阴极保护理论与实践详解演示文稿
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管道阴极保护理论与实践共75页文档
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44ห้องสมุดไป่ตู้卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
管道阴极保护理论与实践
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44ห้องสมุดไป่ตู้卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
管道阴极保护理论与实践
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
阴极保护原理PPT课件
三层PE结构示意图
第三章 腐蚀发生的不同类型
第四章 阴保系统构成
2、强制电流阴极保护系统示意图
本规程主要面向日常操作、管理和维护，简要说明了IHF数控高频开关恒电位仪及 YHS-1控制柜常用操作方法和注意事项，可以作为日常使用及管理维护的依据，详 细的使用方法请参阅恒电位仪及控制柜的使用说明书。
第一章 腐蚀原理 腐蚀原理
1.1 腐蚀是什么？
腐蚀的定义：腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学反应导致金属破坏 的过程。
按照腐蚀原理可分为：
化学腐蚀 定义：指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。 根据介质的不同它又可分为： （1）.气体腐蚀 （2）.在非电解质溶液中的腐蚀
电化学腐蚀： 定义：指金属表面与电解质因发生电化学反应而引起的破坏。
优点：
1) 一次投资费用偏低，且在运行过程 Nhomakorabea基本上不需要支付维 护费用；
2) 保护电流的利用率较高，不会产生过保护； 3) 对邻近的地下金属设施无干扰影响，适用于厂区和无电源
的长输管道，以及小规模的分散管道保护； 4) 具有接地和保护兼顾的作用； 5) 施工技术简单，平时不需要特殊专业维护管理。
缺点：
2.4 评定阴极保护效果的方法
1. 最小保护电位 为使金属腐蚀停止进行，金属经阴极极化后所必须达到的绝 对值最小的负电位值，称之为最小保护电位。
美国NACE标准： （1） 施加阴极保护时被保护结构物的负电位至少达到 －0.85V或更负(相对饱和硫酸铜参比电极)
2 最大保护电位
阴极保护电位越负，保护效果就越好，单点保护范围 也就越广。但是过负的电位将使被保护金属构件防腐层与管 道金属间的结合力遭到破坏，产生阴极剥离，甚至氢脆。
阴极保护原理讲义PPT课件
2、瞬时断电电位与自然电位之差不得小于100mV。
在有些情况下，在断开电源0.2-0.5秒内测量断电电位， 待结构去极化后（24或48小时后）再测量结构电位（自然 电位），其差值应不小于100mV。也可以用通电电位（极 化后）减去瞬时通电电位来计算极化电位。
3、最大保护电位的限制应根据覆盖层及环境确定， 以不损坏覆盖层的粘结力为准，一般瞬时断电电位不得 低于－1.10VCSE。
阴极保护原理讲义
第一章 绪 论 第二章 阴极保护基本原理 第三章 阴极保护主要参数 第四章 阴极保护准则 第五章 牺牲阳极保护阳极材料 第六章 外加电流阴极保护阳极材料 第七章 辅助阳极的选择 第八章 恒电位仪操作规定 第九章 阴极保护参数的测量 第十章 阴极保护的运行管理 第十一章 阴极保护中的几个屏蔽问题 第十二章 阴极保护站常见故障处理
二、参比电极
为了对各种金属的电极电位进行比较，必须有一个公共的 参比电极。
饱和硫酸铜参比电极电极，其电极电位具有良好的重复性 和稳定性，构造简单，在阴极保护领域中得到广泛采用。
土壤中或浸水钢铁结构最小阴极保护电位（V）
被保护结构 钢铁（土壤或水中）
相对于不同参比电极的电位
饱和硫酸铜 参比电 极
氯化银 参比电极
