阴极保护电流分布及电位测量
阴极保护检测方法讲义
检测方法及应用主讲胡海文河南省啄木鸟地下管线检测有限公司PCM发射机•最大输出功率150W•最大输出电流 3A• 4Hz混频信号• 220V交流、24－25V直流电源PCM发射机面板PCM接收机•定位精度：深度的＋/－5％•深度测量精度：深度的＋/－5％•电流测绘精度：实际电流的＋/－5％•储存100个记录数据PCM接收机面板介绍A 字架•A字架用于破损点定位•测量跨步电压•箭头指向破损点磁力仪▪发射机向管道施加一近似直流的电流。
在非常低的频率上（４Hz)）管线电流衰减近似直线▪ＰＣＭ接收机装有一磁力仪，它能测量甚低频磁场。
先进的信息处理技术提供了近直流信号电流和方向。
可绘制随距离而衰减的电流波形。
PCM发射机在阴保线上的连接牺牲阳极保护连接方式无阴保管道连接无阴保管道连接PCM 电源电源:连接电源之前,发射机必须关机（断电）。
•220Ｖ交流电源 (阴保站)•220V交流发电机电源 (野外长时间) • 24-50Ｖ直流电源* (每天工作7小时) *黑线接电源负极，红线接电源正极。
－＋专用直流电源和充电器电源工作方法一•装上强磁力计（磁靴）•管道路由定位•采集管道电流信号•确定防腐层缺陷段•确定防腐层破损点•开挖维修•工作简单便捷采集点随意•既时发现问题点当场开挖工作方法二•装上强磁力计（磁靴）•管道路由定位•采集管道电流信号和等间距•下载测绘电流降曲线（雷迪软件）•确定或评估防腐层缺陷段•确定防腐层破损点•适合管道普查•对间距和相对位置作记录•存档，建立档案•跟踪问题段或问题点工作方法三•不用强磁力计（磁靴）•管道路由定位•采集定位电流信号（8KHz)和相对位置•下载测绘电流软件（天津软件）•分析防腐层破损段，评估绝缘电阻•适合管道普查•对间距和相对位置作记录•对管道绝缘电阻分析•存档，建立档案•跟踪问题段或问题点防腐检测技术-电流降▪PCM采用电流降作为核心技术▪PCM—对管道电流进行测绘,▪研究电流曲线的走向和陡降▪电流平缓段防腐层良好;▪电流陡降处防腐层有缺陷或有分支/搭接4Hz 信号的优点 1A (1K H z )400m A 60m A200m A 40m A 1A (4H z )40m A 960m A 900m A 60m A f a u l t管道的定位峰值法：数字最大处为管道位置谷值法：箭头反转处为管道位置管道定位PCM工作过程▪对埋地金属管道发射4Hz混频电流信号▪接收机在管线上方逐点采集电流信号▪确定电流陡降段▪用接收机确认管道分支和异管搭接▪对防腐层缺陷点评估和定位防腐层缺陷查找原理防腐层检测用软件PCM电流测绘原理接收机确定问题段A字架查找破损点问题区无问题区无问题段无问题段破损点A字架的应用PCM工作示意A型架测破损点的原理（T）影响检测距离的因素理想情况下，PCM一次连接可以检测20公里影响因素▪绝缘层质量▪破损及老化程度▪接地电阻▪信号电流频率选择旋钮电流选择旋钮直流输入信号输出发射机控制面板（T ）开关交流输入液晶显示屏幕100 mAPCM-TxSerial No.Radiodetection300 mA 600 mA1 A2 A3 A Output LevelA.C. Mains InputD.C. Input 20 - 50 VOutput DangerHigh Voltage! Both OutputLeads LiveOn Off PowerGround TerminalELFLFELFFrequency SelectOutput Current (A) Output Ok