牺牲阳极与外加电流防腐技术
牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护原理
牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护原理牺牲阳极阴极保护(Sacrificial anode cathodic protection)是
一种常用于金属结构防腐蚀的方法,也被称为阳极保护。该原理是通过在
被保护金属表面上安装一种具有更高的电位的金属(通常是锌、铝或镁)
作为“牺牲阳极”,使其成为阴极而被腐蚀,从而保护被保护金属的阴极。
牺牲阳极保护的原理基于电池原理。当两种不同电位的金属直接接触时,会形成一个局部电池。在这个局部电池中,电流从更高电位的金属
(阳极)流向更低电位的金属(阴极)。通过将一种轻易腐蚀的金属作为
牺牲阳极,我们可以使其作为一个阴极,吸引任何电流,从而将其腐蚀而
保护被保护金属。
牺牲阳极的选择是基于金属间的电位差以及被保护金属的面积。通常
情况下,被保护金属的面积较大,因此可以选择电位差较大的牺牲阳极。
例如,在防腐蚀中使用锌作为牺牲阳极,它的电位较为负值,可以吸引大
量的电流并保护被保护金属。
外加电流阴极保护(Impressed current cathodic protection)是
另一种常用的防腐蚀方法,与牺牲阳极保护相比,它使用外部电源提供电流,而不是依赖于被保护金属表面的牺牲阳极。
外加电流阴极保护的原理是通过在被保护金属表面施加一定的电流,
使其成为一个阴极,在电子层面上抵消金属的阳极解溶反应。这种方法通
常需要在被保护金属表面设置一个或多个附加的阴极(通常是一个带有导
线的金属板或一组金属杆),并通过外部电源将电流传输到这些阴极上,
然后通过电解作用来保护被保护金属的阴极。
阳极保护的基本原理
阳极保护的基本原理
阳极保护是一种常用的金属防腐蚀方法,它利用外加电流使金
属表面形成一层保护膜,从而延缓或阻止金属腐蚀的过程。阳极保
护的基本原理主要包括电化学原理、阳极保护原理和阳极保护系统
的组成。
首先,从电化学原理来看,金属腐蚀是由于金属在电化学环境
中发生氧化还原反应而导致的。在腐蚀过程中,金属表面发生阳极
和阴极两种反应。阳极是金属溶解的地方,而阴极则是金属被保护
的地方。通过施加外加电流,可以改变金属表面的阳极和阴极位置,从而减缓或阻止金属的腐蚀。
其次,阳极保护的原理是利用外加电流使金属表面形成一层保
护膜,从而减少或阻止金属的腐蚀。这种保护膜可以是一种金属的
氧化物,也可以是一种非金属物质。通过阳极保护,可以使金属表
面形成一层均匀的保护膜,从而提高金属的抗腐蚀能力。
最后,阳极保护系统通常由外加电源、阳极材料、导电线和连
接件等组成。外加电源提供所需的电流,阳极材料则是在腐蚀环境
中被保护的金属,导电线和连接件用于将外加电源与阳极材料连接
起来。通过这些组成部分的配合,可以实现金属的有效保护。
总的来说,阳极保护是一种通过外加电流形成保护膜的金属防
腐蚀方法。它利用电化学原理和阳极保护原理,通过阳极保护系统
的组成来实现金属的保护。阳极保护不仅可以延缓金属的腐蚀速度,还可以提高金属的抗腐蚀能力,是一种常用的金属防腐蚀方法。
电缆防腐措施
电缆防腐措施
电缆防腐措施主要包括以下几种:
1. 涂防锈漆:对于较大型的电缆构件,由于锌锅、电镀槽、烤箱等设备的限制,通常只能选择涂防锈漆来处理。这种防腐措施成本低、运用方便,但防腐蚀能力较差,使用寿命较短,需要定期维护。
2. 涂覆层:通过在电缆表面涂覆一层特殊的防腐材料,如聚乙烯、聚丙烯或氟塑料等,以隔绝电缆与周围环境的接触,防止腐蚀。这种防腐措施适用于各种环境和气候条件,但需要定期检查和维护。
3. 铠装层:通过在电缆表面加装一层金属铠装层来防止腐蚀。常用的金属有铜、铝、铅等,铠装层的厚度根据电缆规格和长度确定。这种防腐措施能够有效地保护电缆不受外界环境的腐蚀,但成本较高。
4. 电化学保护:通过改变电缆的电位来防止腐蚀。常用的电化学保护方法有牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法是将电缆与一个电位更负的金属(如锌、镁等)连接在一起,使电缆成为阴极,从而避免了腐蚀。外加电流法是通过外加直流电源来提供电流,使电缆成为阴极并得到保护。