高硅铸铁阳极：适用于各种环境介质如海水、淡水、咸 水、土壤中。当阳极电流通过时，在其表面会发生氧化， 形成一层薄的SiO2多孔保护膜，极耐酸，可阻止基体材 料的腐蚀，降低阳极的溶解速率，具有良好的导电性能。 除用于焦碳地床中以外，高硅铸铁阳极有时也可直接埋 在低电阻率土壤中。 高硅铸铁硬度很高，耐磨蚀和冲 刷作用，但不易机械加工，只能铸造成型，另外脆性大， 搬运和安装时易损坏。
由于此时没有外加电流从介质中流向被保护结构，所测电 道脱离，即，阴极剥离，不仅使防腐层失效，而且电能大量消耗，还可导致金属材料产生氢脆进而发生氢脆断裂。
在有些情况下，在断开电源0.2-0.5秒内测量断电电位， 待结构去极化后（24或48小时后）再测量结构电位（自然 电位），其差值应不小于100mV。也可以用通电电位（极 化后）减去瞬时通电电位来计算极化电位。
3、最大保护电位的限制应根据覆盖层及环境确定， 以不损坏覆盖层的粘结力为准，一般瞬时断电电位不得 低于－1.10VCSE。
阴极保护原理讲义
第一章 绪 论 第二章 阴极保护基本原理 第三章 阴极保护主要参数 第四章 阴极保护准则 第五章 牺牲阳极保护阳极材料 第六章 外加电流阴极保护阳极材料 第七章 辅助阳极的选择 第八章 恒电位仪操作规定 第九章 阴极保护参数的测量 第十章 阴极保护的运行管理 第十一章 阴极保护中的几个屏蔽问题 第十二章 阴极保护站常见故障处理
二、参比电极
为了对各种金属的电极电位进行比较，必须有一个公共的 参比电极。
饱和硫酸铜参比电极电极，其电极电位具有良好的重复性 和稳定性，构造简单，在阴极保护领域中得到广泛采用。
土壤中或浸水钢铁结构最小阴极保护电位（V）
被保护结构 钢铁（土壤或水中）
相对于不同参比电极的电位
饱和硫酸铜 参比电 极
氯化银 参比电极
高硅铸铁阳极：适用于各种环境介质如海水、淡水、咸 水、土壤中。当阳极电流通过时，在其表面会发生氧化， 形成一层薄的SiO2多孔保护膜，极耐酸，可阻止基体材 料的腐蚀，降低阳极的溶解速率，具有良好的导电性能。 除用于焦碳地床中以外，高硅铸铁阳极有时也可直接埋 在低电阻率土壤中。 高硅铸铁硬度很高，耐磨蚀和冲 刷作用，但不易机械加工，只能铸造成型，另外脆性大， 搬运和安装时易损坏。
由于此时没有外加电流从介质中流向被保护结构，所测电 道脱离，即，阴极剥离，不仅使防腐层失效，而且电能大量消耗，还可导致金属材料产生氢脆进而发生氢脆断裂。
阴极保护培训讲义图文
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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。
模型预测法
利用数学模型预测管道的腐蚀速率，评估阴极保 护效果。
05
阴极保护的常见问题与解 决方案
阴极保护系统失效的原因分析
电源故障
电源设备出现故障，如电源线断裂、电源开 关损坏等。
杂散电流干扰
外界杂散电流干扰导致阴极保护电流流失或 干扰保护效果。
电流分布不均
由于管道防腐层质量差或破损，导致电流在 管道上分布不均。
03
阴极保护材料
常用的阴极保护材料
锌合金
锌合金作为阳极材料， 通过电化学反应保护金
属不受腐蚀。
镁合金
镁合金作为阳极材料， 适用于土壤和淡水环境
中的金属保护。
镀锌钢
镀锌钢作为阳极材料， 广泛用于钢铁结构的阴
极保护。
钛和锆合金
适用于高腐蚀环境的金 属保护，如海洋环境。
阴极保护材料的性能与选择
01
02
栏等金属结构的防腐。
在建筑行业中，阴极保护用于 地下室、水池、冷却塔等混凝
土结构中的钢筋防腐。
02
阴极保护系统
阴极保护系统的组成
阳极系统
阳极是阴极保护系统的关键组成 部分，通常采用石墨、硅钢等材 料制成，负责向被保护结构提供
《阴极保护》课件
阴极保护的应用领域
1 油气管道
阴极保护可延长管道 的使用寿命，并减少 维修和更换的成本。
2 船舶和海洋设施
3 桥梁和建筑结构
海水中的腐蚀对船舶 和海洋设施构成威胁， 阴极保护可以防止腐 蚀的发生。
在恶劣的环境条件下， 如盐湖地区和工业区， 阴极保护可保施工