Over Temperature Power Limit 20.0Voltage Limit20V40V60V80V保险丝输出电压指示灯(20v,40v,60v,80v)输出正常指示灯温度过高指示灯功率超限指示灯 电压超限指示灯L F 8kC P SE LF R e v i e wO n /O f f M o d e S h i f tP e a k /N u l l D e p t h C u r r e n t+++m A频率选择开关 测深键 测电流 峰零值切换 存储 测电流(4Hz) 上档键音量调节删除接收机控制面板（T ）接收机的操作按键,采集电流信号•重复按键,储存电流信号•按键删除所测电流信号管道电流测量▪按键启动ＰＣＭ电流测量。
关于阴极保护电位的几个问题
关于阴极保护电位的几个问题一、阴极保护中电位测量的原则在对管/地电位测量的时候，有三种意义：①衡量土壤腐蚀性性的一个参数就是没有施加阴极保护的管/地电位；②用来判断阴极保护程度的另外一个重要参数就是施加阴极保护管/地电位；③判断干扰程度的一个重要的指标就是有干扰时候的管/地电位。
根据电化学保护来理解管/地电位,所测量的管/地电位必须是纯极化电流，这种电位中不应该含有土壤的IR降，这样就能够使测量的结果非常可靠。
这种影响表现为，涂覆良好，极化完全的管道测量出来的断电极化电位是没有什么变化的，裸金属状态下就会有少许变化。
二、如何限制阴极保护电位众所周知，防腐层和阴极保护相结合，是埋地管道腐蚀控制的最佳方案。
经验表明，有涂层但没有阴极保护的埋地管道，会比裸管更容易发生腐蚀穿孔。
尽管阴极保护是对涂层的有利辅助，但它对于涂层的破坏作用也不能被忽视。
阴极保护对于涂层的破坏表现在两方面：1．阴极保护所产生的碱性环境将加速涂层的老化；2．阴极保护产生的氢气将造成涂层的剥落，阴极剥离。
如果阴极保护的水平是适当的，上述问题不会发生，但如果阴极保护过度，“过保护”，则其破坏作用不可忽视。
评判阴极保护的水平，是通过测量管地电位。
管地电位分为通电电位和断电电位，目前，实际操作中是采用通电电位来判断阴极保护的效果和水平的。
早在上世纪80年代，美国空军基地实验室就对保护电位和阴极剥离的关系进行了研究并的出如下结论：1．断电电位为-1.02—-1.07V CSE时，没有氢气析出；电位在-1.12V CSE时，有少量气体析出；电位在-1.17—1.22V CSE时，有大量的气体析出。
2．断电电位达到-1.22V CSE时，加大外加电流，只有通电电位会随之增大，析氢量会随之增加，而断电电位几乎不变。
通电电位和断电电位没有直接关系。
3．对于厚涂层，断电电位达到-1.22V CSE并有大量气体析出时，仍没有剥离现象，此时的通电电位为-8.0V CSE;而薄涂层，如熔结环氧、塑料胶带涂层，在断电电位为-1.02V--1.07V CSE时，还没有明显气体析出时就发生了剥离,此时的通电电位为-1.16VCSE。
船体外部外加电流阴极保护
船体外部外加电流阴极保护
水运是五大运输体系之一，船舶是水上运输的主要工具。
近几年来，海上运输货物以8%的增长率逐年增加。
但是，由于船舶长期航行于海洋中，不同程度地受到各种腐蚀介质的侵蚀而发生腐蚀。
目前，船舶的防腐措施主要是油漆涂层和阴极保护相结合。
由于涂层在涂装和使用过程中不可避免地会存在漏涂、孔隙等缺陷，腐蚀将首先在这些地方产生，加速而造成孔蚀，施加阴极保护可有效抑制涂层缺陷处孔蚀，而又可降低阴极保护电流密度，使阴极保护更经济，保护电流分布更均匀，保护效果更好。
1. 保护电位范围
