国家标准阴极保护技术条件

国家标准阴极保护技术条件
国家标准阴极保护技术条件

国家标准《阴极保护技术条件》

编制说明

中国工业防腐蚀技术协会

厦门易亮科技有限公司

1.工作简况

1.1阴极保护技术的发展和编制标准的意义

我国每年因腐蚀问题直接损失已超过1.5万亿元,造成的间接损失就更高,其中1/4的腐蚀问题可通过改善防腐措施避免,使损失下降20%~30%。腐蚀与防护是跨行业、跨部门带有共性科学技术,因它不直接创造经济效益,不太引人注意。在大规模经济建设高潮时期,应特别关注基础设施的腐蚀与防护,投入少量的腐蚀防护系统的建设成本,可换取维修成本和间接损失的大幅度下降。腐蚀要从源头抓起,形成腐蚀与防护法规,把腐蚀控制工程和管理纳入法制轨道,以预防为主。决不能靠放松腐蚀控制的方法降低成本,因为这样一来,腐蚀损失至少增加20%~50%。

美国早在1971年规定,该年8月1日前己运行的地下管道要补加阴极保护,后续建设的要配套涂层与阴极保护;又规定,1998年以前对己建300万座地下储罐也要追加阴极保护。美、日、前苏工业法规:禁止未加阴极保护而只有防护涂层的管道使用。目前发达国家正以能源效率、资源效率和环境效率的大幅度提高作为他们的战略目标。1995年,美国每年腐蚀损失3000亿美元,相当于

4%~5%GNP;2002年,腐蚀损失5520亿美元,由于从设计到维修普及了合适的耐蚀材料和合宜的防腐措施,使腐蚀损失对GNP的占比由4.9%下降为4.2%。

我国在十一五规划中特别强调以科学发展观带动各项事业的发展,节约能源、资源、改善环境作为今后工作的出发点,搞好防腐工作是我们今后刻不容缓的重大任务。目前我国有部分行业制订了相应的阴极保护设计规范,但还没有对阴极保护系统进行全面规定的国家标准,存在规范多、执行困难等问题。本标准不违背安全法规,并且不宜用来违反保护人员、环境和设备的基本要求。在任何情况下,构筑物的阴极保护设计应综合满足由国家及地方权威机构发布的所有相关法规、标准的要求。本标准的编制旨在为阴极保护设计施工及材料生产提供宽泛的指导。

1.2任务来源

按照2013年第二批国家标准计划项目20131356-T-606要求,由厦门易亮科技有限公司、中国工业防腐蚀技术协会对《阴极保护技术条件》进行编制。

1.3工作过程

《阴极保护技术条件》标准是一项涉及燃气、市政、化工、石油、船舶、港口、电力等多行业的标准。正式批文尚未下达,我们已经开始调查研究,搜集资料。正式批文下达后,立即成立编制小组,开展工作。

调查研究和收集资料工作分国内、国外两方面开展。针对标准的特点,经过编写小组及有关同志加班加点共同努力,收集、翻译出国外相关标准。

在认真归纳、整理、分析从各渠道收集来的资料的基础上,结合国内外多年设计、制造、安装和服务的经验,编写小组多次开会讨论,形成了现在的标准征求意见稿。

2.标准编制原则

2.1本标准严格按照GB/T 1.1-2009 《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》进行编写。

2.2本标准与已颁布的其他相关标准进行了很好地衔接。

2.3本标准尽量与国际上的相关标准接轨。

2.4本标准充分考虑了我国阴极保护技术情况和发展水平,使标准具有科学性、先进性和可操作性,促使我国阴极保护技术能加速发展。

3.标准主题内容与参照文件

3.1主题内容与适用范围

本标准规定了阴极保护系统的评价、设计、施工和材料设备的技术条件。

本标准适用于各种状况的阴极保护系统。

为了确保阴极保护系统能够得到正确的推广和应用,保证其最佳的防腐蚀效果,特制订本标准。

本标准是地下或水下金属结构阴极保护系统设计、安装、施工和维护的一般技术规定。

因为被保护系统所埋设环境条件的复杂性,本标准不对每种情况规定具体作法。

本标准不违背安全法规,并且不违反人员、环境和设备保护的基本要求。在任何情况下,构筑物的阴极保护设计应满足由国家及地方权威机构发布的所有相关安全法规、标准的要求。

应在具有资质人员的指导下使用本标准。这样的人员必须是已注册的专业工

程师或中国权威机构认定的腐蚀专家或阴极保护专家,或受过专业教育并拥有相关实际经验具有资质的人员。上述所有人员必须具备阴极保护设计与施工方面的相关经验。

只要达到本标准所述的目的,在特定情况下偏离本标准是允许的。

阴极保护系统的设计,除执行本标准外,尚应符合国家现行的有关强制性标准规范的规定。

3.2非等效参照采用文件

NACE RP0169-2002 《埋地或水下金属管道系统的外腐蚀控制》

NACE RP0285-2002《地下储罐系统采用阴极保护腐蚀控制的推荐作法》BS7361-1:1991《阴极保护》第一部分(陆上和海上应用做法的规定)

