强制电流法最适合作为埋地管网阴极保护的方法

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阴极保护在埋地管道中的应用

阴极保护在埋地管道中的应用本文主要探讨了阴极保护在埋地管道中的具体的应用，分析了埋地管道工程建设中如何更好的设置阴极保护系统，以确保埋地管道使用过程中的效果，以期能够为同行提供参考。

标签：阴极保护；埋地管道；应用一、前言埋地管道使用的过程中，还存在很多的问题，阴极保护问题就尝尝被施工人员所忽略，阴极保护效果不佳，就容易导致埋地管道使用过程中出现问题，所以，一定要重视埋地管道阴极保护问题。

二、阴极保护技术的原理及方法1、阴极保护基本原理阴极保护技术是利用电化学的腐蚀原电池原理，将被保护的金属结构作为阴极，向其通以足够的直流电流，使金属表面产生阴极极化，最终减小或消除金属材料整体上各种局部阴极和局部阳极之间的电位差，使腐蚀电流趋于零，从而控制金属的腐蚀。

2、阴极保护方法在绝大多数情况下，可以通过三种方法实现阴极保护过程。

2.1、牺牲阳极法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，被保护金属作为阴极，让电位低的金属向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遭到强烈腐蚀，此时阴极材料首先极化，在其表面富集电子，不再产生离子，进而减缓并停止结构腐蚀进程，达到保护阴极材料的目的。

2.2、强制（外加）电流法是通过外加直流电源以及辅助阳极，直接向被保护的金属结构施加阴极电流或给辅助阳极施加阳极电流，使被保护金属发生阴极极化，同样达到保护阴极金属结构的目的。

2.3、排流保护法是以排除杂散电流为目的的阴极保护方法。

该方法分为三种，其中直接排流和极性排流分别用于杂散电流干扰电位极性稳定不变和正负交变的情况。

还有一种是强制排流，它通过整流器进行排流。

当有杂散电流存在时，利用排流进行保护；当无杂散电流时，就用整流器供给保护电流，使保护体处于阴极保护状态。

三、阴极保护技术在埋地管道中的应用1、阴极保护技术原理所谓的阴极保护，是金属的阴极被阴极电流极化产生的。

一般都以外加电流或阳极牺牲为主要形式。

管道阴极保护的检测方法通常都是以每隔一定的距离测算的阴极保护数据判断的。

城镇燃气埋地钢质管道阴极保护的设计

城镇燃气埋地钢质管道阴极保护的设计河南邦信防腐材料有限公司2017年3月31日随着城镇燃气地下管网的迅速发展，钢质管道的腐蚀与防护问题也日益突出。

为了延长埋地钢质管道的使用寿命，确保城镇燃气供应安全、可靠，通常采用阴极保护方法保护埋地钢质管道。

1 阴极保护设计1．1 阴极保护类型的确定阴极保护属于电化学保护，是利用外部电流使金属腐蚀电位发生改变以降低其腐蚀速率的防腐蚀技术。

埋地钢质管道阴极保护分为强制电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护两种[2～7]。

强制电流阴极保护主要适用于郊区等地下管网单一地区的燃气主管道或城镇燃气环网。

其优点是输出电流大而且可调，不受土壤电阻率影响，保护半径较大；系统运行寿命长，保护效果好；保护系统输出电流的变化可反映出管道涂层的性能改变。

其缺点是需设专人维护管理，要求有外部电源长期供电，易产生屏蔽和干扰，特别是地下金属构筑物较复杂的地方。

牺牲阳极阴极保护主要适用于人口稠密地区和城镇内各种压力级制燃气管道。

其优点是不需外加电源，施工方便，不需进行经常性专门管理，不会生屏蔽，对其他构筑物也不会产生干扰，保护电流分布均匀、利用率高。

其缺点是输出电流小，保护范围有限；需定期更换，不能实时监测输出电流分的变化，也不能反映管道涂层的状况。

根据以往的经验和我们的实践得知，城镇燃埋地钢质管道宜采用牺牲阳极阴极保护来减缓土壤对管道的电化学腐蚀。

1．2 阴极保护电流的确定要使埋设的燃气管道得到充分的保护，就要证有足够的电流使管道不受到腐蚀。

钢质管道廖的小保护电流是阴极保护设计重要的参数之一，其计算公式如下：I=AIP (1)式中I——管道所需保护电流，mAA——管道总表面积，m2IP——保护电流密度，mA/m2保护电流密度Ip是根据管道的防腐层种类、好坏来确定的，新建沥青玻璃布防腐管道所需的Ip约0.1mA/m2，新建三层PE管道所需的Ip约0.001 mA/m2，旧管道的Ip取0.3mA/m2。