5. 排流保护:对于电缆排流的情况,可以采用排流保护措施来防止腐蚀。通过设置排流柜等设备,将电缆中的电流引入地线,以减少电流对电缆的腐蚀。
综上所述,电缆防腐措施需要根据实际情况选择,以达到最佳的防腐效果并降低维护成本。
外加电流阴极保护技术对管道有充分的保护作用,从而减少了管道腐蚀穿孔现象的发生
阴极保护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。任意两种金属/合金的组合,都可构成电化学电池;低电位者为电池的阳极,主要发生氧化反应; 高电位者为阴极,主要发生还原反应。由于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,从而加速了阳极的腐蚀,同时抑制阴极的腐蚀,使阴极金属获得阴极保护。
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。根据不同阴极保护方法的优缺点,阴极保护措施分为外加电流法和牺牲阳极法两种。阴极保护系统是一种行之有效的管道防腐保护措施,因此我们要加强对于管道阴极保护系统的重视和日常维护,现提出以下几点建议:(1)强化新建强制电流阴极保护系统的施工管理,确保阴极保护施工质量达到标准要求,从源头上杜绝施工缺陷对后续运行管理的不良影响。(2)完善已建强制电流阴极保护系统的运行管理体制,强化系统运行的考核,确保系统的运行效率。
(3)近年来浅表层套管的腐蚀也成为了影响油田生产的重要因素,它也是电化学腐蚀,并且是以外腐蚀为主。可以通过延伸区域阴极保护,对集油环管线及油井浅表层套管实施长期的有效保护在强化强制电流阴
极保护系统的施工质量及验收管理、日常运行管理、维修维护管理等工作的基础上,完善已建系统维修维护管理机制,完成全厂已建强制电流阴极保护系统修复,使设备运行率达到100%,保护率达到85%以上,充分发挥阴极保护技术对管道的保护作用,从而减少管道腐蚀穿孔现象的发生。
金属的电化学腐蚀与防护 示例3
2、外加电流法
将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极, 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护 的金属作为阴极,在外加直流电的作用下使阴极得到保护。 的金属作为阴极,在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主 要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。 要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
例7、 、 盐酸与锌片反应时, 盐酸与锌片反应时,若加入可溶性醋酸铜 〔(CH3COO)2Cu〕,将产生两种影响生成速率的因素,其 〕 将产生两种影响生成速率的因素, 加快了反应速率 置换出Cu形成了原电池 一是: 置换出 形成了原电池,从而加快 一是:Zn置换出 形成了原电池,从而加快了反应速率 , 其二是: 其二是: +与CH3COO-结合生成CH3COOH,使H+浓度减 H 结合生成 , 从而减慢了反应速率。 减慢了反应速率 小,从而减慢了反应速率。 ; 例8、 、 两种金属, 有M、N两种金属,分别与盐酸反应,产生 2速率相近, 、 两种金属 分别与盐酸反应,产生H 速率相近, 试设计一个实验比较M、N两种金属的活泼性。 设计一个实验比较 、 两种金属的活泼性。 两种金属的活泼性
相互关系:往往同时发生, 相互关系:往往同时发生,电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得 多。
二、金属的电化学保护
1、牺牲阳极保护法