系统的运行状况。
阴极保护的未来发展趋势
随着技术的不断进步，阴极保护将在更多领域得到应用，如新能源设施、航 空航天和高速铁路等。
阴极保护的原理
阴极保护的原理是通过形成保护电流来抵消金属腐蚀过程中的阳极反应。这 可以通过使用阴极保护剂、阳极材料和外部电源等手段实现。
阴极保护的方法
牺牲阳极法
通过使用比被保护金属更容易腐蚀的金属 作为阳极，从而保护被保护金属。
印流法
通过施加外部电流，将被保护金属作为阴 极，从而抑制金属的腐蚀。
《阴极保护》PPT课件
欢迎来到《阴极保护》PPT课件！通过这个课件，您将了解阴极保护的定义、 原理、方法、应用领域、设计与施工、评估与监控以及未来发展趋势。
阴极保护的定义
阴极保护是一种用于保护金属表面免受腐蚀的技术。通过在金属表面施加电流，将其作为阴极， 从而抑制氧化反应和电子流动，减少或消除金属的腐蚀。
系统设计
阴极保护系统的设计要考虑金属类型、环境条 件和保护需求等因素。
施工步骤
施工包括表面处理、安装阴极保护装置和进行 系统测试等。
阴极保护的评估与监控
1
评估方法
通过测量金属腐蚀速率、阴极保护
监控技术
2
电位和电流密度等参数，评估阴极 保护系统的性能。
使用远程监控系统、故障报警和定
期检查等技术，持续监控阴极保护
阴极保护PPT课件
高保护效果。
定期维护与检测
03
定期对阴极保护系统进行检查和维护，确保系统正常运行，延
长使用寿命。
降低成本与可持续发展的挑战
降低能耗优化阴极保护Fra bibliotek统的设计和运行，降低能耗，减少对环境的影响。
资源回收与再利用
研究阴极保护材料的回收和再利用技术，降低资源消耗和环境污 染。
政策支持与标准制定
推动政府出台相关政策，鼓励阴极保护技术的研发和应用，同时 制定相关标准，规范行业的发展。
排流保护法利用排流器将 干扰源与被保护金属进行 电气隔离，从而消除杂散 电流对阴极保护系统的影 响。排流器可以等效为一 个电阻，通过调整电阻值 可以控制排流量的大小。
排流保护法广泛应用于存 在杂散电流干扰的场合， 如电气化铁路、高压输电 线路等附近金属设施的保 护。
可以有效消除杂散电流对 阴极保护系统的影响。
硅基阳极
硅基阳极具有较好的电化 学性能和稳定性，可用于 强酸、强碱等腐蚀环境。
石墨阳极
石墨阳极价格低廉，导电 性好，但易受到氧化和高 温的影响。
电解质
硫酸盐
硫酸盐是常用的电解质之 一，具有较高的离子导电 性和稳定性。
氯化物
氯化物也是常用的电解质 之一，具有较低的离子导 电性和稳定性。
硝酸盐
硝酸盐具有较好的离子导 电性和稳定性，但易分解 产生氧气。
01 定义
02 工作原理
03 应用范围
04 优点
05 缺点
外加电流法是通过外加电 源的方式，将被保护金属 与电源负极相连，利用电 流通过电极反应使被保护 金属得到阴极极化的方法 。
外加电流法通过外加电源 提供电流，使被保护金属 得到阴极极化。电流的大 小和方向可以通过电源进 行控制，从而实现精确的 阴极保护。
阴极保护讲义
冯洪臣的阴极保护讲义第一章绪论一、防腐蚀的重要意义自然界中，大多数金属是以化合状态存在的。
通过炼制，被赋予能量，才从离子状态转变成原子状态。
然而，回归自然状态是金属固有本性。
我们把金属与周围的电解质发生反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。
金属腐蚀广泛的存在于我们的生活中，国外统计表明，每年由于腐蚀而报废的金属材料，约相当于金属产量的20～40％，全世界每年因腐蚀而损耗的金属达1亿吨以上，金属腐蚀直接和间接地造成巨大的经济损失，据有关国家统计每年由于腐蚀而造成的经济损失，美国为国民经济总产值的4.2％；英国为国民经济总产值的3.5％；日本为国民经济总值1.8％。
二、防腐蚀工程发展概况六十年代初，我国开始研究阴极保护方法，六十年代末期在船舶，闸门等钢铁构筑物上得到应用。
我国埋地油气管道的阴极保护始于1958年，六十年代在新疆、大庆、四川等油气管道上推广应用，目前，全国主要油气管道已全部安装了阴极保护系统，收到明显的效果。