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。

埋地管道强制电流阴极保护系统检测方法

埋地管道强制电流阴极保护系统检测方法
郭永强;管子旭;王瑜;梁新亮;姜宜成
【期刊名称】《特种设备安全技术》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】目前我国长输埋地管道采取的主要防腐措施是给钢管加防腐涂层和阴极保护两种方式联合并用。

涂层的作用主要是物理阻隔作用,将金属基体与外界环境分离,从而避免金属与周围环境的作用。

但是由于涂层本身存在缺陷,如针孔的存在;或者是在施工和运行过程中不可避免涂层破坏,使金属暴露于腐蚀环境中。

这些缺陷的存在会导致大阴极小阳极的现象,使得涂层破损处腐蚀加速,因此给管道施加准确合适的保护电位就尤为重要,而目前使用单位在管道运行过程中大多只是通过巡线方式在测试桩测量管道的保护电位,这种方法所测保护电位包含了土壤中的IR降,不能反映准确的保护电位,很可能造成保护电位不足,使管道得不到保护。

【总页数】3页(P22-23)
【作者】郭永强;管子旭;王瑜;梁新亮;姜宜成
【作者单位】陕西省特种设备检验检测研究院;华阴市聚信电力科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG1
【相关文献】
1.埋地钢质管道阴极保护系统附属设施定位检测方法的实践
2.城镇钢制埋地燃气管道阴极保护电位检测方法的应用研究
3.刍议道路桥梁施工中裂缝成因与预防措施
4.
基于长输天然气埋地管道阴极保护系统检测案例分析5.埋地管道阴极保护检测系统设计
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城市埋地煤气管道的阴极保护方法

城市埋地煤气管道的阴极保护方法埋在土壤中的金属管道由于各种原因管道表面将出现阳极区和阴极区，并在阳极区发生局部腐蚀。

阴极保护就是利用外加手段迫使电解质中被保护金属表面都成为阴极，以达到抑制腐蚀的目的。

使用阴极保护时，被保护的金属管道应有良好的防腐绝缘层，以降低阴极保护的费用。

阴极保护技术根据保护电流的供给方式，可分为牺牲阳极法和强制电流法两种保护方法。

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构筑物、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。

而我公司输配管网绝大部分均埋设在市区范围，因此我公司予以推荐。

另方面，强制电流法则有：保护范围大、适合范围广、激励电势及输出电流高、综合费用低等优点，故适合用于长输管线或市郊管线的防腐。

如应用于市区范围内时，则由于其会产生干扰电流而影响其他管线及建筑物，且还需要征地或占用建筑物，因此在实施时会带来较大的困难。

因此，城市埋地煤气管道防腐的阴极保护宜用牺牲阳极法。

当条件许可时，也可采用强制流保护法。

目前，在我公司城市燃气输配管网中，已全面采用牺牲阳极法来进行管道防腐。

广州埋地燃气管道阴极保护的设计与施工3.1 牺牲阳极选用及布点的技术要求（1）电防护法在选用时应符合以下要求a）锌阳极不得使用在土壤电阻率＞20O•m的场合；b）镁阳极不宜使用在土壤电阻车＞100Ω•m的场合；c）外加电流阴极保护法在选用时不受土壤电阻率的限制。

（2）采用牺牲阳极法时，选用阳极的保护效果应符合以下要求：a）对地电位应达到-0.85V或更负；b）通电时，阴极电位较自然电位向负方向变化值应大于300mV；c）当土壤或水中含有硫酸盐还原菌，且硫酸根含量大于0.5％时，通电后，对地电位应达到-0.95V或更负。

（3）在牺牲阳极法中的镁阳极选用时，必需按照表1来进行选取。

（4）牺牲阳极在埋设时，与保护的燃气管道的距离不宜小于0.3m，也不宜大于7m，埋设深度不宜小于1m，且直埋设在潮湿的土壤中。

埋地管道阴极保护方法探讨

埋地管道阴极保护方法探讨作者：王丽丽孙建来源：《现代商贸工业》2010年第03期摘要:对天然气的测量是为了得到准确的气体流量,为生产优化,贸易结算,输运等提供计量依据。