HG/T 4078 阴极保护技术条件

4.与现行法律、法规和强制性国家标准的关系

4.1 本标准为新订标准与现行法律、法规、政策相一致,无相矛盾之处。

4.2 本标准对阴极保护涉及的术语进行了解释,主要参考NACE标准和化工行业标准HG/T 4078进行。

4.3 阴极保护效果评定只给出了原则意见,相关标准以已发布的国家标准及各行业标准为准。

4.4 由于阴极保护设计面较广很难有一个量化的设计参数,因而本标准仅给出了设计时应当遵循的原则和需要收集的数据,具体设计参数可参考相关阴极保护设计规范。

4.5 阴极保护材料尚无生产许可要求,因而对材料的要求按相关国家标准或行业标准执行。

5.重大分歧意见的处理经过和依据

6.作为强制性国家标准或推荐性国家标准的建议

阴极保护技术在欧美先进国家已是一项成熟的技术,但是国内的相关开发应用还相对落后,标准规范还不健全。如果没有采用阴极保护,埋地或水下的设备和管道的设计寿命只有十年左右,在腐蚀严重的环境中,实际寿命则远远达不到

设计寿命。国内外的阴极保护实践经验表明,阴极保护可使设备和管道寿命延长至30-50年。随着阴极保护技术的发展,其应用范围不断扩大,在石油、化工、海洋、船舶、市政、通信、电力等越来越多的领域中得到广泛的应用。为了使被防护对象得到充分保护,减少事故损失,保障人民生命和财产安全,促进国民经济发展,亟需建立一项推荐性国家标准来规范阴极保护技术的实施。

7.贯彻国家标准的要求和措施建议

7.1 本标准发布实施后,使用各方根据自身需要,及时组织人员培训,严格认真遵守本标准规定。

7.2 由于阴极保护是涉及到安全运行的关键工程,因此要求施工单位必须建立阴极保护施工质量保证体系,编制质量保证手册,制定企业标准(包括管理制度、程序文件、作业指导书、通用工艺及特殊方法标准等),保证阴极保护施工质量。

7.3 阴极保护施工单位应通过定期的培训考核,具有专业施工资质,并按批准的范围施工,施工资质应由各级建委颁发、认证。

7.4 阴极保护施工单位应拥有一定数量有经验的、训练有素的专业工程技术人员和施工人员,施工人员应持证上岗,并具有专门的检测、检验装备。

7.5 所有阴极保护安装施工必须完全符合设计单位提出的阴极保护设计条件。7.6 施工单位应严格执行国家法律、法规、行政规章和规范、标准,严格按照设计文件施工。

8.废止现行有关标准的建议

9.其它应予说明的事项

埋地长输管道阴极保护施工行业规范

埋地长输管道阴极保护施工 行 业 规 范 河南汇龙合金材料有限公司2019年技术部正版

1 工程概况 1.1工程内容 阴极保护工程项目为:-----------有限公司输水管道工程 1.2 开竣工时间 开工时间:总体进度确定开工时间,配合管道安装进行。 工期:配合管道安装确定整个工期 1.3牺牲阳极保护主要工程量 本阴极保护工程安装主要工程量如下: 序号项目名称工程量 1 阳极坑、测试装坑零星土方处 2 阳极的组装与运输支 3 镁合金牺牲阳极安装支 4 管道焊口重防腐涂料补口处 5 阳极安装后水的运输与浇注处 6 测试桩安装根 7 阴极保护检测处 2 施工部署 工程合同签定后,由单位领导主持,组织设立项目部。项目经理及项目部成员由责任心强,业务素质高,专业知识结构合理,现场施工经验丰富的人员组成。以便有能力及时处理施工中遇到的各种问题,从组织上保证工程顺利进行。 项目经理领导下,项目部有关人员均熟悉本工程工艺程序及图纸,并

在施工过程中记录并研究解决工程施工中的重点及难点。项目部设专人负责施工设备、材料进场,按相关程序实施进场验收,施工现场选定合适的库房。 2.1 工程施工规划 2.1.1本工程采用的施工管理措施,配合整体工程施工进度,可同步进行,协同作业。项目部以相关的奖惩制度确保工程进展快速,保质保量。 2.1.2根据设计书、相关标准和施工方案,项目部设专人负责落实施工所需各种原材料、施工设备等。 2.1.3根据项目工艺文件,图纸,由生产部组织实施牺牲阳极、测试桩等生产。 2.1.4项目部管理人员根据设计书、施工方案、施工图组织调度施工组,开展牺牲阳极和测试装置的施工。 2.1.5全部安装完毕后,测量电位数据,测量结果整理并出具测试报告。 2.2 施工技术方案及工艺 为了保证阴极保护系统长期、稳定地运行,施工的前期工作优为重要,严格按产品性能指标验收,保证产品质量,对热收缩套、阳极、参比电极及测试桩的安装严格按照设计要求及有关技术规范进行施工。 2.2.1阳极的组装 阳极的组装在工厂进行,组装后阳极的质量和各项技术指标符

管道阴极保护基本知识

管道阴极保护基本知识-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

管道阴极保护基本知识 内容提要: ◆阴极保护系统管理知识 ◆阴极保护系统测试方法 ◆恒电位仪的基本操作 一、阴保护系统管理知识 (一)阴极保护的原理 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,为此,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。 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。 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,金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。有两种办法可以实现这一目的,即牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。 1、牺牲阳极法 将被保护金属和一种可以提供阴极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的方法。 在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中,被保护金属体为阴极,牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位值,在保护电池中是阳极,被腐蚀

消耗,故此称之为“牺牲”阳极,从而实现了对阴极的被保护金属体的防护,如图1—3。 牺牲阳极材料有高钝镁,其电位为-1.75V;高钝锌,其电位为-1.1V;工业纯铝,其电位为-0.8V(相对于饱和硫酸铜参比电极)。 2、强制电流法(外加电流法) 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,以降低腐蚀速率的方法。其方式有:恒电位、恒电流、恒电压、整流器等。如图1-4示。 图1-4恒电位方式示意图 外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下,通过土壤提供给被保护金属,被保护金属在大地中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子化的氧化反应,使腐蚀受到抑制。而辅助阳极表面则发生丢电子氧化