原理 : 形成原电池反应时,让被保护金属做正极, 形成原电池反应时,让被保护金属做正极,不反 起到保护作用;而活泼金属反应受到腐蚀。 应,起到保护作用;而活泼金属反应受到腐蚀。
外加电流的阴极保护原理
外加电流的阴极保护原理
阴极保护是一种常用的金属防腐蚀方法。当金属处于电解质中时,会发生电化学反应,金属表面形成阳极和阴极。阴极保护的原理就是通过施加外加电流,将金属件的表面设置为阴极,使其与电解质中的阳极直接相连,从而抑制或减少金属腐蚀的发生。
外加电流的阴极保护原理是基于电化学原理的。施加外加电流后,金属件表面的阴极反应将被加强,阻止阳极反应的进行,从而降低了金属的腐蚀速率。阴极保护通常通过两种方式实现:
1. 电流阴极保护:在金属件周围放置一个外部供电的电源,使金属件处于恒定的负电位状态,将金属件设为阴极。由于金属处于阴极状态,金属的电位会变得较低,使其成为电解质中的阴极反应发生的位置。这样,金属的腐蚀就通过阴极反应得到抑制。
2. 防护层阴极保护:在金属表面涂覆一层可溶性阳极材料或者不溶性阳极材料。当电流通过涂层时,阳极材料会发生氧化反应,而金属件成为电化学电池中的阴极。通过这种方式,涂层的阳极材料将受到腐蚀,而金属件则不会受到腐蚀,实现了对金属的保护。
这样,通过施加外加电流,金属阴极保护可以阻止或者减缓金属的腐蚀反应,延长金属的使用寿命。这种方法广泛应用于海洋设施、油气管道等需要长期暴露于潮湿和腐蚀环境的金属结构。
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
制Leabharlann Baidu
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
方法
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
牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护的基本概念及自身特点
牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护的基本概念及自身特点
土壤中的杂散电流也能引起钢管的腐蚀,杂散电流从地下钢管的一端流入又从另一端流出,流入端成为阴极流出端变为阳极,导致钢管腐蚀杂散电流的强度与管道腐蚀量成正比,一般壁厚7~8 mm 钢管在杂散电流作用下4~5 个月即可能发生腐蚀穿孔,其速度大大超过自然腐蚀,是造成管道腐蚀穿孔的主要原因。
阴极保护是在金属表面通过足够的阴极,电流使金属表面阴极化,从而防止其表面腐蚀,它适用于土壤淡水等介质中,金属的腐蚀保护,同时它还可以应用于防止某些金属的局部腐蚀,如孔蚀、应力腐蚀、开裂腐蚀、疲劳等,阴极保护法又分强制电流法排流保护法牺牲阳极法。
强制电流是国内长输管道阴极保护保护的主要形式,通过向被保护管道输入直流电流使其阴极化从,而达到阴极保护工程目的这种保护方法输出的电流连续可调,保护范围大,工程越大相对投资比例越小,且不受土壤电阻率限制。不足的是对邻近金属构筑物造成干扰,外部电源维护管理工作量大。
城市天然气管网及附属设备上多采用牺牲阳极保护法即用一块低电位金属与管道设备相,接使两者在电解质中构成原电池电位较低的金属作为阳极,会逐渐被腐蚀以实现对
阴极金属管道的保护,通常牺牲阳极腐蚀到最后尺寸最快要10 ,年因此根据被保护物的长度土壤电阻率及保护年限确定牺牲阳极以降低或阻止金属的电化学腐蚀速度,保障管道的使用寿命。
牺牲阳极通过阳极自身的消耗,给被保护金属体提供保护电流,因此对牺牲阳极材料,要求有足够的负电位阳极极化小,使用过程中电位稳定,溶解均匀表面不产生高电阻的硬壳且无污染,同时材料的价格便宜来源广,常用的有镁与镁合金、锌铝合金三大类,镁阳极一般适用于各种土壤环境,锌阳极适用于土壤电阻率低的潮湿环境,铝阳极则用于低电阻潮湿和氯化物的环境而不能用于土壤中。
长输管道外加电流阴极保护与牺牲阳极保护综合应用
长输管道外加电流阴极保护与牺牲阳极保护综合应用
发表时间:2017-11-07T15:01:26.163Z 来源:《防护工程》2017年第14期作者:尹伟伟1 周平2 高攀1 [导读] 本文对地下长输天然气管道外加电流阴极保护和输气站场牺牲阳极保护的电化学过程分析可清楚地解释地下长输管道外加电流阴极保护中在设计。