关键词:关键词:牺牲阳极法;强制电流法;电化学保护中图分类号文献标识码文章编号:1672-3198(2010)03-0313-人类在和腐蚀作斗争过程中,发展了腐蚀科学,电化学保护技术的发展是与腐蚀科学的进步分不开的。

1 阴极保护简史早在1823年,英国学者汉·戴维先生接受英国海军部对木制舰船的铜护套的腐蚀的研究,试图用锡、铁和锌对铜进行保护,并将铁和锌对铜的保护列在1824年发表的报告中,这就是现代腐蚀科学中阴极保护的起点。

戴维的学生米·法拉第于1834年发现了腐蚀电流和腐蚀量的关系。

他的这一发现奠定了电化学的理论基础。

1902年K.柯恩使用外加电流成功地实现了实际的阴极保护。

1906年卡尔鲁赫公务工程经理赫伯特·盖波特建起了第一座阴极保护站,用一台容量为10V/12A的直流发电机保护电车轨道电场内300m的煤气和供水管道,并于1908年获得德国专利。

1913年秋,在日内瓦召开的金属学会大会上命名这一方法为“电化学保护”。

R.J.柯恩,于1928年在新奥尔良州一条长距离输气管道上安装了第一台阴极保护整流器。

他通过试验发现,-0.85V(相对饱和铜/硫酸铜电极)的电位足以防止各种形式的腐蚀。

1928年柯恩在国家标准局华盛顿防腐大会上报告了他的实验的重要价值,为阴极保护进入现代技术奠定了基础。

1936年美国成立了中部大陆阴极保护协会。

这个协会成为后来的国家腐蚀工程师协会(NACE)的基础。

阴极保护技术在我国石油管道上的应用研究始于1958年。

到了20世纪60年代初期,在新疆、大庆、四川等油气管道上陆续推广了阴极保护技术。

20世纪70年代,我国的长输管道已广泛采用了阴极保护。

目前,国外阴极保护技术已做到了法律化、标准化,比较重要的有《美国气体管道联邦最低安全标准》、德国的《长输管道运输危险液体的规定》、NACE的《埋地及水下金属管道外腐蚀控制推荐作法》等。

SYT 0036-2000 埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范

范的规定。２术语
２０１极保护ｃｔｄｐｏｃｏ．１．－Ａａｏｉｒｅｉｈｃｔｔｎ通过阴极极化控制电化学腐蚀的技术。阴极保护有牺性阳极法和强制电流法．２０２强制电流ｉｐｅｅｃｒｎ．．ｍｒｓｕｅｔｓｄｒ又称外加电流。通过外部电源施加的电流。２０３浦助阳极ｉｐｅｅｃｒｎａｏｅ．．ｍｒｓｕｅｔｄｓｄｒｎ旧称接地阳极。与强制电流电源的正极相连，仅限于以导电为目的的电极。
更负。注：地电位测量值，正确解释管／必须考虑测量方法中所含的ＩＲ降误差，通常采用下面的几个方法
Ｉ）侧量或计算Ｉ；Ｒ降
２检查阴极保护系统以往的性能，）
３评价管道及其环境的物理和电性能；）４确定是否存在腐蚀的直接证据。）
２相对饱和硫酸铜参比电极的管／地极化电位为一８０５ｍＶ或更负。３管道表面与同土壤接触的稳定的参比电极之间阴极极化电位值最小为１００ｍＶ。这一准则可
电缆
３２２被保护的新建管道应具有质量良好的覆盖层。．．３２３被保护管道应在下列位置装设绝缘接头或绝缘法兰，．．并应符合国家现行标准《阴极保护管道的
电绝缘标准》ＹＴ８和《Ｓ／０６绝缘法兰设计技术规定》ＹＴ１的要求。０Ｓ／０６５
Ｉ设计保护系统范围内管道与非保护对象连接处；２管道与厂、库、站、井的连接处；３干线管道与分支管道的连接处；１杂散电流强干扰区与非干扰区的分界处；５不同金属结合部位；６有覆盖层的管道与裸管道的交接部位；
中华人民共和国石油天然气行业标准
埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范