阴极保护测试桩安装与测量方法技术

阴极保护测试桩安装和测量方法技术 说 明 文 件 河南邦信防腐材料有限公司 技术部 (欢迎下载,请勿转载)

阴极保护测试桩外观: 阴极保护测试桩说明书: 测试桩又称为测试桩检测桩,阴极保护桩,电位测试桩,电流测试桩。 按材质可分为钢制测试桩、水泥测试桩、塑钢测试桩、碳钢测试桩。按使用环境可分为城网测试桩,埋地管道测试桩等。主要用于埋地管道阴极保护参数的检测,是管道管理维护中必不可少的装置,按测试功能沿线布设。测试桩可用于管道电位、电流、绝缘性能的测试,也可用于覆盖层检漏及交直流干扰的测试。 河南邦信公司根据客户要求设计出防盗、防爆测试桩和防御多功能测试桩、防爆型测试桩,采用最新工艺表面喷塑镀锌,有效防止测试桩在使用中本身的腐蚀。河南邦信公司的测试桩采用无缝焊接技术,经久耐用,美观大方,是阴极保护参数测试桩理想选择。钢管测

试桩的说明: 河南邦信公司生产的钢管测试桩主要有普通钢管测试桩、防雨型钢管测试桩。 常用尺寸如下: 测试桩类型直径长度 钢管测试桩Φ 108 1.5 米- 3 米 防雨测试桩Φ 108 1.5 米- 3 米 测试桩的分类: 1、按材质分:钢质测试桩、水泥测试桩、塑料测试桩。钢质测试桩又分为碳钢测试桩和不锈钢测试桩。 2、按功能分: ●电位测试桩:主要用于检测保护电位 ●牺牲阳极测试桩:用于连接牺牲阳极,测量牺牲阳极的性能参数 ●电流测试桩:测量管中电流 ●保护效果测试桩:连接测试片 可根据客户需求生产不同形状、不同规格产品.

阴极保护水泥测试桩生产图片: 阴极保护水泥测试桩内部接线端子图片:

阴极保护钢制电流测试桩(喷塑)图片: 阴极保护钢制电位测试桩内部测试板图片:

阴极保护工作原理

阴极保护基本原理 容: 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。钢管的本体金属和焊缝金属由于成分不一样,两者的腐蚀电位差有时可达0.275V,埋入地下后,电位低的部位遭受腐蚀。新旧管道连接后,由于新管道腐蚀电位低,旧管道电位高,电子从新管道流向旧管道,新管道首先腐蚀。同一种金属接触不同的电解质溶液(如土壤),或电解质的浓度、温度、气体压力、流速等条件不同,也会造成金属表面各点电位的不同。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,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。不同参比电极之间的电位比较: 土壤中或浸水钢铁结构最小阴极保护电位(V)被保护结构相对于不同参比电极的电位 饱和硫酸铜氯化银锌饱和甘汞 钢铁(土壤或水中)-0.85 -0.75 0.25 -0.778 钢铁(硫酸盐还原菌)-0.95 -0.85 0.15 -0.878 三、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,金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。有两种办法可以实现这一目的,即,牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。1、牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接,并处于同一电解质中,使该金属上的电子转移到被保护金属上去,使整个被保护金属处于一个较负的相同的电位下。该方式简便易行,不需要外加电源,很少产生腐蚀干扰,广泛应用于保护小型(电流一般小于1安培)或处于低土壤电阻率环境下(土壤电阻率小于100欧姆.米)的金属结构。如,城市管网、小型储罐等。根据国有关资料的报道,对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训,认为牺牲阳极的使用寿命一般不会超过3年,最多5年。牺牲阳极阴极保护失败的主要原因是阳极表面生成一层不导电的硬壳,限制了阳极的电流输出。本人认为,产生该问题的主要原因是阳极成份达不到规要求,其次是阳极所处位置土壤电阻率太高。因此,设计牺牲阳极阴极保护系统时,除了严格控制阳极成份外,一定要选择土壤电阻率低的阳极床位置。2、外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极,迫使电流从土壤中流向被保护金属,使被保护金属结构电位低于周围环境。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构,如:长输埋地管

长输管道牺牲阳极法阴极保护施工方案

司 材 长输管道牺牲阳极 阴 极 保 护 施 工 方 案 河南汇龙合金材料有限公司 项目部

目录 一、概述- ----------------------------------------------------------- 2 (一)原理----------------------------------------------------- 2 (二)牺牲阳极法阴极保护的优点--------------------------------- 2 (三)牺牲阳极材料--------------------------------------------- 2 (四)阳极安装方式--------------------------------------------- 6 (五)测试系统------------------------------------------------- 7 (六)应用标准和规范------------------------------------------- 7 (七)主要测试设备和工具--------------------------------------- 8 二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计- --------------------------------- 8 三、施工方法- ------------------------------------------------------- 8 1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 9 2、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9

长输管道阴极保护及阴极保护站维护基础知识

长输管道阴极保护及阴极保护站维护基础知识[转] 长输管道阴极保护及阴极保护站维护基础知识 2013-12-8 09:55 阅读(2) 转载自专业管道检测 已经是第一篇 | 下一篇:一建《建设工程法... 1.目的 为了使阴极保护站场内维护人员以及现场巡线人员有效地实施阴极保护,做到 科学操作、安全维护、确保质量、特编此文,提供对站场内及管线上阴极保护系统正常运行并科学维护指导。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。 2.阴极保护原理