第二章阴极保护基本原理一、腐蚀电位或自然电位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。
相对于饱和硫酸铜参比电极(CSE)，不同金属的在土壤中的腐蚀电位（V）金属电位（CSE）高纯镁 -1.75镁合金(6%Al，3%Zn，0.15%Mn) -1.60锌 -1.10铝合金(5%Zn) -1.05纯铝 -0.80低碳钢(表面光亮) -0.50to-0.80低碳钢(表面锈蚀) -0.20to-0.50铸铁 -0.50混凝土中的低碳钢 -0.20铜 -0.20在同一电解质中，不同的金属具有不同的腐蚀电位，如轮船船体是钢，推进器是青铜制成的，铜的电位比钢高，所以电子从船体流向青铜推进器，船体受到腐蚀，青铜器得到保护。
《阴极保护工程介绍》课件
牺牲阳极阴极保护是通过电化学 反应，使阳极金属逐渐溶解，释 放出的电流对被保护的金属进行 阴极保护的方法。
原理
牺牲阳极阴极保护利用了不同金 属在电化学反应中的电位差异， 使阳极金属发生氧化反应，释放 电流，从而抑制被保护金属的腐 蚀。
应用范围
牺牲阳极阴极保护适用于土壤、 淡水和海水等环境中的管道、储 罐、结构物等金属设施的保护。
被保护结构的腐蚀速率应小于预设的腐蚀 速率值。
评估实例
某管道阴极保护工程
通过电阻测量法和保护电位法评估， 得出保护率为95%，电位处于保护电 位范围内，评估结果为优秀。
某储罐阴极保护工程
通过极化电阻法和腐蚀速率法评估， 得出极化电阻大于预设值，腐蚀速率 小于预设值，评估结果为良好。
THANK YOU
03
阴极保护系统设计
设计原则
01
安全性原则
确保阴极保护系统在运行过程中不 会对设备或人员造成伤害。
环保性原则
设计时应考虑减少对环境的影响， 优先选择环保材料和工艺。
03
02
经济性原则
在满足保护效果的前提下，尽可能 降低成本。
可维护性原则
系统设计计步骤
需求分析
设备质量
选用质量可靠、性能稳定的阴 极保护设备。
环境因素
考虑环境因素对阴极保护效果 的影响，如土壤湿度、温度等 。
施工规范
遵循相关施工规范和标准，确 保施工质量。
维护与检测
日常巡检
定期对阴极保护系统进行巡检，检查设备运 行状况。
故障处理
发现故障时及时处理，确保系统正常运行。
定期检测
使用专业检测设备对阴极保护效果进行检测 ，确保保护效果达标。
排流保护
定义
原理
牺牲阳极阴极保护利用了不同金 属在电化学反应中的电位差异， 使阳极金属发生氧化反应，释放 电流，从而抑制被保护金属的腐 蚀。
应用范围
牺牲阳极阴极保护适用于土壤、 淡水和海水等环境中的管道、储 罐、结构物等金属设施的保护。
被保护结构的腐蚀速率应小于预设的腐蚀 速率值。
评估实例
某管道阴极保护工程
通过电阻测量法和保护电位法评估， 得出保护率为95%，电位处于保护电 位范围内，评估结果为优秀。
某储罐阴极保护工程
通过极化电阻法和腐蚀速率法评估， 得出极化电阻大于预设值，腐蚀速率 小于预设值，评估结果为良好。
THANK YOU
03
阴极保护系统设计
设计原则
01
安全性原则
确保阴极保护系统在运行过程中不 会对设备或人员造成伤害。
环保性原则
设计时应考虑减少对环境的影响， 优先选择环保材料和工艺。
03
02
经济性原则
在满足保护效果的前提下，尽可能 降低成本。
可维护性原则
系统设计计步骤
需求分析
设备质量
选用质量可靠、性能稳定的阴 极保护设备。
环境因素
考虑环境因素对阴极保护效果 的影响，如土壤湿度、温度等 。
施工规范
遵循相关施工规范和标准，确 保施工质量。
维护与检测
日常巡检
定期对阴极保护系统进行巡检，检查设备运 行状况。
故障处理
发现故障时及时处理，确保系统正常运行。
定期检测
使用专业检测设备对阴极保护效果进行检测 ，确保保护效果达标。
排流保护
定义
阴极保护理论讲解(炼化设备处)
有两种办法可以实现这一目的： 1、牺牲阳极阴极保护 2、外加电流阴极保护
阴极保护的分类和特点
