阴极保护示意图
埋地油气管道阴保电位测量方法(附图)
油气管道阴极保护电位测量方法
河南邦信防腐材料有限公司
2017年3月整理
1、概述
阴极保护是一种减缓或抑制金属电化学腐蚀的方式，是一种基于电化学腐蚀机理的保护方法。通过给腐蚀电池补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金属表面发生阴极极化，电极电位趋于同一负电位，从而减小管道表面的电位差，减缓或抑制腐蚀电池的电化学反应。
阴极保护的实现方式有两种：一种是牺牲阳极法；另一种是强制电流法。牺牲阳极阴极保护方式是选择一种电极电位比被保护管道金属更负的活泼金属或合金（如镁、锌），将其与被保护管道相连并置于同一电解质环境中，活泼金属或合金在腐蚀电池中称为阳极优先腐蚀溶解，为被保护管道提供阴极保护保护电流。阳极释放出的电子转移到被保护管道表面，使被保护管道发生阴极极化，从而抑制腐蚀实现保护。阳极由于被腐蚀消耗，故称之为牺牲阳极（见图1）。
图1 牺牲阳极阴极保护示意图
强制电流阴极保护是利用外部的直流电源作阴极保护的极化电源，将电源的负极接被保护管道，将电源的正极接至辅助阳极，在阴极保护电流的作用下，使管道表面整体发生充分的阴极极化，从而减缓或抑制管道的腐蚀实现保护（见图2）。
图2强制电流阴极保护示意图
管道与其相邻电解质（土壤）的电位差称为管地电位。管地电位是用来评价埋地管道阴极保护系统的运行状况及其有效性的重要指标。因此掌握管地电位的测量方法是很必要的。常用的管地电位测量内容主要有通电电位、断电电位、牺牲阳极接入点的管地电位以及极化探头（试片）电位的测量。
2、常用管地电位测量方法
2.1测量连线
阴极保护原理
阴极保护原理
阴极保护是一种用于防止金属在电介质（海水、淡水及土壤等介质）中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是使金属构件作为阴极，对其施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，该金属表面的电化学不均匀性得到消除，腐蚀的阴极溶解过程得到有效抑制，达到保护的目的。下面用极化曲线来说明阴极保护原理。为了说明问题，把阴极，阳极极化曲线简化成直线，如下图（1）所示。
在金属表面上的阳极反应和阴极反应都有自己的平衡点，为了达到完全的阴极保护，必须使整个金属的电位降低到最活泼点的平衡电位。设金属表面阳极电位和阴极电位分别为Ea和Ec，金属腐蚀过程由于极化作用，阳极和阴极的电位都接近于交点S所对应的电位Ecorr（自然腐蚀电位），这时的腐蚀电流为Icorr。
图（1）
如果进行阴极极化，电位将从向更负的方向移动，阳极反应曲线EcS从S向C 点方向延长，当电位极化到E1时，所需的极化电流为I1，相当于AC线段，其中BC线段这部分是外加的，AB线段这部分电流是阳极反应所提供的电流，此时金属尚未腐蚀。如果使金属阴极极化到更负的电位，例如达到Ea，这时由于金属表面各个区域的电位都等于Ea，腐蚀电流为零，金属达到了完全保护，此时外加电流Iapp1即为完全保护所需电流。
根据提供阴极极化电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极阴极保护法和外加电流阴极保护法两种。
