属表面施加一个外加电流，使金属表面形成一个保护性的电化学反应层，从而延缓或阻止金属结构的腐蚀。
阴极保护主要分为被动阴极保护和主动阴极保护两种类型。
被动阴极保护是通过让金属结构成为阴极，从而使金属结构保持在不发生腐蚀的状态。
而主动阴极保护则是通过在金属结构周围引入外部电流，使金属结构成为阴极，从而形成保护性的电化学反应层。
阴极保护技术被广泛应用于长输管道等金属结构的腐蚀防护中，可以有效延长金属结构的使用寿命，提高设施的可靠性和安全性。
天然气管道阴极保护系统调试中的典型问题分析及其解决办法_2020
天然气管道阴极保护系统调试中的典型问题分析及其解决办法根据在系统投产调试中所遇到的各类阴极保护调试问题，剖析其原因，并提出解决办法。
1管道电位波动，无法稳定测试参数管道电位波动主要是因受到外来杂散电流干扰而产生，由于阴极保护系统的回路是靠大地形成的，输供电设施普遍采用保护接地的安全防范措施，该接地系统在设备起运和停止时将有大量的次生电流涌入地下，导致地电位在一定程度上发生起伏变化。
当地电位发生突变的时候，必然会波及到其范围内的阴极保护系统。
由于电力系统的电压等级相对较高，而阴极保护系统在该范围内就显得非常微弱。
因此，小范围的电力系统动荡即可能造成大范围的阴极保护系统动荡。
电力系统相对于阴极保护系统，从电的角度而言，前者属高电压、大电流的交流电系统，后者属低电压、小电流的直流电系统;从施工角度而言，前者的接地系统属埋地铺设，后者的牺牲阳极、辅助阳极、输气管道、参比信号检测探头也属埋地安装。
其干扰在所难免。
电力接地系统以半球状形式散流，且其散流半径达15米一20米。
如果阴极保护系统的牺牲阳极、辅助阳极、输油管道、检测信号检测探头，有一项处于电力接地系统散流区内，由于杂散电流的影响和干扰，都将导致阴极保护电位的跳变。
为了使阴极保护系统避免受到电力接地系统排流的影响和干扰，必须使阴极保护系统的埋地部分远离电力系统的接地泄流点。
2长输管道测试桩正常，部分电位达不到要求由于牺牲阳极具有施工简单，投产后基本免于维护等特点，常被应用于长输管道。
牺牲阳极埋设基本等同于管道埋深，通常在1.5米一2.5米。
受长输管道地貌的影响，管道沿线的土壤含水量有很大差异，部分管道所处土壤的土壤电阻率过大，导致部分牺牲阳极无法有效输出电流，导致部分管段保护电位达不到保护要求。
因此，应该严格按照两种保护方法的条件选取保护方式，从而避免产生类似问题。
由于强制电流法输出灵活可调，基本不受土壤电阻率的限制，故解决这一问题的办法是，将高土壤电阻率段管道牺牲阳极保护法改为强制电流保护法。
阴极保护电位标准
阴极保护电位标准1.什么是阴极保护电位标准？阴极保护是一种常用的金属腐蚀控制技术，通常用于保护金属结构不受电化学腐蚀的侵害。
阴极保护电位标准是为了确保阴极保护技术的有效性和一致性而制定的规范，它定义了不同金属的电位范围，以及在这些电位范围内阴极保护的操作要求。
2.为什么需要制定阴极保护电位标准？阴极保护是一项关键的技术措施，可有效地延长金属结构的使用寿命。
然而，如果没有统一的标准进行指导和监控，就很难确保阴极保护技术的有效性。
制定阴极保护电位标准的目的是为了提供一套统一的标准和指导，使得阴极保护技术的应用更加准确和可靠。
3.不同金属的阴极保护电位范围阴极保护电位是指在阴极保护过程中需要维持的金属表面电位。
具体的阴极保护电位范围取决于不同的金属。
以下是一些常见金属的阴极保护电位范围：•钢铁：-850mV至-950mV•铜：-300mV至-400mV•铝：-700mV至-800mV4.阴极保护电位标准的要求阴极保护电位标准应包括以下要求：4.1 阳极电流密度阴极保护电位标准应规定适当的阳极电流密度范围。