1.湖南中石油昆仑湘娄邵天然气输配有限公司湖南娄底 417000;
2.中国石油天然气中国石油西气东输武汉管理处湖北武汉 430000 摘要:长输管线由于是压力输送必须采用无缝钢管,因此防止长输管道腐蚀技术已经是摆在延长管道生命和保持长期生产安全运行的重要课题,本文对地下长输天然气管道外加电流阴极保护和输气站场牺牲阳极保护的电化学过程分析可清楚地解释地下长输管道外加电流阴极保护中在设计、施工和运行维护方面的巨大作用。关键词:埋地钢质管道;外加电流;牺牲阳极;阴极保护;输气站场
1 两种保护方式在输气管道工程中的实际应用
忠武输气管道工程(简称川气出川管道工程)是恩泽两湖的重点工程,也是“十五”期间国家重点建设项目,总投资近50亿元。工程于2003年8月正式开工,2004年11月中旬实现干线及黄石支线、襄樊支线进气投产;2005年5月26日湘潭支线投产,标志着忠武输气管道实现全面投产,对于改善“两湖”地区的能源结构具有重大意义。主干管线西起重庆市忠县县,东至湖北武汉市,“三支”是武黄支线,途经武汉市、鄂州市、黄石市,荆襄支线途经荆州市、仙桃市、荆门市、宜城市、襄樊市,潜湘支线途经潜江市、监利市、岳阳市、湘潭市,全长1375km,管道途经一市(重庆)、两省(湖北、湖南)、15个市(州)、31个县(区),主干线选用X65管径711mm螺旋缝埋弧焊接钢管,支线采用X52螺旋缝埋弧焊接钢管。钢管外防腐采用TEG燃气发电供给恒电位仪阴极保护与聚乙烯三层结构的联合保护方式,输气站场采用埋设阳极地床牺牲阳极保护模式和三层PE联合保护。
牺牲阳极与外加电流法的比较
牺牲阳极与外加电流法的比较
外加电流阴极保护用的电源有整流器、恒电位仪等.它们在本质上是一个直流电源,负极连接需倮护的管道,正极连接辅助阳极。整流器结构简单,长期工作稳定可靠,地下管道工况变化不大,j是比较实用的保护电源。恒电位仪是一种能够使被保护对象的电位控制在指定数值的电子仪器。它根据由参比电极测得的电位与给定值相比较而得的差值信号,随时调整输出的保护电流,从而保持电位恒定。配备有微机的恒电位仪可在系统运行过程中进行数据管理,按要求打印结果。地下管道的外加电流法阴极保护。
牺牲阳极阴极保护:不用外部电源;要求介质电阻率较低;管理简便,不需日常维护;设计安装后保护参数不能改变;提供大电流较困难;一般不会造成过保护;因阳极消耗需周期性地更换;不易产生杂散电流腐蚀。外加电流阴极保护:需要外部电源;介质电阻率的限制较小;应该经常管理;运行中保护参数易调整;可以提供大电流;有可能产生过保护;阳极消耗慢;容易产生杂散电流腐蚀。这两种保护方式的选择,主要决定于以下几方面因素:工程规模大小;有无经济方便的电源;所需保护电流密度大小:与周围金属构筑物的相互影响:土壤电阻率的高低等。在工程设计中,应综合考虑上述因素,全面分析比较,择优选用,例如,当被保护管道的防护涂层良好、土壤电阻率较低、周围地下金属构筑物较多时,宜采用牺牲阳极法保护。
高纯铝和镁合金相容性很好,但是工业铝合金中常常含有铁和铜等低析氢电位的杂质,产生严重的电偶腐蚀。高纯铝中杂质对铝-镁
合金AZ31B接头电化学相容性的影响。含百分之零点二七硅和百分之零点三锰对百分之三的氯化钠溶液和海水中的相容性没有影响,但是含有百分之零点一六的锌是相当有害的。铝合金中镍的有害作用与铁相当,在氯化钠溶液中镁合金与异种金属配对将出现严重的电偶腐蚀。大阴极、小阳极的阴阳极面积比会导致镁合金的电偶腐蚀加重,显著提高镁合金的腐蚀速度。
牺牲阳极与外加电流阴极保护
牺牲阳极与外加电流阴极保护腐蚀电化学基础,金属腐蚀是一种普遍存在的热力学倾向,在海水、淡水、土壤、超市大气和酸、盐等工业介质中服役的金属结构物和设备都会遭到腐蚀破坏,这些环境介质都是电解质体系。金属在电解质中腐蚀过程实际上是一个电化学过程。金属通过其他电解质界面处电化学反应而发生的腐蚀称为电化学腐蚀。电化学腐蚀反应是一般电化学反应规律和特征,这些规律和特征就是腐蚀电化学的基础,阴极保护就是基于腐蚀电化学原理而发展起来的控制技术。