根据GB/T 3108-1999规定，船体钢板保护电位范围通常应达到-0.80～-1.00V（Ag/AgCl 电极，下同）。
特殊情况下，当阳极布置位置受到限制时，保护电位范围可为-0.75～-1.00V。
下表是一些国家采用的船体保护范围。
2. 保护电流密度
保护电流密度与船体的材质、表面涂层状况、船舶在航率、航速、坞修间隔以及水质状况等因素有关。
通常，船外壳板保护电流密度为30～50mA/m2；螺旋桨为500mA/m2；声呐导流置为350mA/m2；舵为150mA/m2。
有关详细规定详见附录GB/T 3108-1999。
其他一些国家采用的保护电流密度见表2、表3列出了英国WILSON TAYLOR公司提供的各类船舶的保护电流密度一般指数。
表2 一些国家采用的保护电流密度
表3 各类船舶的保护电流密度（单位：mA/m2）
表5船用参比电极种类和结构型式。
油气管道阴极保护系统常见问题及解决方法
油气管道阴极保护系统常见问题及解决方法摘要：社会的日益发展进步加速了各行各业对能源的需求，而管道作为运输石油天然气的主要途径得到了快速发展。
深埋地下的钢质管道由于受到微生物以及土壤等因素的腐蚀，对人们的生命及财产安全产生了严重的威胁。
管道外加阴极保护和外防腐层作为钢质管道的主要防腐措施，目前，研究阴极保护故障问题的问题仍然比较少。
鉴于此，本文就油气管道阴极保护系统常见问题及解决方法展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：油气管道；阴极保护；杂散电流；牺牲阳极1、阴极保护常见故障及排除方法1.1、牺牲阳极故障分析由于牺牲阳极保护无需外部电源，而且安装维护费用低、对外界的干扰比较小，具有不占用其他建筑物以及无需征地的优点，经常将其用在管线建设过程中以及输气场内管线的临时保护。
阳极材料自身的性能直接决定着牺牲阳极的保护效果，目前，经常用到的牺牲阳极的材料有锌合金、铝合金以及镁合金这三类。
牺牲阳极的常见故障如下：（1）阳极的输出电流逐渐减小，无法满足保护点位要求。
导致这种现象存在的主要原因是环境污染对阳极产生了影响、阳极消耗大、阳极周围土壤干燥以及阳极/阴极连接线断开等。
（2）随着阳极输出电流的不断增加，保护物电位级化无法满足标准要求。
出现这种现象的主要原因是被保护体和相邻的金属物由于绝缘装置失效、环境改变以及绝缘层老化而导致土的充气量增加，水的含氧量也随之加大。
（3）阳极体受到了严重的腐蚀，但是，阳极已经无法正常运作[1]。
出现这种问题的主要原因是阳极成分不合理，在工作环境中出现了钝化现象；阳极局部受到了严重腐蚀；因阳极合金化不均匀而产生了局部腐蚀现象。
就以某天然气输气站的不同牺牲阳极测试数据进行分析，具体内容如表1所示。
表1某天然气输气站内牺牲阳极测试数据管道编号管道通电电位(CSE)/V管道断电电位(CSE)/V阳极开路电位(CSE)/V阳极输出电流/mA阳极类型投运时间/a1-0.79-0.64-0.1224.42锌合金102-0.73-0.65-1.1015.91锌合金103-0.941-0.838-1.1239.27锌合金104-0.946-0.835-1.11731.30锌合金105-1.15-0.959-1.59992.69锌合金56-0.975-0.957-1.605329.20锌合金5从表中内容可以得知，1、2、3、4号管道通电(或断电)电位比保护点位低，阳极保护水平相对较差；5号和6号管道点位合格。
关于埋地钢质燃气管道阴极保护电位检测对策