阳极电流密度是指在阴极保护过程中施加在金属表面的电流密度。
适当的阳极电流密度范围可以有效地保护金属结构，并最小化阳极消耗。
4.2 阴极保护电位控制阴极保护电位标准应规定电位的测量方法和控制要求。
电位的测量和控制是保证阴极保护技术有效性的关键。
准确的测量和控制可以确保金属表面始终处于适当的阴极保护电位范围内，从而有效地抑制金属腐蚀。
4.3 监测和维护阴极保护电位标准应要求进行定期监测和维护。
监测可以实时地了解金属结构的阴极保护状况，及时采取措施进行调整。
维护包括定期检测和维修阴极保护系统，以确保其正常运行。
5.阴极保护电位标准的应用阴极保护电位标准适用于各种金属结构的防腐蚀控制，如船舶、海洋平台、管道、储罐等。
通过按照阴极保护电位标准进行设计和操作，可以保证金属结构的安全运行，延长其使用寿命。
6.阴极保护电位标准的评估和修订阴极保护电位标准应定期进行评估和修订。
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国家能源和基础设施的重要组成部分，用于输送石油、天然气和其他液体或气体。
长输管道在长期运行过程中会面临腐蚀和损坏的风险，因此需要采取阴极保护来延长其使用寿命并保证其安全运行。
阴极保护是一种常用的管道保护措施，通过使管道表面处于负电位，使其成为阴极，以减少或防止管道的腐蚀。
阴极保护包括两种主要方法：外部阴极保护和内部阴极保护。
外部阴极保护是指在管道表面施加电流以形成负电位，通常采用在管道周围埋设的阳极来提供电流。
常用的的阳极包括铅合金阳极、镁合金阳极和铝合金阳极等。
外部阴极保护的关键是确保阳极与管道之间的电阻低。
常用的外部阴极保护系统包括串联系统和平行系统。
串联系统适用于管道长度较短的情况，而平行系统适用于管道长度较长、电流分布不均匀的情况。
内部阴极保护是指在管道内部注入一种阴极保护剂，使其在管道内部形成保护膜，从而抑制腐蚀。
常用的阴极保护剂有铜阳极剂、锌阳极剂和铝阳极剂等。
内部阴极保护的关键是保持阴极保护剂的浓度和一致性，并确保其能够覆盖整个管道内部表面。
尽管采取了阴极保护的措施，长输管道仍然可能出现故障。
常见的管道故障包括阳极故障、缺陷电流产生、外电源干扰和电阻变化等。
阳极故障是指阳极与管道之间的电阻增加或阳极失效。
阳极故障可能导致管道表面处于阳极状态，从而加速腐蚀。
阳极故障的检测方法包括原子吸收法、电化学法和电流-电位法等。
缺陷电流产生是指管道或管道涂层的缺陷引起的局部腐蚀，产生电流。
缺陷电流的大小和分布对管道的腐蚀速率有很大影响。
常用的检测方法包括电化学腐蚀测量和超声波检测等。
外电源干扰是指外部电源（如真正阴保电位、铁路电流和直流输电架空线路）对管道的干扰，使其电位偏离设计要求。
外电源干扰可能导致管道腐蚀加剧或产生其它安全隐患。
常用的解决方法包括隔离干扰源和增加阴极保护措施。
电阻变化是指管道的电阻发生变化，可能是由于管道锈蚀、磨损、温度变化或应力变化引起的。
阴极保护设计常见问题
管道阴极保护需要具备哪些条件1）管道一定是电气连续的，关于焊接收道，这不是问题。
假如管道上有承插接口，法兰连结的阀门，要用跨接线跨接。
2）被保护的管道段一定和其余埋地管道、电缆、接地极绝缘，可采纳绝缘接头或绝缘法兰；套管穿越时，主管和套管之间要安装绝缘垫块。
3）管道穿越其余管道、电缆、或埋地构造时，此间距要大于米，假如间距小于米，要在它们之间安装绝缘板，以供给机械保护、防备腐化扰乱。
当管道与其余构造平行时，此间距应大于10米。