实施阴极保护的基本原理是,从外部对被保护金属结构物施加阴极性电流,通过阴极极化使被保护金属的电极电位负移某个保护电位范围,从而抑阻金属结构物的电化学腐蚀。阴极保护可分为牺牲阳极法和外加电流法
牺牲阳极阴极保护:选择一种电极电位比被保护金属更负的活泼金属,把它与共同置于电解质环境中的被保护金属从外部实现电连接,活泼金属在所构成的电化学电池中为阳极而优先溶解,释放出的电子使被保护金属阴极极化到所需的电位,从而使被保护金属得到保护。牺牲阳极法阴极保护的局限性:1.由于输出功率小,牺牲阳极系统在高电阻环境中应慎用,过高电阻率环境中则不宜使用,2可提供的保护电流小,可调节的电流范围小,3消耗有色金属,重量大,工作寿命短,若干年后需要更换。
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汇龙牺牲阳极和外加电流阴极保护优缺点比较分析_2020
牺牲阳极和外加电流阴极保护二者各有优缺点应根
据环境选择适合的方法
阴极保护技术根据保护电流的供给方式。可分为牺牲阳极阴极保护法和外加电流阴极保护法。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、无需征地或占用其他建筑物、保护电流利用率高等,因此特别适合于城市范围内的埋地钢管腐蚀。因此,城镇燃气埋地管道防腐的阴极保护宜采用牺牲阳极法。当条件许可时.也可采用外加电流保护法。
牺牲阳极法将被保护金属和一种可以提供保护电流的金属或合金(即牺牲阳极)相连,使被保护体极化以降低腐蚀速率。强制电流保护法将被保护金属与外加电源负极相连,由外部电源提供保护电流,以降低腐蚀速率。常用的牺牲阳极材料有镁及镁合金、锌及锌合金和铝合金。由于阳极的腐蚀产物氢氧化铝胶体在土壤中无法疏散.使阳极钝化而失效.所以在城镇埋地燃气管道中不采用铝合金作为牺牲阳极的材料。
牺牲阳极除具有阴极防护作用外,还是很好的接地排流手段。该方式适用性强,施工简单,同时又比
较安全,可以完全避免将杂散电流导人管道,是国内使用较多的排流方式,但该方式具有排流功率小、保护距离较短的缺点。
对于城镇埋地燃气管道阴极保护阳极组的位置,应根据排流需要确定。而无须进行均匀分布。在杂散电流强烈的区域,应以单支分列为宜。即使在杂散电流较弱的区域,考虑到未来可能的变化,在条件允许的情况下每组也不宜超过2支。此外,镇埋地燃气管道周边地下金属构筑物较多,也制约多支阳极埋设的
空间,分散布置有利于组织施工。
化工设备的防腐问题与防护措施
最为严重的腐蚀问题,具有危险性大及腐蚀位置隐蔽性强等鲜明特点,往往无法轻易被检修人员所发现,以至于腐蚀面积逐渐扩大,对化工设备正常运转造成极其深远的不利影响,甚至存在引发重大安全事故的可能性;均衡腐蚀的发生率远远低于局部腐蚀,深受外在因素的影响,促使其腐蚀状态呈现出线性特点,例如:化工设备正常运转期间受腐蚀气体包裹的影响,造成设备中各个零部件出现均匀腐蚀的情况,并且均衡腐蚀普遍发生于设备表面,其清理难度相对较低。
在化工设备腐蚀中,常见的腐蚀主要包括三种:一是化学腐蚀;二是物理腐蚀;三是电化学腐蚀。在化工生产过程中,生产原料当中往往会涉及到大量的卤化物和硫化物等有害物质,外加现代化工生产主要在高温环境下进行,使得其在生产过程中容易产生较为严重的腐蚀问题。
(1)化学腐蚀。化工设备产生化学腐蚀的原因在于高温生产环境下,化工设备表面结构的材质接触到卤化物和硫化物等有害物质时,会发生化学反应并产生新氧化物,这类新产生的氧化物会对化工设备的表面结构产生严重地破坏,促使其在后续生产中产生腐蚀问题。化学腐蚀反应的特点在于化工设备表层结构中的金属原子与非电解质溶液中的氧化物发生氧化还原反应,在此过程中不会产生电流,单纯地破坏了化工设备表层的金属结构。
(2)物理腐蚀。在化工生产过程中,化工设备发生的物理腐蚀主要原因在于物理溶解破坏化工设备的金属构造,使得化工设备发生严重的腐蚀。大量金属在液态、熔碱、高温熔盐中会发生物理腐蚀,且在物理腐蚀过程中不会发生化学腐蚀,而是在液态金属中发生的物理现象。通常而言,物理腐蚀问题广泛发生在部分特殊设备当中,如用于盛放熔融锌的钢容器,在铁被液态锌溶解之后,会使钢容器发生较为严重的物理腐蚀。