2.3.1 分类 阴极保护分为：外加电流和牺牲阳极阴极保护 外加电流是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，如图所示。 牺牲阳极法是用一种电位比所要保护的金属还要负的 金属或合金与被保护的金属电性连接在一起，依靠电 位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护 其它金属的方法。
• 1. 每月规定时间测取所辖站库区域及集输管线阴极保 护工作系统的全部测试桩的对地电位，填写记录报表 ，于规定时间将填写对的各种记录报表上报的上级主 管部门。 • 2. 每季度测试一次本单位阴极保护工作系统的阳极电 阻，每年测试一次本单位所辖区域的阴极保护自然电 位，认真填写记录。 • 3. 认真配合并完成好笨单位阴极保护产能及集输改造 项目现场施工的组织、协调、实施、验收等专项工作 。 • 4.定期检查阴极保护工作间电缆沟内输出电流保证做到 有标识、摆放整齐。
3、铝牺牲阳极 ：大多用于海水环境金属结构或原油储罐内底板的阴极 保护。其电极电位为-1.05VCSE。
4、带状阳极： 为了减小阳极接地电阻，有时会采用带状镁阳极或锌阳极。 阳极带沿被保护结构铺设，使电流分布更加均匀。当阳极带沿管道铺设时，每 隔一段距离就应该与管道连接一次。间距不应太大，因为随着阳极的消耗，截 面积不断减小，阳极带电阻会逐步增大。为了减少沿阳极带的电压降，连接间 隔一般不大于305米。带状阳极的一般规格为19x9.5mmx305m每卷。
(3)机械性能好，不易损坏，便于加工制造，运输和安装；
(4)综合保护费用低。
高硅铸铁阳极：除用于焦碳地床中以外，高硅铸铁阳极有时也可直接埋在 低电阻率土壤中。 高硅铸铁硬度很高，耐磨蚀和冲刷作用，但不易机械加 工，只能铸造成型，另外消耗量偏大，因生成大量腐蚀产物造成接地电阻 增大。 钛铂合金阳极：钛—铂合金阳极：消耗量低为2mg/A.a。钢铁阳极为9.1～ 10Kg/ A.a,高硅铸铁阳极为0.5～1.0Kg/ A.a；由于消耗量低，几乎无腐蚀产 物堆积在阳极周围，所以接地电阻无大的变化；导电性能好，电阻率为107Ω.m；寿命长。在100A/m2工作条件下可达20年。
阴极保护针对原理进行讲解PPT文档28页
阴极保护针对原理进行讲解
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴
阴极保护原理及维护演示教学
7.阳极接地电阻的测量
测量前，必须将牺牲阳极与管道断 开，然后按图 中所示的接线图沿垂直于 管道的一条直线布置电极， d13 约 40m， d12 取 20m左右，转动接地电阻测量仪 的手柄，使手摇发电机达到额定转速， 调节平衡旋钮，直至电表指针停在黑线 上，此时黑线指示的度盘值乘以倍率即 为接地电阻值。
4.极化探头法
1) 将试片回填，试片埋深及回填状态
与管道相同。
2) 将试片与管道连通，试片充分极化。 V 3) 测量中，试片与数字万用表的正极
连接，硫酸铜电极与数字万用表的负极连
接。
4) 将试片与管道断开，立即测量并记
录相对于对硫酸铜电极的断电电位。此过 程应尽可能快，以避免试片的去极化。
参比 试片 电极
2.恒电位仪
3.阴极保护原理接线图
4.汇流点接线箱
5.辅助阳极
榆济线辅助阳极用的是深井阳极地床，设计井深在50米。 深井阳极用分段预制式阳极体 ，阳极体由贵金属氧化物阳极、 焦炭填料和 套管组成。贵金属氧化物阳极基体材料采用工业纯钛。 一座阳极井安装3支阳极体，1支阳极体长6m， 内置3支贵金属氧化物阳极， 并填充焦炭填料，外用带有网状透水孔的钢套管包裹。
a) 在施加阴极保护时，测得的管道/电解质电位达到-850mV或更负（相对饱和 硫酸铜参比电极，以下简称CSE）。测量电位时，必须考虑消除IR降的影响，以便 对测量结果做出准确的评价。
b) 管道极化后电位达到-850mV或更负（相对CSE）。 c)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
2.自然电位
对已实施过阴极保护的管道宜在完全断电 24h 后进行。新建管道自然电位一般 在–0.5V 至–0.7V,之间。
阴极保护原理讲义.77页PPT
阴极保护原理讲义.