燃气管道阴极保护焊点防腐怎么做？剥开防腐层，用錾子开一个两厘米宽十厘米长的口，去掉防腐层露出金属，刨开，用锉刀去掉表层露出金属，用铝焊剂焊上，滴上热消融胶，连结的金属线搭上蝴蝶结，用缩短带固定，最后用大缩短带防腐就好了。
阴极保护电流是如何从协助阳极抵达管道，管道防腐层不是绝缘的吗？怎么进去的由于涂层有好多漏敷点会造成管道腐化，所以采纳了阴极保护。
阴极保护电流经过介质，如土壤再经过漏敷点抵达管面，让本来流出管道的电流停止，并增添了剩余电流让管道表面极化，形成极化膜，当极化膜生长达到必定厚度，这层膜将代偿涂层作用，它能抵抗腐化介质对管道表面的腐化损坏。
管道阴极保护的电位测试桩，电流测试桩，绝缘测试桩怎么接线的....电位测试桩是“镁合金牺牲阳极料包’引出的线直接连结测试桩，假定节点A。
管道铝热焊焊接线直接连结至测试桩B点，参比电极接入测试桩为C点。
A点和C点用数字万用表测试直流电就是开路电位。
测电流（10A档）就是工作电流。
而后。
A点接B点和C点测试就是负载电压和电流。
大楷就是这样的。
一定先做绝缘阀的绝缘度。
再测试阴极保护测试桩是什么测试桩是阴极保护系统中必不行少的装置,主要用于阴极保护成效和运转参数的检测。
测试桩依据材质可分为钢管测试桩、玻璃钢测试桩、混凝土测试桩、塑料测试桩等类型，此中钢管测试桩还能够分为碳钢和不锈钢材质。
测试桩依据功能可分为电位测试桩、电流测试桩、绝缘测试桩等。
阴极保护得注意点
阴极保护一.阴极保护的原理：*在了解了金属的电化学腐蚀的原理之后，再去了解阴极保护的原理就比较容易了。
*传统的金属防腐方法主要是隔离防腐，即将金属与腐蚀介质隔离。
具体措施有涂料、敷层、电镀等。
另一种方法就是选用耐腐蚀金属，如不锈钢、铜、钛等；或在可能的情况下用其它材料如塑料、玻璃钢等。
*但是，由于腐蚀环境几乎无处不在，腐蚀的形态也多种多样。
单一的防腐措施往往不能有效地控制金属的腐蚀，尤其是电化学腐蚀。
金属结构一旦有腐蚀电池形成，其阳极区因其区域范围相对比阴极区的区域范围小的多，腐蚀速度也极快。
此时金属表面发生的不是均匀腐蚀，而是孔蚀。
地下的油气管道、储罐、各种存有电解质的容器设备等几乎都是因为孔蚀而发生泄露的。
*阴极保护就是利用腐蚀电池的原理，将需要被保护的金属结构作为阴极，通过阳极向阴极不间断地提供电子，首先使结构极化，进而在结构表面富集电子，使其不易产生离子，因而大大地减缓了结构的腐蚀速度。
二.阴极保护的种类：*阴极保护大致分为牺牲阳极法(见图1)和外加电流法（见图2）两种。
1.牺牲阳极法是利用电位比被保护金属结构低的金属或合金（如镁合金、锌合金、铝合金等）作为阳极，构成一个腐蚀电池。
在阴极（被保护结构）得到保护的同时，阳极不断地被消耗，故称为牺牲阳极。
2.强制电流法（外加电流法）则是给被保护结构加一阴极电流，而给辅助阳极（一般为高硅铸铁或废钢）加一阳极电流，构成一个腐蚀电池。
以同样的原理使金属结构得到保护。
三.两种阴极保护方法的优缺点：1.牺牲阳极法的优点在于安装施工简便，对临近金属结构的影响极小，运行成本低，可实现零费用维护，一次投资，长期受益。
2.强制电流法在实施大范围野外阴极保护时比较经济。
但对附近金属结构的影响较大，需要有专人管理维护，需要有稳定可靠的不间断电源。
故不适合用于市区内的地下结构的阴极保护。
3.根据实施阴极保护工程的现场条件，有时亦可考虑对同一结构同时采用两种阴极保护法。
长输天然气管道阴极保护故障问题思考
长输天然气管道阴极保护故障问题思考摘要：进入21世纪以来，随着我国的高速发展以及综合国力的提升，各行各业对能源天然气这种清洁型能源的需求日益增大。