阴极保护是一种用于防止金属在电介质（海水、淡水及土壤等介质）中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制。根据提供阴极电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种，前者是将一种电位更负的金属（如镁、铝、锌等）与被保护的金属结构物电性连接，通过电负性金属或合金的不断溶解消耗，向被保护物提供保护电流，使金属结构物获得保护。后者是将外部交流电转变成低压直流电，通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物，从而使腐蚀得到抑制。不论是牺牲阳极法还是外加电流法，其有效合理的设计应用都可以获得良好的保护效果。
阴极保护培训讲义图文
阴极保护材料应存放在干燥、 清洁的环境中，避免潮湿和尘
土污染。
避免碰撞
在运输和存储过程中，应避免 材料受到剧烈的机械碰撞和震 动。
隔离存放
不同材料的阴极保护产品应隔 离存放，避免相互接触和反应 。
遵循包装说明
遵循产品包装上的说明，确保 阴极保护材料在储存和运输过
程中的安全。
04
阴极保护的监测与评估
参比电极
参比电极用于测量被保护结构的电 位，为调整保护电流提供参考依据。
阴极保护系统的设计
确定保护范围
确定电流密度和保护电位
根据被保护结构的材质、尺寸、使用 环境等因素，确定阴极保护系统的保 护范围。
根据被保护结构的材质和需求，确定 合适的电流密度和保护电位。
选择阳极和埋设方式
根据实际情况选择合适的阳极材料和 埋设方式，确保阳极能够有效地向被 保护结构提供电流。
阴极保护系统主要由电源、阳极地床、连接电缆和参比电极组成，通过向金属结构 施加阴极电流，使其电位负移，从而达到抑制腐蚀的目的。
阴极保护的原理
阴极保护的基本原理是电化学腐蚀原理，通过向金属施加阴极电流，使 其阴极极化，从而改变金属表面的电化学环境，抑制腐蚀反应的进行。
在阴极保护系统中，电源提供阴极电流，阳极地床将电流传输到土壤或 水中，连接电缆将电源与金属结构连接起来，参比电极用于监测金属表
金属腐蚀与防护课件——防护方法
(3) 两种阴极保护法
外加电流阴极保护所需保护电流是由直 流电源(如蓄电池、直流发电机、整流器 等)提供的；而牺牲阳极保护中所需保护 电流是由牺牲阳极的溶解所提供的。牺 牲阳极材料都是活泼的有色金属，常用 的有锌、铝、镁。为了有效地发挥保护 作用，牺牲阳极的电位要足够负，阳极 极化率要小，特别是表面不能生成保护 性的腐蚀产物膜，阳极溶解要均匀。
<0.3 0.001
-0.8~+0.4 +0.03~+0.8
• 电化学保护中的辅助电极系统
(1)辅助电极材料 外加电流阴极保护和阳极保护需要有辅助
电极构成电流回路。辅助电极的作用是 通电，故辅助电极材料必须导电良好， 能通过较大的极化电流密度,有足够的耐 蚀性 、机械性能，加工性能和经济性能。
●●外加电流阴极保护中的辅助阳极材料
●●牺牲阳极法阴极保护
牺牲阳极的性能 （1）电位要足够负 （2）阳极溶解性能 好 （3）理论发生电量 大 （4）实际发生电量和电流效率 实际发生电量总是小于理论发生电量，所 占百分比称为电流效率。
防护技术
三类牺牲阳极的电化学性能 (环境：海水)
阳极 材料
开路电位 (v,scE)
工作电位 (v,scE)
第十二章 防护方法
1. 电化学保护 • 阴极保护 (1)保护原理
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 电腐位蚀速ηa 度减减小小，，反称应为速阴度极减保小护，效因应而。金利属 用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防 护方法叫做阴极保护 。
课件：3 阴极保护原理
两种方法技术比较
• 牺牲阳极保护：主要用于低电阻率环境介质和保护电流需 用量小的体系