2.1 所谓阴极保护是通过降低管道的腐蚀电位而使管道得到保护的电化学保护(其实质: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,使金属表面各点低于一负电位,使金属原子不容易失去电子而变成离子溶入电解质的过程。)。通常施加阴极保护电流有两种方法:强制电流和牺牲阳极保护。 2.2 牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接,并处于同一电 解质中,通过电解质向被保护体提供一个阴极电流,使被保护体进行阴极极化,从而实现阴极保护。 阴极保护牺牲阳极原理是由托马晓夫三电极原理来解释,内容是: (a)两电极电位不同的两电极; (b)两电极必须在同一电解质溶液里; (c)两电极间必须有导线连接。 该方式简便易行,不需要外加电源,很少产生腐蚀干扰,广泛应用于保护小型(电流一般小于1 安培) 或处于低土壤电阻率环境下(土壤电阻率小于100 欧姆.米)的金属结构。如,城市管网、小型储罐等。根据国内有关资料的报道,对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训,认为牺牲阳极的使用寿命一般不会超过3 年,最多5 年。牺牲阳极阴极保护失败的主要原因是阳极表面生成一层不导电的硬壳,限制了阳极的电流输出。本人认为,产生该问题的主要原因通常是阳极成份达不到规范要求,其次是阳极所处位置土壤电阻率太高。因此,设计牺牲阳极阴极保护系统时,除了严格控制阳极成份外,一定要选择土壤电阻率低的阳极床位置。 强制电流保护原理:由外部的直流电源向被保护金属构筑物通以保护电流,使 之阴极极化,达到阴极保护的一种方法。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构,如:长输埋地管道,大型罐群等。 强制电流保护原理图;

管道阴极保护施工方案

施工组织设计 一、工程概况 1、小河、天赐湾—乔沟湾—榆炼原油管道输送工程全长60.17公里,阴极保护工程全长60.17公里。设计年输油量70万吨。设计压力6.4MPa,钢管选用20#无缝钢管。 2、施工技术要求和执行标准 2.1执行标准:《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》SYJ4006-90、《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》SY/T0023-97、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-2003、《埋地钢质硬质聚氨脂泡沫塑料防腐保温层技术标准》SY/T0415-96。 2.2施工技术要求:执行设计施工图和设计变更技术文件。 二、编制依据 1.《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY 0007-1999 2.《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T 0036-2000 3.《阴极保护管道的电绝缘规范》SY/T 0086-2003 4.《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SYJ36-89 5.《埋地钢质检查片腐蚀速率测试方法》SYJ29-87 6.《埋地钢质管道牺牲阳极保护设计规范》SY/T0019-1997 7.《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》SYJ4006-90 三、施工准备 1、技术准备 1.1本项榆炼原油管道防腐保护施工应具有完整齐全的施工图纸和设计文件。 1.2备齐设计单位明确提出本项榆炼原油管道防腐保护施工的技术规范要求和标准。 1.3项目部结合工程实际情况提出施工方案,并进行技术交底。

1.4所用原材料应具有出厂合格证及检验资料,并抽样检查,抽样率不少于3%。 1.5制定详细的安全生产操作规程,做好防火、防毒工作,并制定出具体措施。 1.6制定文明施工措施,坚持绿色环保施工,确保环境安全卫生。 1.7结合甲方安排,准备针对本工程的开工报告,办理榆炼原油管道阴极保护施工工作票,施工记录,质量检验表格。 1.8准备齐全施工记录、自检记录、气象记录、施工日记等。 2、组织准备 2.1施工准备框架图(下见图) 2.2原材料准备 2.2.1我公司按ISO9001质量体系标准,建立了完善的质量保证体系,我们选择了国内外多个原材料供应厂家作为合格的分供商。与此对应,建立了可靠的原材料供应网络以及相应的原材料接、检、保制度。 2.2.2储备充足的施工用材料,主要包括:恒电位仪、高硅铸铁阳极块、参比电极、测试桩等。 3、人力资源配置 本工程我公司拟投入精干的熟练技工(人力资源配置如下表)参加本项施工。施工过程中可根据施工进度及业主要求随时调整劳动力的供应,及时满足施工需要,保证高质量按工期完成施工任务。 3.1开工前所有劳保用品要齐全,施工人员的食宿要安排好。 3.2开工前结合本工程的特点,对所有参加本工程施工的人员进行设备的技术操作培训,必要时进行技术安全考试,文明施工教育,不合格者不得上岗工作。 3.3组织专业施工队伍,以项目经理为主体,并和施工队长、质量检查员、安全监督员、工程技术人员、材料员组成管理层,应少而精。 3.4对施工人员定岗定责,基本固定施工作业区,按区明确作业责任区,坚持