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的法。— —西塞 罗
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的法。— —西塞 罗
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
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阴极保护理论与实践详解演示 文稿
（优选）阴极保护理论与实践
第一节 腐蚀与防护
1.1 腐蚀定义及防腐的意义
1.1.1 定义 可从几方面下定义 （1）由于材料与环境作用而引起的破坏和变质； （2）除了单纯机械破坏以外的材料一切破坏； （3）冶金的逆过程。
ISO定义：
金属与环境间的物理-化学相互作用，其 结果使金属的性能发生变化,并常可导致金属、 环境或由它们作为组成部分的技术体系的功 能受到损伤。注：该相互作用通常为电化学 性质。（见GB/T 10123-2001）
5 牺牲阳极的特殊应用
（1）接地极 （2）参比电极 （3）防强电干扰接地栅 （4）接地电池
第四节 强制电流
4.1 电源
4.1.1 要求
（1）安全可靠； （2）电流电压连续可调； （3）适应当地环境； （4）有富裕电容量； （5）与系统电阻相配； （6）操作维护简单；价格合理。
4.1.2 电源种类
测试条件 (1) 通电条件下测量,含有IR降,必须除去 (2) 通常采用断电法测量,不含IR降 (3) 极化形成或衰减过程中 (4) 管网及杂散电流干扰下,必须采用探头法测
术语: ❖ 参比电极： 一种不极化电极，可用于测量管/地电位，它具有稳
定近的的氢地标方电，位有。时土也壤用中金常属用电的极是（C如uZ/Cnu）SO。4测电量极交。流在电一压些时不可易使接 用金属棒作参比电极。
❖ V因of不f断含电IR电降位，：故可断视开为阴极极化保电护位电。流后瞬间直接测得的管/地电位。
❖Von通电电位 ：施加阴极保护电流情况下测得的管/地电位。 因含有IR降，故不宜做为保护准则用。若要用时，应考虑排 除其IR降成分。
❖极化电位 ：施加保护电流后引起管/地电位的偏移。 ❖管地电位 ：用与土壤相接触的参比电极测得的管道对地电位。
2.2.2 保护电位密度 覆盖层的质量 环境条件（流速、污染、温度）
2.3 阴极保护方法
1 牺牲阳极法 2 强制电流法
3 排流保护法
方法比较见表6-1
CATHODIC CORROSION PROTECTION
2.4 防腐层与阴极保护
（1）防腐层的作用：隔绝电解质
（2）防腐层的种类
石油沥青：早3.1 牺牲阳极种类
❖ 基本要求：
（1）要有足够的负电位，且很稳定； （2）工作中阳极极化要小，溶解均匀，产物易脱落； （3）电流效率高； （4）电化当量高，单位重量的电容量大； （5）腐蚀产物无毒，不污染环境； （6）材料来源广，加工容易； （7）价格便宜。
3.1.1 镁及镁合金： （1）品种：高纯镁、高电位、标准； （2）性能：电位高、效率低； 3.1.2 锌及锌合金 （1）品种：高纯锌、锌-铝-镉、锌-铝； （2）性能：电位低、效率高； 3.1.3 铝合金 （1）品种：铝-锌-铟、铝-锌-汞； （2）性能：不能用于土壤中。 质量要求：要点杂质含量不能大，主要是铁，合金成分合理.