关于埋地钢质燃气管道阴极保护电位检测对策摘要：本文立足于我国燃气管道网络建设实际情况，根据国家现行的钢质埋地燃气管道电位检测技术规范标准，首先阐述了钢质埋地燃气管道保护电位基本准则，然后根据某管线实际情况，对钢质埋地燃气管道阴极保护电位检测对策进行了粗略论述，以期为广大从业者提供有价值的参考借鉴。
关键词：电位检测、阴极保护、CIPS、通电电位、断电电位、试片法钢质埋地燃气管道通常采用阴极保护以及防腐涂层的方式来保证管道的长久使用，钢质埋地燃气管道在搬运、施工、使用过程中，预先涂刷的防腐蚀涂层有可能会被破坏，长期使用可能老化从而失去效用，不能起到保护管道的作用。
阴极保护是钢质埋地燃气管道的二次保护屏障，具有延长钢质埋地燃气管道使用寿命的作用，若是钢质埋地燃气管道服役期间，阴极保护不能达到相应的保护效果，管道防腐层破损处就会形成电化学腐蚀问题，从而引发穿孔泄露等现象，对钢质埋地燃气管道周边环境构成威胁，有严重安全隐患。
因此，需对钢质埋地燃气管道定期进行电位检测，以检测结果为基础提出相应的保护措施、调控措施，以确保埋地燃气管道的稳定运行。
一、钢质埋地燃气管道保护电位基本准则根据我国现行的钢质埋地燃气管道电位检测技术规范，针对钢质埋地燃气管道电位检测的技术准则大致可分为管地电位-850mV（不含IR降）、极化电位大于100mV两个类型。
一是钢质埋地燃气管道在施加阴极保护后，被保护钢质埋地燃气管道的电位相对铜饱和硫酸铜参比电极至少应为-850mV，钢质埋地燃气管道电位检测过程中必须要考虑到IR降所导致的误差值；二是被保护钢质埋地燃气管道表面和接触电解质稳定的参比电极之间的阴极极化值应该在100mV及以上，该原则不仅仅适用于钢质埋地燃气管道极化建立过程，同样也适用于钢质埋地燃气管道极化衰减过程[1-2]。
近年来，随着全国输气主干管网建设的提速，我国城市燃气管道长度不断增加，管道运输的瓶颈因素正逐步弱化。
数据显示，2018年我国城市燃气管道长度达716008公里，同比增长11.67%。
套管对埋地钢质管道阴极保护的影响与解决方法
套管对埋地钢质管道阴极保护的影响与解决方法河南汇龙合金材料有限公司2018年3月整理摘要：套管施工在埋地钢质管道穿越工程中得到了越来越广泛的应用，但是套管的使用会对阴极保护产生一定的影响。
套管与管道之间形成短路或断路，引起管道表面得不到足够的阴极保护电流而使管道处于欠保护状态。
通过分析套管对管道阴极保护产生影响的原因，对目前各种常用的解决方法进行探讨，提出合理的解决方案。
引言在管道施工过程中，套管得到了越来越广泛的使用。
套管能起到一定的支撑作用，以防止外力对管道造成的挤压破坏，同时还能为以后的运行维护提供便利。
管道在穿越时，一般会在管道与套管之间使用绝缘垫片来防止管道与套管发生短路。
同时为了防止地下水进入到套管中，往往会在套管的两端使用沥青、粘结剂等材料加以封堵。
套管虽然对管道起到了支撑、保护作用，但是对施加了阴极保护的埋地钢质管道来说，套管的安装会对阴极保护系统带来很大的影响，因其产生的套管内的管道腐蚀、腐蚀失效等问题多有发生。
在对套管内的管道进行调查分析时发现，多条管道上出现不等程度的腐蚀现象，个别区域已经发生了严重腐蚀。
通过分析套管对阴极保护系统产生影响的原因，提出合理的解决方案，为防止套管内的管道发生腐蚀提供一定的借鉴和参考。
一、套管对阴极保护电流的屏蔽在正常情况下，阴极保护电流能够较为均匀的分布在管道上，管道外表面能够较好地受到阴极保护的作用而降低腐蚀的发生。
一般来说，阴极保护电流在流动过程中，电流会始终趋向于电阻较小的通道流动。