阴极保护的基本知识

阴极保护的基本知识 阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。 阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。美国腐蚀工程师协会(NACE)对阴极保护的定义是:通过施加外加的电动势把电极的腐蚀电位移向氧化性较低的电位而使腐蚀速率降低。牺牲阳极阴极保护就是在金属构筑物上连接或焊接电位较负的金属,如铝、锌或镁。阳极材料不断消耗,释放出的电流供给被保护金属构筑物而阴极极化,从而实现保护。外加电流阴极保护是通过外加直流电源向被保护金属通以阴极电流,使之阴极极化。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构。 保护电位是指阴极保护时使金属腐蚀停止(或可忽略)时所需的电位。实践中,钢铁的保护电位常取-0.85V(CSE),也就是说,当金属处于比-0.85V(CSE)更负的电位时,该金属就受到了保护,腐蚀可以忽略。 阴极保护是一种控制钢质储罐和管道腐蚀的有效方法,它有效弥补了涂层缺陷而引起的腐蚀,能大大延长储罐和管道的使用寿命。根据美国一家阴极保护工程公司提供的资料,从经济上考虑,阴极保护是钢质储罐防腐蚀的最经济的手段之一。 网状阳极阴极保护方法 网状阳极阴极保护方法是目前国际上流行且成熟的针对新建储罐罐底外壁的一种有效的阴极保护新方法,在国际和国内都得到了广泛应用。网状阳极是混合金属氧化物带状阳极与钛金属连接片交叉焊接组成的外加电流阴极保护辅助阳极。阳极网预铺设在储罐基础中,为储罐底板提供保护电流。 网状阳极保护系统较其它阴极保护方法具有如下优点: 1)电流分布均匀,输出可调,保证储罐充分保护。 2)基本不产生杂散电流,不会对其它结构造成腐蚀干扰。 3)不需回填料,安装简单,质量容易保证。 4)储罐与管道之间不需要绝缘,不需对电气以及防雷接地系统作任何改造。 5)不易受今后工程施工的损坏,使用寿命长。 6)埋设深度浅,尤其适宜回填层比较薄的建在岩石上的储罐。 7)性价比高,造价仅为目前镁带牺牲阳极的1倍;虽然长期由恒电位仪提供

国家标准阴极保护技术条件

国家标准《阴极保护技术条件》 编制说明 中国工业防腐蚀技术协会 厦门易亮科技有限公司

1.工作简况 1.1阴极保护技术的发展和编制标准的意义 我国每年因腐蚀问题直接损失已超过1.5万亿元,造成的间接损失就更高,其中1/4的腐蚀问题可通过改善防腐措施避免,使损失下降20%~30%。腐蚀与防护是跨行业、跨部门带有共性科学技术,因它不直接创造经济效益,不太引人注意。在大规模经济建设高潮时期,应特别关注基础设施的腐蚀与防护,投入少量的腐蚀防护系统的建设成本,可换取维修成本和间接损失的大幅度下降。腐蚀要从源头抓起,形成腐蚀与防护法规,把腐蚀控制工程和管理纳入法制轨道,以预防为主。决不能靠放松腐蚀控制的方法降低成本,因为这样一来,腐蚀损失至少增加20%~50%。 美国早在1971年规定,该年8月1日前己运行的地下管道要补加阴极保护,后续建设的要配套涂层与阴极保护;又规定,1998年以前对己建300万座地下储罐也要追加阴极保护。美、日、前苏工业法规:禁止未加阴极保护而只有防护涂层的管道使用。目前发达国家正以能源效率、资源效率和环境效率的大幅度提高作为他们的战略目标。1995年,美国每年腐蚀损失3000亿美元,相当于 4%~5%GNP;2002年,腐蚀损失5520亿美元,由于从设计到维修普及了合适的耐蚀材料和合宜的防腐措施,使腐蚀损失对GNP的占比由4.9%下降为4.2%。 我国在十一五规划中特别强调以科学发展观带动各项事业的发展,节约能源、资源、改善环境作为今后工作的出发点,搞好防腐工作是我们今后刻不容缓的重大任务。目前我国有部分行业制订了相应的阴极保护设计规范,但还没有对阴极保护系统进行全面规定的国家标准,存在规范多、执行困难等问题。本标准不违背安全法规,并且不宜用来违反保护人员、环境和设备的基本要求。在任何情况下,构筑物的阴极保护设计应综合满足由国家及地方权威机构发布的所有相关法规、标准的要求。本标准的编制旨在为阴极保护设计施工及材料生产提供宽泛的指导。 1.2任务来源 按照2013年第二批国家标准计划项目20131356-T-606要求,由厦门易亮科技有限公司、中国工业防腐蚀技术协会对《阴极保护技术条件》进行编制。 1.3工作过程

长输管道基础知识

输油管道工程设计规范》 ( GB50253-2003) 1.输油管道工程设计计算输油量时,年工作天数应按350 天计算。 2.应在紊流状态下进行多品种成品油的顺序输送。 3.当顺序输送高粘度成品油时宜使用隔离装置。 4.埋地输油管道与其他用途的管道同沟敷设,并采用联合阴极保护的管道之间的 距离,最小净距为0.5 米。 5.管道与光缆同沟敷设时,其最小净距不应小于0.3 米。 6.当输油管道需改变平面走向适应地形变化时,可采用弹性弯曲、冷弯管、热煨 弯头。在平面转角较小或地形起伏不大的情况下,首先应采用弹性弯曲。采用热煨弯管时,其曲率半径不宜小于 5 倍管子外径,且应满足清管器或检测器顺利同过的要求。 7.输油管的平面和竖向同时发生转角时,不宜采用弹性弯曲。 8.一般情况下管顶的覆土层厚度不应小于0.8 米。 9.管道敷设采用套管时,输油管与套管之间应采用绝缘支撑。套管端部应采用防 水、绝缘、耐用的材料密封。绝缘支撑间距根据管径大小而定,一般不宜小于 2 米。 10.输油管道沿线应安装截断阀,阀门间距不应超过32 千米。人烟稀少地区可加大间距。 11.当输油管道的设计温度同安装温度之差较大时,宜在管道出土端、弯头、管径 改变处及管道和清管器收发装置连接处,根据计算设置锚固设施,或采取其他稳管措施。 12.输油管道沿线应设置里程桩、转角桩、阴极保护测试桩和警示牌等永久性标志。 13.里程桩应设置在油流方向的左侧,沿管道从起点至终点,每隔1kw 设置1个, 不得间断。阴极保护测试桩可同里程桩结合设置。 14.在管道改变方向处应设置水平转角桩。转角桩应设置在管道中心线的转角处左侧