牺牲阳极阴极保护技术详解
牺牲阳极阴极保护技术详解
为防止管道发生腐蚀,延长管道使用寿命,需对管道穿越大中型河流处及地处土壤腐蚀性较强的管段进行阳极保护,河南锐驰管道工程技术有限公司阴极保护方法有两种:一种是牺牲阳极阴极保护,一种是外加电流阴极保护。
牺牲阳极阴极主要由阳极保护、绝缘装置的保护和站内管道的电连续性跨接三部分组成,主要施工内容包括恒电位仪安装、柔性阳极安装、参比电极安装、通电点、馈流点、测试点的安装
主要施工工序:
1、阳极坑开挖
2、电缆焊接
3、参比电极及测试桩安装
4、防腐层修补
5、检查、回填
其中测试桩安装步骤
1、电缆铜芯焊接
2、测试桩安装
3、防腐层修补
4、检查、固定
主要施工方法(以镁阳极为例)
1、将镁合金牺牲阳极及参比电极放入坑中,在管线正上方开圆孔并露出金属管壁,清理表面油污、底漆及氧化膜,将阴极电缆的铜芯用铝热焊剂焊接到管道上,在焊接处涂上热熔胶烘烤后用补贴片覆盖焊点处,再对管道包覆一道热收缩带
2、将各阳极引出电缆与阳极共用电缆采用铝热焊连接,焊接后用热熔胶完全封固,烘烤后用电缆专用热收缩套密封
3、向阳极坑中浇水,将镁阳极浸透,经检查后回填,并将阴极电缆、阳极电缆和参比电极电缆分别连接到测试桩中的接线端子上。
4、测试桩连接方式分电位测试桩和电流测试桩两种,全部采用涂塑钢管测试桩电位/电流测试桩:将电缆用铝热焊连接到管道上,焊点进行防腐处理后通过测试桩底部引到接线板的接线端子上
5、待全部检查合格后,测试桩底部现场浇注C15混凝土固定
测试桩铭牌安装按要求进行,并标注编号、里程和桩型,铭牌正面与测试门在同一侧,要面对来气方向
牺牲阳极阴极保护与外加电流阴极保护
牺牲阳极阴极保护与外加电流阴极保护
电化学腐蚀防护是工业装置防腐中极其重要的一环。相对纯化学腐蚀,电化学腐蚀速率快,危害性更大。
为保证工业设备、设施的使用安全,延缓在强腐蚀环境下的使用寿命,必要的情况下应采取阴极保护。
牺牲阳极和外加电流阴极保护。
牺牲阳极:在被保护金属上连接电位更低的金属牺牲阳极,优先腐蚀牺牲阳极,保护高电位金属。
外加电流:保护回路中连接直流电源,使被保护金属成为阴极。
外加电流阴极保护系统包括:被保护机构、恒电位仪(阴极保护电源)、辅助阳极(包括深井阳极、浅埋阳极、柔性阳极、网状阳极等)、电位测试系统(参比电极)以及相关的电缆等。
深井阳极埋深大,此时土壤电阻率低,可降低外加电流阴极保护的能耗。但深井阳极对地质条件、地下水位等要求高,对构筑物、地下管网有干扰,且需要钻深孔,施工复杂且费用高。
柔性阳极目前应用越来越广泛,包括导电聚合物线性阳极和混合金属氧化物阳极(MMO)。施工方便,适应性广,对其他构筑物干扰小。
如何选择阴极保护方式
综合考虑外界腐蚀条件,土壤电阻率,技术方案,工程规模,两种阴极保护方式的特点,经济性等,再结合工程实例。
(1)储罐内壁宜采用牺牲阳极,外壁宜采用外加电流阴极保护;
(2)恶劣腐蚀条件下或土壤电阻率高的环境,优选外加电流保护,因为驱动电压恒定,阴极保护电流控制灵活;
(3)工程规模大、需要保护整个罐区或者大范围的长输管道,优选外加保流保护方式;
(4)邻近的金属构筑物不能被干扰时,优选牺牲阳极保护;
(5)因外加电流阴极保护一次投资大,长期耗电且需要人员维护,消耗资金多,须进行经济性比选。
牺牲阳极施工方案
牺牲阳极施工方案
牺牲阳极施工方案
一、项目概述
牺牲阳极是一种常用的防腐施工技术,广泛应用于船舶、桥梁、油气管道等金属结构的防腐保护领域。本方案针对某油气管道的防腐施工需求,提出了一套牺牲阳极施工方案。
二、工程内容
1. 施工地点:油气管道工程现场;
2. 工程范围:油气管道的外表面防腐保护;
3. 工程材料:牺牲阳极材料、导线、焊接设备、工具等。
三、施工步骤
1. 现场勘察
对油气管道的外观情况进行勘察,确定施工范围和施工难点。
2. 牺牲阳极制作
根据油气管道的材质和尺寸,制作适应的牺牲阳极。阳极的材料通常选择锌、铝等,材料应符合相关标准,并进行质量检验。
3. 表面准备
清理油气管道的外表面,除去腐蚀、锈蚀等杂质,保证阳极与金属表面的良好接触。