然而套管对其内部管道的阴极保护产生的影响是非常复杂的，特别是在一些铺设距离较长、埋设深度较深的管道上。
套管对管道的阴极保护屏蔽作用按照阴极保护电流的流动和分布情况分为两类，断路屏蔽和短路屏蔽。
断路屏蔽效应引起的主要是阴极保护电流通路中成了较高的电阻，使阴极保护电流无法到达管道表面，例如套管与主管道之间无导电电解质存在时，阴极保护电流会优先流向电阻较低的路径而直接流向套管，而主管道表面不能够得到足够的阴极保护电流，使主管道处于欠保护的状态，套管对阴极保护电流的断路屏蔽作用如图1所示。
海水环境对阴极保护电流分布影响因素的研究
海水环境对阴极保护电流分布影响因素的研究作者：赵节续陈丽洁来源：《卷宗》2013年第03期随着科学技术的迅速发展，新能源，无污染的能源逐渐迅速发展起来，我国大陆海岸线长达1.8×104km，我国大陆海岸线长达1.8×104km，据全国沿海普查资料，全国有近200个海湾、河口可开发潮汐能，可开发的潮汐能年总发电量达600亿kWh，可装机总容量可达20GW，但是海水对金属材料的腐蚀相当严重，本文采用涂层和牺牲阳极的阴极保护法对潮汐能发电设备进行腐蚀保护，研究海水环境对阴极保护电流分布的影响因素，在长距离的腐蚀保护中，有涂层的阴极保护电流的分散能力小，腐蚀电位基本保持一致，保护效果好；用小模型模仿潮汐能发电设备的保护方案是可行的。
一引言随着海洋开发事业的快速发展，海水腐蚀问题越来越重要。
港口的钢桩、栈桥，跨海大桥，采油平台，海滨电站（包括火电站、核电站及潮汐发电站），海上船舰，以及在海上和海中作业的各种机械，无不遇到海水腐蚀问题。
本课题主要目的在于研究海水介质对碳钢腐蚀的电位分布情况，对海洋环境中浸泡在海水中的钢结构一般是通过有机涂层与阴极保护共同作用来对其进行保护的[1]。
二、试验原料、装置及过程2.1 实验目的在加载850mV外电压下，通过试验考察阴极保护的腐蚀电位分布，在阴极保护中，随着保护材料距离的增加，其腐蚀电位的分布及其变化情况。
在加载850mV外电压下，观察不同厚度的涂层在随保护材料距离的增加，腐蚀电位的变化情况。
2.2实验材料采用恒电位仪ZF-9、防雪盐、环氧树脂、400cm×1cm的Q235钢带、万用表等设备，其中参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为自制的石墨电极。
2.3实验过程配制盐度为1.5%、2.5%、3.5%的海水，对Q235涂层依次增厚标记为0号、1号、2号、3号，其中0号为裸钢试样，测量不同厚度涂层的Q235钢带的电位，在其一端引出导线，用于测量腐蚀电位分布。
套管对埋地钢质管道阴极保护的影响与解决方法
套管对埋地钢质管道阴极保护的影响与解决方法河南邦信防腐材料有限公司2017年3月整理摘要：套管施工在埋地钢质管道穿越工程中得到了越来越广泛的应用，但是套管的使用会对阴极保护产生一定的影响。
套管与管道之间形成短路或断路，引起管道表面得不到足够的阴极保护电流而使管道处于欠保护状态。
通过分析套管对管道阴极保护产生影响的原因，对目前各种常用的解决方法进行探讨，提出合理的解决方案。
引言在管道施工过程中，套管得到了越来越广泛的使用。
套管能起到一定的支撑作用，以防止外力对管道造成的挤压破坏，同时还能为以后的运行维护提供便利。
管道在穿越时，一般会在管道与套管之间使用绝缘垫片来防止管道与套管发生短路。
同时为了防止地下水进入到套管中，往往会在套管的两端使用沥青、粘结剂等材料加以封堵。
套管虽然对管道起到了支撑、保护作用，但是对施加了阴极保护的埋地钢质管道来说，套管的安装会对阴极保护系统带来很大的影响，因其产生的套管内的管道腐蚀、腐蚀失效等问题多有发生。