石油原油管道长输管道阴极保护的方法和条件

原油管道长输管道 阴 极 保 护 电 流 在 线 检 测 注 意 事 项 河南汇龙合金材料有限公司

1 管道内部清洁度 阴极保护电流在线检测技术并非适用于任何管道。作为直接测量工具,阴极保护电流在线检测器需要与管道内壁良好接触,以便能够测量阴极保护电流产生的小电压降。由于原油管道定期清管,因此其影响检测器与管壁接触的问题较少。而成品油管道通常输送规格产品,一般不存在碎片堆积物,因此,其清管频率明显小于原油管道。只要成品油管道末端油品污染程度轻,就可以认为该成品油管道是“清洁”管道。为了确保阴极保护电流在线检测成功进行,在进行成品油管道检测前,通常需要对其进行较高质量的管道清管。目前,市面上已有用于成品油管道的简便和较低成本的清管器产品。这些清管器产品在进行清管的同时,也能测量管道内壁的清洁度,并能确定阴极保护电流在线检测时,检测器与管内壁是否能够充分接触。由同一条成品油管道在间隔1年时间内进行的两次阴极保护在线检测测得的电压降变化曲线可以看出,由于管壁没有充分清洁及电接使用阴极保护电流检测器定位电流源触不良,使得检测过程产生大量噪音,从而导致电压降变化曲线( 上方) 波动较大,而在进行两次清管之后,测得的电压降变化曲线( 下方) 明显平缓。 相比原油管道和成品油管道,对天然气管道进行阴极保护电流在线检测较为困 难。由于天然气管道内的氧化物和管壁上脱落的碎片不能像原油或成品油管道那样被油流带走,因此天然气管道的清管难度较大。管壁清洁度不足导致天然气管道的内壁电接触不够充分,影响了测得的直流电数据的准确性,而管壁清洁度问题对交流电数据影响不大。同时,由于阴极保护电流在线检测器质量轻且与管道内壁间摩擦力小,因此天然气管道的介质流速波动对检测数据的准确性影响不容忽视。 较新的管道内壁存在大量轧屑,使得其与检测器接触和电压降测量难度增大。同时,较新的管道防腐层完好,因此需要的阴极保护电流较小。由于旧管道阴极保护电流较高,因此可一定程度上忽略其管壁接触问题对检测结果的影响,但是对于较新的施加低阴极保护电流的管道,其内壁接触问题对检测结果的影响不容忽视。鉴于此,阴极保护电流在线检测技术通常用于旧的液体管道,只有当天然气管道腐蚀主要是由交流干扰引起时,才能对天然气管道进行阴极保护电流在线检测。

管道阴极保护基本知识

管道阴极保护基本知识 管道阴极保护基本知识 内容提要: ?阴极保护系统管理知识 一、阴保护系统管理知识 (一)阴极保护的原理 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,为此,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。 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。 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,金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。有两种 办法可以实现这一目的,即牺牲阳极阴极保护和外加电流阴 极保护。 1牺牲阳极法 将被保护金属和一种可以提供阴极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的 方法 在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中,被保护 金属体为阴极,牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电 位值,在保护电池中是阳极,被腐蚀消耗,故此称之为“牺 牲”阳极,从而实现了对阴极的被保护金属体的防护,如图 1 — 3。 牺牲阳极材料有高钝镁,其电位为 -1.75V ;高钝锌,其电 位为- 1.1V ;工业纯铝,其电位为-0.8V (相对于饱和硫酸铜参 比电极)。 2、强制电流法(外加电流法) 牺艸PH 极 煩包料

长输管道阴极保护工程施工及验收规范

长输管道阴极保护工程施工 及验收规范

目录 第一章总则.......................................................................................................................- 3 - 第二章阴极保护管道防腐绝缘要求及绝缘法兰安装................................................... - 4 -第三章电源设备的验收与安装...........................................................................................- 5 - 第四章汇流点及辅助阳极的安装.......................................................................................- 7 - 第五章测试桩的安装...........................................................................................................- 9 - 第六章检查片的制作与安装埋设.................................................................................... - 10 - 第七章牺牲阳极的安装.................................................................................................... - 11 - 第八章调试.................................................................................................................... - 13 - 第九章交接验收及竣工资料............................................................................................ - 14 -

XX项目阴极保护施工方案

地下管道 阴极保护施工方案 编制人: 审核人: 审批人: 编制单位:管道工程有有限公司 2012年 7 月 6日

目录 一、工程概况 ------------------------------------------------------------- 二、编制依据 ------------------------------------------------------------- 三、施工准备 ------------------------------------------------------------- 四、阴极保护施工方案------------------------------------------------------ 五、质量管理措施 --------------------------------------------------------- 六、HSE管理措施---------------------------------------------------------- 七、施工计划及主要机械设备------------------------------------------------