埋地管道石油管道管道阴极保护方法管道阴极保护施工条件

埋地管道石油管道管道阴极保护方法管道阴极保护施工条件河南汇龙合金材料有限公司1阴极保护的方法1.1牺牲阳极法牺牲阳极法就是让被保护的金属和另一种金属或者合金链接在一起，被链接的金属或合金的电位比被保护的金属更负。

牺牲阳极的性质比较活泼。

所以在电解液里面它开始溶解的速度非常快，很快就能释放电流让金属金属阴极极化，这样就可以让金属得到保护。

1.2强制电流法强制电流法被保护的电流因为外部直流电源的输入而产生阴极电流，于是就出现了阴极极化的状态，这样就能够让金属得到保护。

强制电流法和众多的因素密切相关，比如阳极、参比电极、直流电源和连接电缆都是必不可少的。

通过辅助阳极能偶让电流进入到被保护的金属当中，所以阳极工作的时候就是处于电解环境里面。

1.3排流保护所谓的排流保护指的是在电流比较散杂的情况下，对这些电流进行排除对被保护构筑物施加阴极保护。

一般而言，有三种方式都可以用来进行排流保护：第一个方法是直接排流。

如果散杂电流干扰电位极性没有太大波动的时候，可以借助电缆把被保护金属和干扰因素连接在一起，让杂散的电流能够排除。

这个方案虽然操作便捷，但是要是判断的不够精准，那么很可能适得其反让杂散的电流更多。

第二个方法是极性排流。

当杂散电流干扰电位极性正负交变时，能够借助二极管让杂散电源回到干扰源，因为二极管在输送电流的时候只能单方向输送，把杂散电流朝正向排出，而负向的就用被当做阴极保护。