• 外加电流法CP：往往用于保护电流量大或环境电阻率高的 体系，以及大范围区域性阴极保护的体系
• 但这并不是两种方法选择的绝对界线 • 应从技术性、有效性和经济性考虑
阴极保护基本知识
北京安科管道工程科技有限公司 侯世颖 2013.11.9
一、阴极保护原理
腐蚀发生的微观过程：
显微视图
阴极点
阳极点
e- e- e-
e-
H+ H+
H
e-
H
H2
eH-+
Feee+-+e- -ee-F- e
Fe++ ++Fe++
OH-
H+ H+
Fe++OHFe++ OH-
H+
H+
Fe(OH)2 Fe(OH)2
Fe2+ + 2e-
强制电流阴极保护示意图
O2 + 2 H2O + 4e阴极
电解质
4OH-
阴极 阴极保护电流
辅助阳极 2Cl-
阴极保护路线施工示意图
地表
6 500 750
燃气管线
绝缘接头
说明： 1.途中尺寸以毫米计。 2.在绝缘接头处设锌接地电池进行保护，
并设防爆接线箱进行检测。 3.在测试绝缘接头两旁管道电位时，
需要断开锌接地电池的连接线。
电缆W-1KV/1×10mm² 双锌接地电池
-1-/2
审核 设计
吴
鹏
波
比例 校对 长 园
长
通
新
日期 图号 材 料
防爆接线箱
1500
4″镀锌管
混凝土 500×400×400
400
铝热焊点
1
1300
750 500
1,2 绝缘法兰外侧测试线 W-1KV/1×6mm² 3 锌接地电池引线 W-1KV/1×10mm² 4 锌接地电池引线 W-1KV/1×10mm² 5,6 绝缘法兰内侧测试引线 W-1KV/1V×6mm²
股
源自文库
份
有
限
锌接地电池 公
安装图
司
防爆接线箱
测试线W-1KV/1×16mm² 铝热焊点
审核 比例
设计 吴 鹏 波 校对
长
园
长
通 日期 图号
新
材
料
股
份
有
锌接地电池 限
安装图
公
司
燃气管线
1500
燃气管道强制电流阴极保护
燃气管道强制电流阴极保护
管道的强制电流法阴极保护主要由外加直流电源和辅助
阳极接地床构成。基典型系统如图10-32所示。
图10-32 管道的强制电流阴极保护系统
1—整流器 2—连接头 3—阳极电缆 4—交流输入 5—焦炭6—辅
助阳极 7—参比电极 8—管道 9—接电压表阴极
一、强制电流保护的设备与装置
强制电流保护的设备与附属装置，如图10-33所示。它包括直流电源、辅助阳级、绝缘法兰、测试桩和检查片。
图10-33 管道阴极保护示意
1—流电源 2—整流器 3—阳极 4—被保护管线5—绝缘法兰 6—
测试桩 7—检查片
(一)电源设备
阴极保护系统中，需要稳定的直流电源，能保证长期持久的供电。
阴极保护电源是阴极保护的重要设施，低电压、大电流是其特点。一般状况下应优先合计市电，或各类站、场稳定可靠的交流电源。当使用农用电时，必须装有备用电源或不间断供电的专门设备。
关于无市电地区，强制电流阴极保护电源还可以选择太阳能电池、高容量蓄电池、无人管理的密闭循环发电机组等。这些电源设备都应具备；输出电压、电流可调；可长期连续供电，可靠性高；寿命长；易于修理保养；对环境适应性强；具有过载、防雷、故障保护装置。
1.整流器的类型整流器是一种将交流电转变为直流电的装置。它结构简单，易于安装，无转动元件，操作维护都方便。
自然空冷式整流器元件的选择取决于所需性能及四周温度和天气的影响。目前常用的整流元件特性如表10-52所示。
表10-52 整流二极管的特征
℃Ω·cm2110041
硒整流器仅同意有相当低的电流，因此所需空间大，仍常常在阴极保护装置里使用是因为它经得住足够的工作温度，对过载和过压不敏感。在交流线路里快速熔断保险丝和直流输出端的慢速熔断丝足以应付过载状况。
电化学保护1..