一、工程概况 水管线区域性阴极保护,采用强制电流对场站埋地管道进行阴极保护,采用柔性阳极作为辅助阳极。 主要施工内容包括2台恒电位仪安装、1台控制器、1300m柔性阳极安装、12个参比电极安装、2处通电点、12处均压点、10处测试点的安装, 二、编制依据 《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T21246-2007 《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448-2008 《电气装置安装工程电力变流设备施工及验收规范》GB50255-96 《电气装置安装工程线路施工及验收规范》GB50168-92 《电气装置安装工程35KV以及下架空电力线路施工及验收规范》 GB50173-92 三、施工准备 1.技术准备 1)所有施工材料合格证、检验报告完成报验手续。 2)施工方案编制完并经审批。 3)施工前组织施工人员熟悉图纸、方案,并进行技术交底。 2.材料验收 1)施工主材材料的出厂合格证。 2)恒电位仪安装使用说明书。 3)按照装箱清单核对设备的名称、型号、规格、箱号并检查包装箱情况。 4)检查参比电极外壳是否有破裂。 5)电缆规格符合施工图纸要求。 3.现场准备 1)埋设柔性阳极的沟槽与埋地管道同时进行。 2)柔性阳极组埋设场地的施工道路畅通。 3)被保护管道的阴极通电点焊接管道段已装到位。 4)现场电缆沟已进行开挖。

管道阴极保护基本知识

管道阴极保护基本知识

管道阴极保护基本知识 内容提要: ◆阴极保护系统管理知识 ◆阴极保护系统测试方法 ◆恒电位仪的基本操作 一、阴保护系统管理知识 (一)阴极保护的原理 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,为此,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。 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。 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,金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。有两种办法可以实现这一目的,即牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。 1、牺牲阳极法 将被保护金属和一种可以提供阴极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的方法。 在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中,被保护金属体为阴极,牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位值,在保护电池中是阳极,被腐蚀消耗,故此称之为“牺牲”阳极,从而实现了对阴极的被保护金属体的防护,如图1—3。

牺牲阳极材料有高钝镁,其电位为-1.75V;高钝锌,其电位为-1.1V;工业纯铝,其电位为-0.8V(相对于饱和硫酸铜参比电极)。 2、强制电流法(外加电流法) 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,以降低腐蚀速率的方法。其方式有:恒电位、恒电流、恒电压、整流器等。如图1-4示。 图1-4恒电位方式示意图 外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下,通过土壤提供给被保护金属,被保护金属在大地中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子化的氧化反应,使腐蚀受到抑制。而辅助阳极表面则发生丢电子氧化反应,因此,辅助阳极本身存在消耗。 阴极保护的上述两种方法,都是通过一个阴极保护电流源向受到腐蚀或存在腐蚀,需要保护的金属体,提供足够的与原腐蚀电流方向相反的保护电流,使之恰好抵消金属内原本存在的腐蚀电流。两种方法的差别只在于产生保护电流的方式和“源”不同。一种是利用电位更负的金属或合金,另一种则利用直

阴极保护技术在埋地管道上的应用案例的总结

阴极保护技术在埋地管道上的应用案例的总结 课程:现代阴极保护技术 班级: 学号: 姓名:

目录 1.阴极保护技术介绍 1.1阴极保护技术原理 1.2阴极保护方法 1.2.1牺牲阳极阴极保护技术 1.2.2强制电流阴极保护技术 2. 阴极保护技术在埋地管道上的应用 2.1 阴极保护技术的应用现状 2.2 埋地管道采取防腐措施的必要性 3.应用实例分析 3.1 西气东输东输管道工程阴极保护 3.1.1 阴极保护设计参数选定 3.1.2 阴极保护站位置的确定 3.1.3 阴极保护系统的构成 3.1.4 管道外防腐涂层与阴极保护的协调问题 3.2 天津渤西油气处理厂管道牺牲阳极保护 3.2.1 保护电位的确定 3.2.2 阳极材料及数量的确定 3.2.3 阳极分布及埋设 3.3 长庆油田靖咸长输管道、靖惠管道、第三采油厂管道的检测与评定 3.4 油气管道阴极保护的现状与展望 参考文献

1.阴极保护技术介绍 1.1阴极保护技术原理 阴极保护是通过阴极电流使金属阴极极化实现。通常采用牺牲阳极或外加电流的方法。系统的检测主要通过每间隔一定的距离所测得的阴极保护数据来准确分析判定管道的阴极保护状态。 1.2阴极保护方法 1.2.1牺牲阳极阴极保护技术 牺牲阳极法是将需要保护的金属结构作为阴极,通过电气连接与电子电位更低的金属或合金连接,使其满足腐蚀电池形成的条件,让电子电位低的阳极材料向电子电位高的阴极材料不间断地提供电子。牺牲阳极因较活泼而优先溶解,向被保护金属通入一定量的负极直流电,使其相对于阳极接地装置变成一个大阴极而免遭腐蚀, 而阳极则遭到强烈腐蚀;此时阴极材料的结构首先极化,在结构表面富集电子,不再产生离子,进而减缓并停止结构腐蚀进程,从而达到保护阴极材料的目的。 1.2.2强制电流阴极保护技术 强制(外加)电流是通过外加的直流电源(整流器等),直接向被保护的金属材料施加阴极电流,使其发生阴极极化,同样达到保护阴极金属材料的目的。而给辅助阳极(一般为高硅铸铁或废钢)施加阳极电流,构成一个腐蚀电池,也可使金属结构得到保护。 2.阴极保护技术在埋地管道上的应用 2.1 阴极保护技术的应用现状 目前,在西方发达国家,金属阴极保护防腐得到广泛应用,并取得了明显的效果。国内埋地管网阴极保护做得较好,一般都要求埋地的新建金属管道必须采用阴极保护储罐和钢质管道在改造时应逐步采用阴极保护。近年来,国内的阴极保护技术发展较快,阳极材料、保护参数的遥控遥测、保护电源等技术日趋完善。 2.2 埋地管道采取防腐措施的必要性 输送油、气的钢质管道大都处于复杂的土壤环境中,输送的介质也具有腐蚀性。因此,管道的内壁和外壁均可能遭到腐蚀。一旦管道被腐蚀穿孔,造成油、气漏失,不仅使运输中断,还会污染环境,并可能引发火灾。防止埋地管道的被腐蚀,是管道工程的重要任务,埋地管道的腐蚀,可分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。 3.应用实例分析 3.1 西气东输东输管道工程阴极保护 3.1.1阴极保护设计参数选定 在西气东输管道工程阴极保护设计过程中,对于设计基本参数的选取,进行了认真细致的核实。结合三层PE防腐层的结构和特点、以及国内该防腐层的生产加工能力和技术水平,同时对比分析了相关的国内外标准,最终选定阴极保护参数如下:最小保护电流密度Js=3-5μA/m2,最小保护电位V=-0.85V或更负(相对饱和Cu/CuSO4参比电极,下同),最大保护电位(通电状态下)V=-1.25V。考虑西气东输管道工程最大站间距仅为217km,最小间距141km,按双侧保护间距和Js=4μA/m2的电流密度计算,保护电流约为:2Imax=5.54A ,2Imin=3.60A。