现在，极性排流法比较常用。

第三个方法就是强制排流。

前面提到的直接排流法和极性排流都是在排流的过程当中才能实现保护作用，而没有进行排流的时候，金属就不能得到很好的保护作用。

针对这个弊端，于是就有了强制排流这个方法。

在无杂散电流时通过整流器供给保护电流，如果出现杂散电流就借助排流来实现保护。

一般情况下，强制排流采用的都是恒电位仪，在进行排流保护的时候也会有一部分的保护电流输出。

2.阴极保护条件要进行阴极保护，需要满足一下几个特质：首先，腐蚀介质要具备导电性，这样才能产生完整的电路。

埋地复杂管网阴极保护方法选择

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工程技术
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埋地复杂管网阴极保护方法选择
邓书蕾１，２
（、１重庆大学电气工程学院，重庆４０３２重庆电力高等专科学校，０００、重庆４０５）００３
摘要：阴极保护方法进行优缺点比较，出强制电流法最适合作为埋地管网阴极保护的方法，对提同时结合工程实例进行阐述，明强制电证流法阴极保护对埋地复杂管网防腐蚀的有效性。关健词：管网；区域性阴极保护；强制电流法；牺牲阳极法优点多些，而在另外一些场合，则采用强制电流法可能更合适管道规格ＤＮ２０２阴极保护方式选择Ｄ２Ｎ５阴极保护方式有强制电流法ＤＮ３２和牺牲阳极法两种，究竟选用哪种ＤＮ４０方式，选用时要以实施、安装、维护Ｄｌ５Ｎ０ＤＮ７０经济的原则把构筑物的腐蚀降低ＤＮ∞ 到最低限度。对于新装置的阴极保ＤＮｌ００护，为避免过量的设计浪费，先需ＤＮ１５２了解构筑物或管道防护层绝缘电ＤＮ１０５ＤＮ２００阻值、防腐层种类、外土壤电阻率ＤＮ２０５值，再根据阴极保护需要的电量大ＤＮ３５２小，决定采用哪种方式。ＤＮ５００大型企业地下管网复杂，纵横交ＤＮ６００ＤＮＯ８Ｏ错，而且管道数量和规格相对较ＤＮ１０００多，保护管道的面积较大，需需所ＤＮｌ０２０要的保护电流也较大。基于牺牲阳ＤＮ１００４ＤＮ１０８０极法和强制电流法各自的特点，以选用强制电流法为主，因厂区管网复杂，牺牲阳极法作为一个辅助补充。在对大型１．牲阳极法１牺企业地下管网进行阴极保护设计时，将被保护牺牲阳极法是选择一种比被保护金属更为厂区作为一个系统来考虑，进行区域性阴极保活泼的金属作为阳极，与被保护金属连接，阳极护是最理想最经济的方案，效果也最好。但是整在电解液（土壤或其他环境）中优先分解，释放个厂区的金属构筑物十分复杂，阴极保护手段出电流供被保护金属阴极极化，原理与电池类和阳极的选址很难满足众多因素的需要，所以般采用的方式是把厂区先分成若干个小区似。早在１２８４年英国的Ｄｖａｙ第一个提出用锌块来保护船舶，以后逐步推广到港湾设施，地域，每个区域中的金属构筑物综合考虑以达到下管道和化工机械设备等方面。牺牲阳极法具阴极保护效果。在小区域阴极保护基础上，再从有电流分散能力好、不需要外加电源和专人管整个厂区的角度进行考虑，调整阴极保护设施理、不会干扰临近金属设施、施工方便等优点，的位置，以消除小区域间的相互影响，最终实现同时还可起到排流的作用。因此，目前在阴极保整个厂区的区域性阴极保护。护中使用仍很广泛。在某些场合（例如没有外加３厂区地下管网阴极保护实例电源）只能采用牺牲阳极法阴极保护。，重庆某化工厂地下管网材质主要有钢质管１．２强制电流法道、铸铁管道，外防腐层为特加强级环氧煤沥强制电流法又称外加电流法。它是由外加青，管道规格较多和长度不等，为了保证整个厂的直流电源直接向被保护金属构筑物施加阴极区地下管网的安全运行，对厂区实施全面区域电流使其发生阴极极化。由辅助电极、比电性阴极保护，它参即在厂区内无论钢管、铸铁管及接极、直流电源和相关的连接电缆所组成。外加电地网等地下金属结构物进行整体电连接，均纳流法具有输出电流连续可调，保护范围大，受入阴极保护范围内，不不采取任何绝缘措施。环境电阻率的限制，保护装置寿命长以及工程本工程保护地下输水管网规格、长度、管径及保护面积见表２：越大越经济等优点。１．３两种阴极保护法比较该管网保护电流密度为１ｍ／２０Ａｍ，保护电牺牲阳极法和外加电流法各有其优缺点，流量为１３５ｍ，据该厂管网平面布置情况４１７Ａ根见表１。在某些场合下，可能采用牺牲阳极法的以及土壤地质情况，采用外加电流深井式阴极保护技术为主的阴极保护方表１阴极保护法比较案，在保护区域内打十四口阴极保护深井，口内设有３每井套ｌ不蔫外部电、源ｌ高电阻窜环境不宜使用、２对邻近构筑物无干扰或很小、２保护电流不可调、预包装贵金属氧化物阳极体，牺牲阳极法３投产调试后不需要管理、３覆盖层质量必须好、４工程越小越经济、４消耗有色金属、每套阳极体内串接３支钛镀贵５保护电分布均匀、利用率高、流金属氧化物阳极。根据现场施６有杂散电流时还可起到排流作用、１输出电流连续可调、１需要外部电源、工情况设置阴极保护系统，每２保护范围大、２对邻近金属构筑物干扰、不受环境电阻率限制大口阳极井设置一台恒电位仪，强制电流洼４工程越大越经济、３维护管理工作量大、规格型号为８Ｗ８Ａ的Ｋ１００Ｔ一５保护装置寿命长、６容易实现远程自动化监控、恒电位仪，１口井分成２个４７安装工程量转小、

强制电流法阴极保护方案

强制电流法阴极保护方案以下是 6 条关于强制电流法阴极保护方案的内容：1. 强制电流法阴极保护方案啊，那就像是给金属穿上了一层坚固的保护衣！你想想，那些暴露在恶劣环境下的金属管道，如果没有这种保护，会多么容易生锈啊！就像我们的身体没有免疫力一样。