4. 焊接阳极
将阳极焊接于油气管道的适当位置,确保阳极与金属结构之间有良好的电导。
5. 连接导线
将导线连接于阳极和地面的接地设施,确保阳极能够通过导线与地面形成完整的电路。
6. 阳极保护层施工
根据需要,在阳极周围施工防护层,可以采用环氧涂料、聚合物涂料等防腐材料进行涂装。
7. 施工质量检验
对施工的防护层、阳极连接、接地装置进行质量检验,确保施工质量符合相关标准。
8. 施工记录及验收
对施工过程进行详细记录,并进行最终验收,确保施工合格。
四、施工安全措施
1. 施工人员应经过培训,了解牺牲阳极的施工原理和操作规程,严格遵守操作规范;
2. 使用电焊设备时,要注意防火、防爆等安全措施;
3. 施工现场应设置安全警示标志,确保施工区域的安全;
4. 施工人员应佩戴必要的防护用具,如安全帽、防护手套等;
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极强
<5
<9
<5
强
<20 5—10 9--23 <20 <20 5--15
中等
20--50 10--20 23--50 20--45 20-45 15-25
弱 很弱
Байду номын сангаас
>50 20--100 50-100 45-60 45-60 >100 >100 >60 60--100
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表2 自然电位与土壤腐蚀性(相对Cu /CuSO4 )
用 缺 3、保护电流不可调,
驱动电流小 4、对覆盖层质量要求 点高
3、需设阴极保护站,日常进 行维护管理
4、在需要较小电流时,无法 减少最低限度的装置费用
5、消耗有色金属,需 5、阳极地床不易维修,阳极
定期更换
产生气体不易排出,易产生气
6、杂散电流干扰大时 阻,增大地床电阻,影响地床
不能使用
寿命 -----精品文档------
3、阴极保护方式的选择
(1)土壤腐蚀性评价
土壤腐蚀性是通过测量被保护体环境的土壤电 阻率(Ω.m)和自然电位(-V)来评价的。对于大 多数情况,土壤电阻率越小,自然电位越小,则 土壤的腐蚀性越强
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腐蚀性
表1 土壤电阻率与土壤腐蚀性
单位(Ω.m)
国家 中 国 前苏联 英 国 日 本 美 国 法 国
为金属化合物而使金属受到破坏的一种现象
按腐蚀原理分为
化学腐蚀 电化学腐蚀
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阴极保护原理
根据电化学保护机理,使被保护金属表面得到足够的电子, 这样金属原子不容易失去电子而抑制了金属的腐蚀
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2、阴 极 保 护 分 类
——牺牲阳极阴极保护 ——外加电流阴极保护
个 每只阳极为1个
备注
2-1635~2-1639 10个 每只阳极为1个
按阳极净重分列
2-1640~2-1644 10个 每只阳极为1个
按阳极净重分列
2-1645
m 按均压线长度计算
5 阳极接地调试
接地电阻测定、记录等内容
2-1646
组 以组为单位计算
6 混凝土测试桩预制 7 混凝土测试预埋件 8 混凝土测试桩安装
预制模板安拆、绑扎钢筋
2-1647
测量定位、挖土焊接、防腐、 回填
阳极表面处理、焊接、阳极连 接导线、配制填料、电缆及阳 极管线接头防腐、挖坑填等
牺牲阳极安装 3 阳极连接管线 4 均压线安装
阳极表面处理、焊接、阳极连 接导线、配制填料、电缆及阳 极管线接头防腐、挖坑填等
清除防腐层 、除锈、焊导线连 接点、导线安装防腐、挖土回 填
定额 编号
YB-284
定额 单位
工程量计算规则
第一部分:阴极保护技术介绍
1、阴极保护原理 2、阴极保护的分类 3、阴极保护方式的选择 4、施工中常用的技术规范 第二部分:牺牲阳极阴极保护工程 第三部分:外加电流阴极保护工程 附:阴极保护工程相关预算定额子目