由于我国疆土辽阔，开采天然气的场所一般在比较偏远的地区，为了满足全国多地城市的能源供应，使得天然气要使用特殊管道进行长距离的输送，天然气的运送传输和其对应安全问题自然而然就成为了天然气行业的一个重点关注工作内容。
基于天然气资源易燃、易爆炸的化学性质，为了能够将天然气安全地运输到千家万户，近些年天然气的运输行业在发展迅速的同时也面临了重大的挑战。
目前我国掌握了众多特殊能源运输的专业技术，其中在天然气运输行业中，埋地长输管道的应用最为广泛。
而阴极保护系统作为埋地长输天然气管道的“守护者”，有着其独特的优势和巨大的保护功能，但任何事物都不是没有缺点，在实际工作中或者遇到特殊环境下，它也会存在问题，这就需要相关工作人员具体问题具体分析，并对问题作出恰当的措施以保障安全。
本文就以在实际项目中存在的已知安全因素，对阴极保护系统可能会产生的故障进行论述分析。
关键词：长输天然气管道；阴极保护；故障问题引言：近些年来，我国千万个家庭在日常生活中能够使用天然气，这不仅是我国综合实力提升的证明，也离不开天然气管道行业的迅猛发展。
阴极保护系统由于其防腐性强、技术操作性比较强、电压电流容易调节、使用寿命较长并且在后期易维护等优点，成为了埋地长输天然气管道在目前实际工作中比较常使用保护系统。
但因为天然气管道的特殊性，在运输的过程中难免会发生各种各样的故障，从而影响天然气运输的质量和效率。
这就要求相关的从业人员，要经常关注阴极保护系统的工作状态，一旦发现可能会引起故障的问题，要立马进行问题的合理分析并选择最合理的方案解决问题，在源头上避免故障的发生。
如已经发生故障，更要争取在最短时间内找出故障源头解决，将损失降低到最小，并在以后的工作中规避类似故障的发生。
1.项目介绍中原天然气管道公司管辖范围内拥有三条天然气管线，包括南寺线、中开线，濮范台线。
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关于阴极保护电位的几个问题
一、阴极保护中电位测量的原则
在对管/地电位测量的时候，有三种意义：
①衡量土壤腐蚀性性的一个参数就是没有施加阴极保护的管/地电位；
②用来判断阴极保护程度的另外一个重要参数就是施加阴极保护管/地电位；
③判断干扰程度的一个重要的指标就是有干扰时候的管/地电位。
根据电化学保护来理解管/地电位,所测量的管/地电位必须是纯极化电流，这种电位中不应该含有土壤的IR降，这样就能够使测量的结果非常可靠。
这种影响表现为，涂覆良好，极化完全的管道测量出来的断电极化电位是没有什么变化的，裸金属状态下就会有少许变化。
二、如何限制阴极保护电位
众所周知，防腐层和阴极保护相结合，是埋地管道腐蚀控制的最佳方案。
经验表明，有涂层但没有阴极保护的埋地管道，会比裸管更容易发生腐蚀穿孔。
尽管阴极保护是对涂层的有利辅助，但它对于涂层的破坏作用也不能被忽视。
阴极保护对于涂层的破坏表现在两方面：
1．阴极保护所产生的碱性环境将加速涂层的老化；
2．阴极保护产生的氢气将造成涂层的剥落，阴极剥离。
如果阴极保护的水平是适当的，上述问题不会发生，但如果阴极保护过度，“过保护”，则其破坏作用不可忽视。
评判阴极保护的水平，是通过测量管地电位。
管地电位分为通电电位和断电电位，目前，实际操作中是采用通电电位来判断阴极保护的效果和水平的。
早在上世纪80年代，美国空军基地实验室就对保护电位和阴极剥离的关系进行了研究并的出如下结论：
1．断电电位为-1.02—-1.07V CSE时，没有氢气析出；电位在-1.12V CSE时，有少量气体析出；电位在-1.17—1.22V CSE时，有大量的气体析出。
2．断电电位达到-1.22V CSE时，加大外加电流，只有通电电位会随之增大，析氢量会随之增加，而断电电位几乎不变。