比如在海边的那些设施，海水不断侵蚀着它们，要是没有强制电流法阴极保护，岂不是很快就会损坏。

我们可不能让它们这么轻易就被毁掉呀！2. 嘿，强制电流法阴极保护方案简直是金属的救星！这就好比在金属的世界里来了一群超级英雄拯救它们。

你看那些大桥的钢梁，常年承受着各种压力和风雨，如果没有这个保护方案，能撑多久呢？就像没有了守护天使一样危险。

所以说，这强制电流法阴极保护方案可太重要啦！3. 强制电流法阴极保护方案，哇，这可是个厉害的家伙！它就像是一场及时雨，滋润着那些面临腐蚀威胁的金属。

比如说那些地下的输油管道，要是没有这种保护，说不定哪天就漏了，那可不得了！这可不行啊，我们得好好利用这个方案来保护它们才行呢！4. 哇塞，强制电流法阴极保护方案，这绝对是金属的贴心小棉袄啊！你说那些船只的船体，在海里泡着多容易被腐蚀啊。

但是有了这个方案，就像是给它们打了一针强心剂。

就像人需要关爱一样，金属也需要这种特别的照顾呀，不是吗？5. 强制电流法阴极保护方案呀，真是太神奇了！它就如同给金属打造了一个安全的堡垒。

想想那些化工厂里的金属设备，周围环境那么复杂，没有这个保护可怎么行呢？这可不是开玩笑的事情呀！难道我们不该重视起来吗？6. 强制电流法阴极保护方案，这可是保护金属的不二法门啊！你看看那些海上的钻井平台，没有它的守护，能长久吗？这就好比战士上战场没有坚固的铠甲一样。

我们必须要让这个方案好好发挥作用，保护好我们身边的这些金属呀！我的观点结论：强制电流法阴极保护方案对于金属的保护至关重要，我们要积极采用和推广，让金属设施能够更长久、更安全地为我们服务。

强制电流阴极保护系统设计

强制电流阴极保护系统设计强制电流阴极保护系统是一种用于防止金属管道、储罐和其他设施的腐蚀的有效技术。

它通过向金属结构施加一个外部电流，从而使其成为阴极，从而防止金属的腐蚀和腐蚀产生的问题。

本文将介绍强制电流阴极保护系统的设计原理和方法。

一、系统的设计原理强制电流阴极保护系统的设计原理基于电化学保护原理。

金属在电化学条件下容易发生腐蚀，而通过向金属施加一个外部电流，将其变成一个阴极，进而防止金属的腐蚀。

这种通过外加电流改变金属电位的方法来保护金属称为电化学保护。

强制电流阴极保护系统一般采用直流电源，通过接地电极将外部电流引入金属结构中，使其成为一个阴极。

通过控制外部电流的大小和方向，可以有效地防止金属的腐蚀。

系统还需要监测金属结构的电位和外部电流的大小，以便及时调整电流大小和方向，从而实现对金属的有效保护。

1. 电源系统设计强制电流阴极保护系统的电源一般采用直流电源，其输出电流和电压需要根据具体情况来确定。

一般来说，电流的大小需要根据金属结构的大小和特性来确定，一般情况下，外部电流密度需要在2-4A/m²的范围内。

电压的选择需要考虑到电源的稳定性和金属结构的电阻，一般而言，系统的输出电压需要在10-20V之间。

接地系统是强制电流阴极保护系统中非常重要的一部分，它通过接地电极将外部电流引入金属结构中。

接地电极的数量和位置需要根据金属结构的大小和形状来确定，一般情况下，需要确保接地电极的电流密度均匀并且能够覆盖整个金属结构。

强制电流阴极保护系统需要通过监测金属结构的电位和外部电流的大小来实现对金属的有效保护。

监测系统一般包括电位监测装置和电流监测装置。

电位监测装置需要能够实时监测金属结构的电位变化，并且能够发出报警信号。

电流监测装置需要能够实时监测外部电流的大小和方向，并且能够自动调整电流的大小和方向。

强制电流阴极保护系统在设计时需要考虑到其安全性。

系统需要具有过载保护和短路保护功能，以及可以实现对整个系统的远程监控和控制。

管道阴极保护的方法

因为各种原因，被埋在土壤中的金属管道的表面存在阳极和阴极区域，阳极区域发生局部腐蚀。

阴极保护是利用外部手段迫使被保护的金属表面在电解液中变成阴极，从而达到缓蚀的目的。

在使用阴极保护时，被保护的金属管道应具有良好的防腐绝缘层，以降低阴极保护的成本。

根据保护电流的供给方式，阴极保护技术可分为牺牲阳极法和强制电流法两种保护方式。

牺牲阳极法的主要优点是:没有外部电源,减少外部干扰,安装和维护成本低,没有土地征用或占领其他建筑和结构,高利用率的保护电流,因此特别适合在城市埋地钢质管道的腐蚀。