1.1.2 防蚀意义
腐蚀损失 UK，Hoar,1969为13.65亿英镑3.5%GDP； US 1975，700亿 4.2%GDP，820亿，1982年，1260亿， 1992年，1700亿； NACE 新统计为3000亿，GDP4.2%，其中基础设施为 1500亿，1100/人； 中国 石油行业 1987统计，漏泄：容器0.14次/台年，管道2万/年； 1989，石化 约20亿； 西直门桥1979建，1999拆，重修费用3000万，北京立交桥 有200座，仅大北窑桥改造工程就花4000万；
3.2 牺牲阳极应用 ⑴ 依据环境条件选用 （表8-13） ⑵ 依据保护对象选 ⑶ 依据使用功能选
3.3 牺牲阳极设计
1 阳极种类的选择（表8-13）
2 计算程序
（1）接地电阻 （2）单支输出电流 （3）所需阳极数量 （4）阳极寿命
3 地床结构 填料的成分和作用
4 施工 （1）地床位置 （2）阳极间隔 （3）埋设方式
环氧煤矿沥青：早期用于补口、面积电阻很低、质量不宜控制、 应禁用
煤焦油瓷漆：性能好、寿命长、面积电阻低、有污染、不应大量 应用
环氧粉末(FBE)：性能优、寿命长、面积电阻高、应大力推广应用
聚乙烯(PE)：性能优、寿命长、面积电阻很高、但有阴极屏蔽作 用
三层PE(FBE-胶-PE)：性能优、寿命长、面电阻很高、防腐功能 强、 但有阴极屏蔽作用
2003年10月发表的《中国腐蚀调查报告》指出: 我国腐蚀损失为 5000亿元/年 5%GDP
其中 20% 可以避免 1000亿元
1.1.3 腐蚀分类 （1）高温、低温； （2）化学、电化学； （3）湿、干腐蚀。 1.1.4 腐蚀速率表示方法 （1）均匀腐蚀： 失重量、腐蚀深度、腐蚀电流； （2）局部腐蚀 ：点蚀系数。
（3）防腐层质量与阴极保护电流密度
2.5 阴极保护技术国内现状
（1）管道 20000km长输管道全施加保护
油田集输管道基本施加了保护 市政供气、水管道有上保护和无保护的
（2）储罐 国内大型储罐基本都施加了保护
城市加油站的小型储罐有的上了保护
（3）标准与法律
中国石油天然气管道保护条例 国内有一套阴极保护的待业标准
1.2 防蚀方法
1 选择耐蚀材料 (供应、耐蚀、成本、强度、加工性、外观等因素)
2 与环境隔离的防腐层技术 3 适当的结构设计 4 阴极保护 5 缓蚀剂 6 改变环境 降温、降速、除氧、改变浓度 7 防锈技术（电镀、涂料） 8 材料改性（不锈钢）
1.3 腐蚀领域新方向
肖纪美，简易材料观，李金桂，表面工程论
第二节 阴极保护
2.1 阴极保护原理
1 三电极理论 2 E-pH理论 3 极化理论 4 原电池理论 原电池三要素： 1）两电极电位不同的两电极； 2）两电极必须在同一电解质溶液里； 3）两电极间必须有导线连接。
防腐蚀方法：
阴极保护破坏（1），防腐层破坏（2）。
2.2 阴极保护参数
2.2.1 保护电位准则（NACE RP 0169-96、SY/T 0036）： （1）通电情况下 -850mV； （2）极化电位 -850mV； （3）极化电位差 -100mV。
（优选）阴极保护理论与实践
第一节 腐蚀与防护
1.1 腐蚀定义及防腐的意义
1.1.1 定义 可从几方面下定义 （1）由于材料与环境作用而引起的破坏和变质； （2）除了单纯机械破坏以外的材料一切破坏； （3）冶金的逆过程。
ISO定义：
金属与环境间的物理-化学相互作用，其 结果使金属的性能发生变化,并常可导致金属、 环境或由它们作为组成部分的技术体系的功 能受到损伤。注：该相互作用通常为电化学 性质。（见GB/T 10123-2001）
5 牺牲阳极的特殊应用
（1）接地极 （2）参比电极 （3）防强电干扰接地栅 （4）接地电池
第四节 强制电流
4.1 电源
4.1.1 要求
（1）安全可靠； （2）电流电压连续可调； （3）适应当地环境； （4）有富裕电容量； （5）与系统电阻相配； （6）操作维护简单；价格合理。
4.1.2 电源种类
测试条件 (1) 通电条件下测量,含有IR降,必须除去 (2) 通常采用断电法测量,不含IR降 (3) 极化形成或衰减过程中 (4) 管网及杂散电流干扰下,必须采用探头法测
术语: ❖ 参比电极： 一种不极化电极，可用于测量管/地电位，它具有稳
定近的的氢地标方电，位有。时土也壤用中金常属用电的极是（C如uZ/Cnu）SO。4测电量极交。流在电一压些时不可易使接 用金属棒作参比电极。
❖ V因of不f断含电IR电降位，：故可断视开为阴极极化保电护位电。流后瞬间直接测得的管/地电位。
❖Von通电电位 ：施加阴极保护电流情况下测得的管/地电位。 因含有IR降，故不宜做为保护准则用。若要用时，应考虑排 除其IR降成分。
❖极化电位 ：施加保护电流后引起管/地电位的偏移。 ❖管地电位 ：用与土壤相接触的参比电极测得的管道对地电位。
2.2.2 保护电位密度 覆盖层的质量 环境条件（流速、污染、温度）
2.3 阴极保护方法
1 牺牲阳极法 2 强制电流法
3 排流保护法
方法比较见表6-1
CATHODIC CORROSION PROTECTION
2.4 防腐层与阴极保护
（1）防腐层的作用：隔绝电解质
（2）防腐层的种类
石油沥青：早3.1 牺牲阳极种类
❖ 基本要求：
（1）要有足够的负电位，且很稳定； （2）工作中阳极极化要小，溶解均匀，产物易脱落； （3）电流效率高； （4）电化当量高，单位重量的电容量大； （5）腐蚀产物无毒，不污染环境； （6）材料来源广，加工容易； （7）价格便宜。
3.1.1 镁及镁合金： （1）品种：高纯镁、高电位、标准； （2）性能：电位高、效率低； 3.1.2 锌及锌合金 （1）品种：高纯锌、锌-铝-镉、锌-铝； （2）性能：电位低、效率高； 3.1.3 铝合金 （1）品种：铝-锌-铟、铝-锌-汞； （2）性能：不能用于土壤中。 质量要求：要点杂质含量不能大，主要是铁，合金成分合理.