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1、阴 极 保 护 原 理
金属腐蚀是金属与周围介质发生化学或电化学反应成
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牺牲阳极阴极保护
按牺牲金属种类的不同
镁合金牺牲阳极阴极保护 锌合金牺牲阳极阴极保护 铝合金牺牲阳极阴极保护
镁合金牺牲阳极 铝合金牺牲阳极 -----精品文档------
外加电流阴极保护
按辅助地床的方式不同
浅埋阳极地床阴极保护
深井阳极地床阴极保护(闭孔法 和开孔法深井地床阴极保护) 柔性阳极阴极保护 网状阳极阴极保护
c、当土壤电阻率大于100Ω.m时,或管道覆盖质量差, 一般宜采用外加电流
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4、 施工中常用的技术规范
(1)《钢制储罐罐底外壁阴极保护技术标准》(SY/T0088-2006) (2)《区域性阴极保护技术规范》(Q/SY29.1-29.3-2002) (3)《强制电流深井阳极地床技术规范》(SY/T0096-2000) (4)《埋地钢制管道阴极保护参数测试规范》(SY/T0023-97) (5)《钢制水罐内壁阴极保护技术规范》(SY/T6536-2002) (6)《埋地钢制管道牺牲阳极阴极设计规范》(SY/T0019-97) (7)《阴极保护管道电绝缘标准》(SY/T0086-2003) (8)《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》(SYJ4006-90) (9)《电力工程电缆设计规范》(GB50217-94)
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第一部分:阴极保护技术介绍 第二部分:牺牲阳极阴极保护工程
1、主要施工程序 2、结算中使用的有关定额 3、结算中需要注意的问题 第三部分:外加电流阴极保护工程 附:阴极保-护----精工品文程档--相---- 关预算定额子目
1
牺牲阳极阴极保护工程主要施工程序
牺牲阳极检查与
验收 牺牲阳极填
包料包装 牺牲阳
极安装
测试桩制
安 保护参数测试
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2 牺牲阳极阴极保护工程所使用的有关预算定额
序 号
分项工程名称
工作内容
施工准备、材料运输、管道防 腐层破坏、电缆与阳极管线焊 1 组合式镁阳极安装 接、管道防腐表面的修复、挖 坑回填。
牺牲阳极安装 2 阳极连接测试桩
腐蚀性
自然电位
单位(-V)
极强
>0.55
强
0.45--0.55
中等
0.30--0.45
弱
0.15--0.30
很弱
<0.15
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(2)牺牲阳极与外加电流阴极保护的选择
a、工程规模大宜采用外加电流,规模小则宜采用牺牲 阳极
b、市区内考虑到对外界干扰电流的影响,一般应采用 牺牲阳极
度成正比
4、对管道防腐覆盖层质量
点 5、保护电流分布均匀, 要求相对较低
利用率高。
5、保护装置寿命长
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牺牲阳极与外加电流阴极保护对比
保护 方式
牺牲阳极 阴极保护
外加电流 阴极保护
1、牺牲阳极易丢失, 1、需要可靠外部电源
寿命短
2、对临近金属构筑物干扰大,
2、高电阻环境不宜使 特别是铺助阳极附近
钛-铂合金氧化物阳极-----精品文档------
高硅铸铁阳极
牺牲阳极与外加电流阴极保护对比
保护 方式
牺牲阳极 阴极保护
外加电流 阴极保护
1、不需要外部电源。 1、输出电流连续可调,可
2、对临近金属构筑物 满足较大的保护电流密度要
优 干扰小。
求
3、管理维护工作量小 2、不受环境电阻率限制
4、工程费用与保护长 3、工程越大越经济