补口、补伤及阴极保护技术要求

补口、补伤及阴极保护施工技术要求一、主要工程量 1.补口、补伤 2.阴极保护

二、施工技术要求 1.补口 补口采用环氧树脂底漆加辐射交联聚乙烯热收缩套(带)三层结构。 一般工序: 施工准备→管口清理→管口预热→管口除锈除尘→PE层预热打毛及管口加热→测温涂刷底漆→热缩带安装→加热热缩带→检查验收→补口标识→填写施工检查记录 1.1预处理 (1) 应对焊口进行清理,环向焊缝及其附近的毛刺、焊渣、飞溅物、焊瘤等应清理干净。补口处的污物、油和杂质(必要时可用丙烷清洗剂),应清理干净。 (2) 采用喷砂除锈时,在表面喷砂除锈前应将钢管预热至环境空气露点以上 3 ℃(约为30℃~50℃)。除锈等级应达到Sa 2.5级,钢管表面防锈效果采用相应的照片或标准对比板进行目视比较。除锈后应清除表面灰尘,如有灰尘污染,采用纯棉毛巾擦拭合格。 (3) 将热收缩带与管体3PE 防腐层搭接处打毛100 mm ,打毛深度为 0.3~0.4mm,打毛的宽度不超过收口片的长度。 (4) 用锚纹仪或0 形压片测量锚纹深度,并留作记录,锚纹深度保持在50~90 mm 之间。 钢管表面预处理后至补口施工时间间隔宜控制在2 h内,期间应防止钢管表面受潮和污染。涂底漆前,如出现返锈或表面污染时,必须重新进行表面预处理。1.2涂底漆 (1) 将环氧树脂基料A 应充分搅拌均匀,然后再将固化剂B 倒入环氧树脂基料A 中,搅拌约3~5 分钟。在环境温度下,使用时间约为30 分钟,只要底漆仍然呈液态就可以使用。 (2) 调整火焰,使之端部呈黄色,根部呈蓝色。将补口部位的钢管预热到60℃~80℃(以产品使用说明书为准),补口带搭接范围内的防腐涂层表面预热至 90~100℃(红外线测温仪测量)(以产品使用说明书为准)。加热后应采用点接触式测温仪或经点接触式测温仪比对校准的红外线测温仪测温,至少测量补口部位表面周向均匀分布4个点的温度。 红外线测温仪有响应时间快、非接触、使用安全、便捷及使用寿命长等优点,使用测低温段(≤300℃)的红外线测温仪,一般精度可达到±2℃甚至更高,可

管道阴极保护基本知识(终审稿)

管道阴极保护基本知识文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

管道阴极保护基本知识 内容提要: ◆阴极保护系统管理知识 一、阴保护系统管理知识 (一)阴极保护的原理 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,为此,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。 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。 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,金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。有两种办法可以实现这一目的,即牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。 1、牺牲阳极法 将被保护金属和一种可以提供阴极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的方法。

在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中,被保护金属体为阴极,牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位值,在保护电池中是阳极,被腐蚀消耗,故此称之为“牺牲”阳极,从而实现了对阴极的被保护金属体的防护,如图1—3。 牺牲阳极材料有高钝镁,其电位为-1.75V;高钝锌,其电位为- 1.1V;工业纯铝,其电位为-0.8V(相对于饱和硫酸铜参比电极)。 2、强制电流法(外加电流法) 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,以降低腐蚀速率的方法。其方式有:恒电位、恒电流、恒电压、整流器等。如图1-4示。 图1-4恒电位方式示意图 外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下,通过土壤提供给被保护金属,被保护金属在大地中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子化的氧化反应,使腐蚀受到抑制。而辅助阳极表面则发生丢电子氧化反应,因此,辅助阳极本身存在消耗。 阴极保护的上述两种方法,都是通过一个阴极保护电流源向受到腐蚀或存在腐蚀,需要保护的金属体,提供足够的与原腐蚀电流方向相反的保护电流,使之恰好抵消金属内原本存在的腐蚀电流。两种方法的差别只在于产生保护电流的方式和“源”不同。一种是利用电位更负的金属或合金,另一种则利用直流电源。 强制电流阴极保护驱动电压高,输出电流大,有效保护范围广,适用于被保护面积大的长距离、大口径管道。

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