长征舱外加电流阴极保护
＜腐蚀与防护＞1980,No3
防护技术
参
× -
+
黄浦江 参比 电极 过江钢管 沉井 阳 极 深 井
阳极：石墨 阳极井深度 50M。第中井 垂直安装阳 术8至9个， 参比电极： Cu/饱和硫酸 铜电极
南市 水厂
∆
4
∆
6 10 11
阴极保护站
阳极深井 ∆参比电极井编 号为沉井号
就被称之为牺牲阳极。常用的有铝及其合金、锌及其合金、镁及其
合金等阳极。 外加电流阴极保护法是通过外加直流电源来提供所需的保护电
流。将被保护的金属作阴极，选用特定材料作为辅助阳极，从而使
被保护金属结构受到保护的方法。
防护技术
直流电源
+
辅助 阳极
-
地面
接线盒
腐蚀 介质
被保护设备
埋地管道
.外加电流保护法. 箭头表示电流方向
第十二章 防护方法
电化学保护
阴极保护
(1)保护原理
金属—对被保护金属施加阴极极化，
使电位移动到阴极区，消除金属表面电 化学不均匀性，降低阳极溶解速度而得 到保护。因而金属腐蚀速度减小，称为 阴极保护效应。利用阴极保护效应减轻 金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护 。
防护技术
阴极保护
极
保
护
系 统 概 述
腐蚀原理
腐蚀的基本原理是腐蚀原电池理论。由于不同金属本身 的电偶序（即电位）存在着差别，当两种金属处于同一 电解质中，并由导体连接这两种金属时，腐蚀电池就形 成了。电流通过导体和电解质形成电流回路，此时两种 金属之间的电位差越大，则电路产生的电压越大。腐蚀 电池一旦形成，阳极金属表面因不断地失去电子，发生 氧化反应，使金属原子转化为正离子，形成以氢氧化物 为主的化合物，也就是说阳极遭到了腐蚀；而阴极金属 则相反，它不断地从阳极处得到电子，其表面因富集了 电子，金属表面发生还原反应，没有腐蚀现象发生。
阴极保护原理
每种金属浸在一定的介质中都有一定的电位, 称之 为该金属的腐蚀电位（自然电位），腐蚀电位可表 示金属失去电子的相对难易。腐蚀电位愈负愈容易 失去电子, 我们称失去电子的部位为阳极区，得到 电子的部位为阴极区。阳极区由于失去电子（如铁 原子失去电子而变成铁离子溶入土壤）受到腐蚀， 而阴极区得到电子受到保护。
122 KP2 R2 C2 124 KP4 R4 126 KP6 R6 C6
KP1 R1
121 C1
KP3 C4 R3 125 KP5 R5 C3
C5
601
109
FL
108
F8源自文库
-
600
500
+
501
阴极保护PPT课件
详细描述
阴极保护在船舶和海洋工程结构中的应用， 可以防止海水、盐雾等环境因素对结构的腐 蚀。通过合理的设计和安装，阴极保护能够 为船舶和海洋工程结构提供长期、稳定的保 护，确保其安全和可靠性。
城市管网和工业管道阴极保护案例
总结词
城市管网和工业管道是保障城市和工业区正 常运行的重要基础设施，阴极保护的应用可 以降低维护成本并提高安全性。
牺牲阳极法利用电化学 原理，使被保护金属与 活泼金属相连，形成原 电池。由于活泼金属的 腐蚀，产生电流，使被 保护金属得到阴极极化 ，从而受到保护。
牺牲阳极法广泛应用于 保护埋地管道、储罐等 金属设施。
结构简单、维护方便、 成本低廉。
保护电流分布不均匀， 保护寿命有限，需要定 期更换牺牲阳极。
外加电流法
外加电流法广泛应用于长 距离管道、大型储罐、海 上平台等大型设施的保护 。
保护电流可调、保护范围 广、适用于大型设施的保 护。
需要定期维护和保养电源 设备、成本相对较高。
排流保护法