另一方面，强制电流法具有保护范围宽、适用范围广、励磁电位高、输出电流大、综合成本低等优点，适用于长输管道或近郊管道的防腐。

如果在城市地区使用，由于其干扰电流会影响到其他管道和建筑物，而且还需要土地征用或占用建筑物，因此会给实施带来很大的困难。

因此，城市埋地燃气管道阴极保护应采用牺牲阳极法。

当条件允许时，也可以使用强制流量保护。

外防腐保温层与阴极保护相结合是目前公认的最经济合理的防腐措施。

这是因为防腐层在生产、运输和施工中不能保证不被破坏。

因此，完全隔离管道与腐蚀环境和介质是不可能的。

防腐保温层所用的各种材料具有不同程度的吸水性和透气性。

因此，在土壤溶液的作用下，埋藏的土壤会逐渐吸收水分和老化。

为了保持有效的防腐，必须同时采用阴极保护，即接头保护。

阴极保护积极地干扰腐蚀反应。

采用阴极极化的电化学手段，保证了被保护金属体的电化学均匀性，抑制了腐蚀细胞的产生。

阴极保护不仅用于新管道的保护，而且用于老管道的改造和寿命延长。

埋地管道的阴极保护(外加电流法)

• 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。 • 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。
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。
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。
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：

管道工程强制电流阴极保护设计方案

管道工程强制电流阴极保护设计方案新疆奥睿博节能科技发展有限公司目录、概述、设计方案、设计依据标准、设计指标、系统设计及安装、阴极保护系统仪器和材料、施工设计、施工技术要求、工程验收、效果监测附录一：阴极保护材料表强制电流阴极保护设计方案1、概述本工程总长度为58.7km，管道管径多数为D89mm，防腐层为黄夹克防腐层。

由于管道所经地多为盐碱地，土壤电阻率较大，易选用外加电流阴极保护方式，对管道进行保护，达到延长使用寿命的目的。

2、设计方案管道设计采用独立的外加电流阴极保护系统。

设计1座阴极保护站。

阴极保护站设计1处浅埋阳极地床、在靠近排气管处埋设1支长效硫酸铜参比电极、在阴极保护站设计安装1台直流电源。

3、设计依据标准《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448-2008《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-2003《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T21447-2008《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T21246-2007《镁合金牺牲阳极》GB/T17731-2015《锌-铝-镉合金牺牲阳极》GB/T4950-2002《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T0017-2006《埋地钢质管道交流排流保护技术标准》GB/T50698-201114、设计指标1、阴极保护设计使用寿命15年。

有效保护期间管道极化电位应满足以下第2或3条要求。

2、施加阴极保护后，管道阴极极化电位为-0.85~1.25V（相对于CSE电极），应考虑排除IR降。

3、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。

4、当土壤或水中存在硫酸盐还原菌，且硫酸离子含量超过0.5%时，通电保护电位应达到-0.95V或更负（相对于CSE电极）。

5、系统设计及安装5.1阴极保护设计参数（1）管道总长度: 约58.7km（2）绝缘层: 黄夹克防腐层（3）管道总表面积: 约16404m2（4）阴极保护系统设计寿命： 30年（5）土壤平均电阻率: 200Ω·m（0～2米深土壤层）（6）管道保护电位: ≤-0.85V（CSE）5.2阴极保护系统的设计计算5.2.1保护电流密度的选取根据管道外防腐层绝缘电阻和阴极保护电流密度的对应关系（见表1），选择本项目中的最小阴极保护电流密度为0.5mA/m2。

新建埋地钢质燃气管道强制电流阴极保护设计(新编版)

( 安全论文 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改新建埋地钢质燃气管道强制电流阴极保护设计(新编版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.新建埋地钢质燃气管道强制电流阴极保护设计(新编版)摘要：论述了新建埋地钢质燃气管道阴极保护方法的选择，强制电流法阴极保护设计主要参数的确定、工艺计算、工程设计注意事项及应用实例。