1.1.2 防蚀意义
腐蚀损失 UK，Hoar,1969为13.65亿英镑3.5%GDP； US 1975，700亿 4.2%GDP，820亿，1982年，1260亿， 1992年，1700亿； NACE 新统计为3000亿，GDP4.2%，其中基础设施为 1500亿，1100/人； 中国 石油行业 1987统计，漏泄：容器0.14次/台年，管道2万/年； 1989，石化 约20亿； 西直门桥1979建，1999拆，重修费用3000万，北京立交桥 有200座，仅大北窑桥改造工程就花4000万；
3.2 牺牲阳极应用 ⑴ 依据环境条件选用 （表8-13） ⑵ 依据保护对象选 ⑶ 依据使用功能选
3.3 牺牲阳极设计
1 阳极种类的选择（表8-13）
2 计算程序
（1）接地电阻 （2）单支输出电流 （3）所需阳极数量 （4）阳极寿命
3 地床结构 填料的成分和作用
4 施工 （1）地床位置 （2）阳极间隔 （3）埋设方式
环氧煤矿沥青：早期用于补口、面积电阻很低、质量不宜控制、 应禁用
煤焦油瓷漆：性能好、寿命长、面积电阻低、有污染、不应大量 应用
环氧粉末(FBE)：性能优、寿命长、面积电阻高、应大力推广应用
聚乙烯(PE)：性能优、寿命长、面积电阻很高、但有阴极屏蔽作 用
三层PE(FBE-胶-PE)：性能优、寿命长、面电阻很高、防腐功能 强、 但有阴极屏蔽作用
2003年10月发表的《中国腐蚀调查报告》指出: 我国腐蚀损失为 5000亿元/年 5%GDP
其中 20% 可以避免 1000亿元
1.1.3 腐蚀分类 （1）高温、低温； （2）化学、电化学； （3）湿、干腐蚀。 1.1.4 腐蚀速率表示方法 （1）均匀腐蚀： 失重量、腐蚀深度、腐蚀电流； （2）局部腐蚀 ：点蚀系数。
（3）防腐层质量与阴极保护电流密度
2.5 阴极保护技术国内现状
（1）管道 20000km长输管道全施加保护
油田集输管道基本施加了保护 市政供气、水管道有上保护和无保护的
（2）储罐 国内大型储罐基本都施加了保护
城市加油站的小型储罐有的上了保护
（3）标准与法律
中国石油天然气管道保护条例 国内有一套阴极保护的待业标准
1.2 防蚀方法
1 选择耐蚀材料 (供应、耐蚀、成本、强度、加工性、外观等因素)
2 与环境隔离的防腐层技术 3 适当的结构设计 4 阴极保护 5 缓蚀剂 6 改变环境 降温、降速、除氧、改变浓度 7 防锈技术（电镀、涂料） 8 材料改性（不锈钢）
1.3 腐蚀领域新方向
肖纪美，简易材料观，李金桂，表面工程论
第二节 阴极保护
2.1 阴极保护原理
1 三电极理论 2 E-pH理论 3 极化理论 4 原电池理论 原电池三要素： 1）两电极电位不同的两电极； 2）两电极必须在同一电解质溶液里； 3）两电极间必须有导线连接。
防腐蚀方法：
阴极保护破坏（1），防腐层破坏（2）。
2.2 阴极保护参数
2.2.1 保护电位准则（NACE RP 0169-96、SY/T 0036）： （1）通电情况下 -850mV； （2）极化电位 -850mV； （3）极化电位差 -100mV。