通电电位和断电电位没有直接关系。
3．对于厚涂层，断电电位达到-1.22V CSE并有大量气体析出时，仍没有剥离现象，此时的通电电位为-8.0V CSE;而薄涂层，如熔结环氧、塑料胶带涂层，在断电电位为-1.02V--1.07V CSE时，还没有明显气体析出时就发生了剥离,此时的通电电位为-1.16VCSE。
因此，不同的涂层，发生剥离的断电电位也不一样。
通过上述结论可以看出，析氢和断电电位有直接关系；尽管析氢并不意味著涂层的剥离，但在实际生产管理中，仍然以控制析氢作为最大保护电位的判断标准。
上述结论表明，通电电位和断电电位没有直接关系，和析氢也没有直接关系，生产中限制最大通电电位是没有
根据的。
由于通电电位的测量简便易行，它已经成为目前的通行做法，但它确实是不可靠、不科学的。
正确的做法应该是测量断电电位，并将其控制在-0.85V--1.15V CSE。
三、阴极保护电位测试操作规程
（一）准备
工用具：便携式参比电极、数字万用表、铁锹。
（二）检查
1、检查确认便携式参比电极内部必须为饱和硫酸铜溶液（液体和硫酸铜固体并存），并充满容积的1/2以上。
2、检查确认数字万用表灵敏可靠。
（三）操作
1、测试前清理干净参比电极底端的固体和杂质，将参比电极插入管道顶部上方1M范围的地表潮湿土壤中，保持参比电极与土壤电接触良好。
2、打开数字万用表，将量程选择在直流2V电压测试档，将黑色探针接在参比电极上，红色探针接在测试桩接线柱上，读取测量数据，并记录。
如发现保护电位达不到或超过允许范围时，及时向上级领导汇报。
3、对于腐蚀比较严重的地段，测试时应在管道上方距测试点1M左右挖一安放参比电极的深坑，将参比电极置与距管壁3~5CM的土壤上，用电压表调至适当量程，测量数据。
4、测量强制电流阴极保护受辅助阳极地电场影响的管段，应将参比硫酸铜电极朝远离地电场源的地方逐次安放在地表上，第一个安放点距管道测试点不小于10米。
以后逐次移动10米，用数字万用表测量电位，当相临两个安放点测试的电位差小于5mV时，参比电极不再往远方移动，取最远处的管地电位值为该点的管道对远方大地的电位值。
5、认真记录测量数据，并按要求上报。
四注意事项
1、保护电位测试采用地表参比法。
每月对沿线所有电位桩检测一次，将所测数据汇总成表，对远传数据进行校核。
2、当管道有过保护或保护不到时，应及时调整两端阴保站内仪器的电位输出，并加强沿线电位测试工作，调整仪器期间应每天测试一次，直到沿线各测试桩电位稳定在－0.85～－1.5V时为止。
3、测试过程中若发现管道上某段电位有陡降现象时，应认真观察周围环境，查找沿管道施工或管道防腐层破坏等原因，及时向上级领导汇报，并协助处理。
四、造成阴极保护错误电位测量结果的因素
1、未知的绝缘装置，例如未连接的管件或管道连接器，造成测试连接点和参比电极位置之间的管道上电器不连续性；
2、在电位测量过程中，由测试者接触仪表接线柱或测试线电路中的金属部分所形成的并联电路，例如测量线夹子和参比电极；
3、有毛病或不适合的仪表，不正确的电压量程的选择，仪表没有校准或归零，或阻尼式仪表放置在潮湿的地上。
4、所测值的极性不正确；
5、载有阴极保护电流的导体用作导管电位测量的测试线。
五、管地电位测量工作中，要充分认识土壤电阻率、阳极位置、防腐层漏点大小及分布对测量结果的影响
尽管在测试桩处测到的结果满足保护要求，这并不意味整条管道都处于有效的阴极保护之下，管地电位测量的关键是将参比电极位于防腐层漏点处，而实际上做到这一点是很困难的，可靠的方法是进行近间距管地电位测量(CIPS)或用直流电位梯度法(DCVG)测量漏点处的实际保护电位。