关键词：埋地钢质燃气管道；阴极保护；强制电流法；设计DesignofImpressedCurrentCathodicProtectionforNewBuriedStee lGasPipelineGA0Peng，WANGYa-ping，KANGZhi-gang，LIZhi，ZHANGYanAbstract：Theselectionofcathodicprotectionmethodsfornewburiedsteelga spipeline，thedeterminationofmaindesignparametersforimpressedcurrentc athodicprotection，theprocesscalculation，themattersneedingattentioninengineeringdesignandtheapplica tionexamplearediscussed.Keywords：buriedsteelgaspipeline；cathodicprotection；impressedcurrent；design钢质燃气管道因发生电化学腐蚀往往对社会造成严重危害，实践证明控制管道腐蚀的主要方法是防腐层和阴极保护[1] 。

强制电流阴极保护

废钢铁是早期外加电流阴极保护常用阳极材料，其来源广泛，价格低廉。由于是溶解性阳极，表面很少析出气体，因而地床中不存在气阻问题。其缺点是消耗速率大，在土壤中为 8.4 kg/A·a，使用寿命较短，多用于临时性保护或高电阻率土壤中。
四、强制电流阴极保护系统
② 石墨阳极石墨是由碳素在高温加热后形成的晶体材料，通常用石蜡、
高硅铸铁阳极具有良好的导电性能，高硅铸铁阳极的允许电流密度为5～80A/m2，消耗率小于0.5 kg/A·a。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
四、强制电流阴极保护系统
④ 铂阳极铂阳极是在钛、铌、钽等贵金属基体上涂覆一薄层铂而构
成的复合阳极。铂层复合的方法很多，如水溶液电镀、离子镀、点焊包覆、爆炸焊接包覆、冶金拉拔或轧制、热分解沉积等。铂阳极的特点是工作电流密度大，消耗速率小、重量轻，已在海水、淡水阴极保护中得到广泛使用。
亚麻油或树脂进行浸渍处理，以减少电解质的渗入，增加机械强度。经浸渍处理后，石墨阳极的消耗率将明显减小。石墨阳极在地床中的允许电流密度为5～10 A/m2。石墨阳极价格较低，并易于加工，但软而脆，不适于易产生冲刷和冲击作用的环境，在运输和安装时易损坏，随着新的阳极材料出现，其在地床中的应用逐渐减少。
1 阴极保护发展历史该技术最早应用于1824年，那是英国海军科学家David
发现，将两种不同的金属连接在一起浸入电介质后，一种金属腐蚀加速，另一种金属得到一定程度的保护。根据这一发现，他建议在舰船的铜质船底上安装铁或者锌，对其加以保护，这是阴极保护的最早应用。
阴极保护在我国应用始于1958年，首次应用于克拉玛依——独山子输油管道，到60年代，阴极保护已广泛应用于输油管道。自上世纪90年代末，开始对储罐底板施加阴极保护。到目前，几乎所有输油气管道、储罐、海洋结构都施加了阴极保护。对输水管道、钢筋混凝土码头的阴极保护也逐渐展开。

强制电流法阴极保护设计

解决办法：选择更大规格的阳极或换用消耗率更低的阳极，重新设计。
Tg >> Ts—— 阴极保护有效但不经济（辅助阳极浪费）
解决办法：选择更小规格的阳极或换用质量更差消耗率更高的阳极，重新设计。
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3 3、电源选择、电源选择
根据电源设计结果、实际地理环境、气候条件、市电供应情况等进行选择。
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（2.1）导线电阻
——根据导线长度和导线电阻率计算
推荐导线：阳极连接电缆：VV29-0.5kV/1×16，电阻率：1.12Ω/km 阴极连接电缆：VV29-0.5kV/1×35，电阻率：0.519Ω/km 架空线： LGJ-50钢芯铝绞线，电阻率：0.65Ω/km
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（3）电流、电位分布
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2.2 强制电流一个保护站的保护长度
L1 2 L0 8VL0
Dg J s R'
式中： L1——一个保护站的保护长度（m）； L0——一个保护站的单侧保护长度（m）； △VL ——L0长管道上电压降（V）； Dg——管道外径（m）； Js——保护电流密度（A/m2）； R’——单位长度管道纵向电阻（Ω/m）。
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2.3 保护站分布
（1）阳极地床（保护站）个数：
Lg N C 1 L1