01 定义
02 工作原理
03 应用范围
04 优点
05 缺点
排流保护法是通过排流器 将被保护金属与干扰源进 行电气隔离，消除杂散电 流对阴极保护系统的影响 的方法。
阴极保护的重要性
延长结构使用寿命
阴极保护能够显著降低或消除金 属结构的腐蚀速率，从而延长结
阴极保护镁合金牺牲阳极现场施工安装示意图
河南汇龙合金材料有限公司
镁合金牺牲阳极安装步骤，牺牲阳极石墨模具放热焊接施工流程
产品规格不定期更新，请咨询河南汇龙合金材料有限公司了解详情。
河南汇龙合金材料有限公司
1：管道打磨掉 3PE 防腐层
2：把阴极保护放热焊接模具放置到管道上，把镁合金牺牲阳极电缆线，插入模 具下面的小口。
产品规格不定期更新，请咨询河南汇龙合金材料有限公司了解详情。
河南汇龙合金材料有限公司
3：先放置垫片、再倒入焊粉、引火粉，再盖上盖子，用点火枪引燃
4：十秒钟后，把模具拿掉，焊接完成
产品规格不定期更新，请咨询河南汇龙合金材料有限公司了解详情。
河南汇龙合金材料有限公司
5：镁合金牺牲阳极与管道放置图 6：阴极保护测试桩安装接线图
河来自百度文库汇龙合金材料有限公司
阴极保护镁阳极
现 场 施 工 安 装 示 意 图
河南汇龙合金材料有限公司 技术部 刘珍
产品规格不定期更新，请咨询河南汇龙合金材料有限公司了解详情。
河南汇龙合金材料有限公司
1.产品说明： 预包装镁合金牺牲阳极（预包装镁阳极）主要由一只 镁阳极和专用热收缩套管、电缆线组成，阳极体采用 在阳极体周围装上所要求成份的填包料。 镁合金牺牲阳极是为了保证阴极保护工程施工质量以 及简化现场施工程序而开发的，施工方便快速、将原 来在施工现场进行的操作在工厂里完成，有效保证了 阳极地床的施工安装质量。 订购时请告知镁阳极规格、所需带电缆的规格和长度。 （常规所带电缆为 VV-0.6KV/1*10mm2）。
埋地油气管道阴保电位测量方法(附图)
油气管道阴极保护电位测量方法
河南邦信防腐材料有限公司
2017年3月整理
1、概述
阴极保护是一种减缓或抑制金属电化学腐蚀的方式，是一种基于电化学腐蚀机理的保护方法。通过给腐蚀电池补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金属表面发生阴极极化，电极电位趋于同一负电位，从而减小管道表面的电位差，减缓或抑制腐蚀电池的电化学反应。
阴极保护的实现方式有两种：一种是牺牲阳极法；另一种是强制电流法。牺牲阳极阴极保护方式是选择一种电极电位比被保护管道金属更负的活泼金属或合金（如镁、锌），将其与被保护管道相连并置于同一电解质环境中，活泼金属或合金在腐蚀电池中称为阳极优先腐蚀溶解，为被保护管道提供阴极保护保护电流。阳极释放出的电子转移到被保护管道表面，使被保护管道发生阴极极化，从而抑制腐蚀实现保护。阳极由于被腐蚀消耗，故称之为牺牲阳极（见图1）。
图1 牺牲阳极阴极保护示意图
强制电流阴极保护是利用外部的直流电源作阴极保护的极化电源，将电源的负极接被保护管道，将电源的正极接至辅助阳极，在阴极保护电流的作用下，使管道表面整体发生充分的阴极极化，从而减缓或抑制管道的腐蚀实现保护（见图2）。
图2强制电流阴极保护示意图
管道与其相邻电解质（土壤）的电位差称为管地电位。管地电位是用来评价埋地管道阴极保护系统的运行状况及其有效性的重要指标。因此掌握管地电位的测量方法是很必要的。常用的管地电位测量内容主要有通电电位、断电电位、牺牲阳极接入点的管地电位以及极化探头（试片）电位的测量。
2、常用管地电位测量方法
2.1测量连线