埋地管道的阴极保护(外加电流法)
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• 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.
•
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让我们共同进步
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
• 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对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用
• 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.
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：
原理： 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.
管线外加电流保护系统示意图
1.恒电位仪
• 如果保护对象为结构简单的单纯管道,那么外加电 流阴极保护系统的控制方式选择恒电位控制,因为 在这样的情况下,外加电流保护系统的保护电位均 衡性易于实现,辅助阳极及参比电极定位相对容易.
4.其他元件
• ④.接地电池保护器 • ⑤.测试桩：
电位测试桩 电流测试桩 绝缘测试桩 • ⑥.导线
外加电流阴极保护的优点：
• ①: 驱动电压高,能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护 电流 输出量,适用于保护范围较大的场合
• ②: 在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用 • ③: 选用不溶性或微溶性辅助阳极时,可进行长期的阴极保
3.参比电极
• 参比电极的作用有两个：一方面用于测量被保护 结构物的电位,监测保护效果；另一方面,为自动控 制的恒电位仪提供控制信号,以调节输出电流,使结 构物总处于良好的保护状态.
参比电位的测试
• 地表参比法是利用数字万用表与Cu/CuSO4参比 电极通过测试桩测试施加有阴极保护管道的保护 电位,通过电位的分布间接评定涂层的质量状况.测 试前需要用标准甘汞电极校准硫酸铜参比电极,在 测试电位的时候,将参比电极竖立安放在测量管道 上方1m〔规范规定,如果地表干燥就需要浇水,将 万用表黑表笔连参比电极,红表笔连测量物〔管道 测试桩接线柱,用合适的档位测量电位值.
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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
• 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对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用
• 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.
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：
原理： 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.
管线外加电流保护系统示意图
1.恒电位仪
• 如果保护对象为结构简单的单纯管道,那么外加电 流阴极保护系统的控制方式选择恒电位控制,因为 在这样的情况下,外加电流保护系统的保护电位均 衡性易于实现,辅助阳极及参比电极定位相对容易.
4.其他元件
• ④.接地电池保护器 • ⑤.测试桩：
电位测试桩 电流测试桩 绝缘测试桩 • ⑥.导线
外加电流阴极保护的优点：
• ①: 驱动电压高,能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护 电流 输出量,适用于保护范围较大的场合
• ②: 在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用 • ③: 选用不溶性或微溶性辅助阳极时,可进行长期的阴极保
3.参比电极
• 参比电极的作用有两个：一方面用于测量被保护 结构物的电位,监测保护效果；另一方面,为自动控 制的恒电位仪提供控制信号,以调节输出电流,使结 构物总处于良好的保护状态.
参比电位的测试
• 地表参比法是利用数字万用表与Cu/CuSO4参比 电极通过测试桩测试施加有阴极保护管道的保护 电位,通过电位的分布间接评定涂层的质量状况.测 试前需要用标准甘汞电极校准硫酸铜参比电极,在 测试电位的时候,将参比电极竖立安放在测量管道 上方1m〔规范规定,如果地表干燥就需要浇水,将 万用表黑表笔连参比电极,红表笔连测量物〔管道 测试桩接线柱,用合适的档位测量电位值.