在对套管内的管道进行调查分析时发现，多条管道上出现不等程度的腐蚀现象，个别区域已经发生了严重腐蚀。
通过分析套管对阴极保护系统产生影响的原因，提出合理的解决方案，为防止套管内的管道发生腐蚀提供一定的借鉴和参考。
一、套管对阴极保护电流的屏蔽在正常情况下，阴极保护电流能够较为均匀的分布在管道上，管道外表面能够较好地受到阴极保护的作用而降低腐蚀的发生。
一般来说，阴极保护电流在流动过程中，电流会始终趋向于电阻较小的通道流动。
然而套管对其内部管道的阴极保护产生的影响是非常复杂的，特别是在一些铺设距离较长、埋设深度较深的管道上。
套管对管道的阴极保护屏蔽作用按照阴极保护电流的流动和分布情况分为两类，断路屏蔽和短路屏蔽。
断路屏蔽效应引起的主要是阴极保护电流通路中成了较高的电阻，使阴极保护电流无法到达管道表面，例如套管与主管道之间无导电电解质存在时，阴极保护电流会优先流向电阻较低的路径而直接流向套管，而主管道表面不能够得到足够的阴极保护电流，使主管道处于欠保护的状态，套管对阴极保护电流的断路屏蔽作用如图1所示。
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：阴极保护钢制测试桩铭牌铝牌订做图片：电位测试桩（防水型）图片：电位测试桩（防水型）内部测试板图片城镇天然气管道测试桩正面图：城镇天然气管道测试桩侧面图：PVC测试桩公里桩图片阴极保护不锈钢测试桩图片阴极保护交叉天然气管道测试桩与阴极保护测试桩配套的等电位连接器安装图与阴极保护测试桩配套的固态去耦合器安装图：阴极保护测试桩安装施工方法及检测方法：所有电缆通过测试桩钢管底部引到接线端子；根据设计要求确认埋深，测试电缆数量及接线方式：①电位测试桩：管道测试电缆接红色接线端子，参比电极电缆接黑色接线端子；②电化学测试桩：两只阳极所带电缆分别接测试装内的红色接线端子，管道测试电缆接上部黑色接线端子，参比电极电缆接下部黑色接线端子。
管道阴极保护数值模拟实验
管道阴极保护数值模拟实验张丰;王爱菊;赵君;李秋萍;苏磊;姜有文;刘文会【摘要】为了验证数值模拟软件研究埋地管道阴极保护及其干扰相关规律的可行性和准确性,建立了室内土壤模拟溶液模型和室外埋地环道模型,开展阴极保护实验.其中,室内模型实验通过改变阳极位置获得了2组显著不同的电位分布,而室外环道模型通过电缆连接改变管道和接地系统的电连续性.采用数值模拟软件进行电位分布计算和验证,其结果与电位测量数据基本一致.进一步通过软件对室外环道接地极排负实验的3种施工方案进行了数值模拟计算,优选出最佳方案.【期刊名称】《管道技术与设备》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】3页(P42-44)【关键词】阴极保护;数值模拟;管道【作者】张丰;王爱菊;赵君;李秋萍;苏磊;姜有文;刘文会【作者单位】中油管道科技研究中心,中国石油天然气集团公司油气储运重点实验室,河北廊坊065000;中石化管道储运公司聊城输油处,山东聊城252052;中油管道科技研究中心,中国石油天然气集团公司油气储运重点实验室,河北廊坊065000;中油管道科技研究中心,中国石油天然气集团公司油气储运重点实验室,河北廊坊065000;中国石油管道公司中原输油气分公司,山东德州253000;中油管道科技研究中心,中国石油天然气集团公司油气储运重点实验室,河北廊坊065000;中油管道科技研究中心,中国石油天然气集团公司油气储运重点实验室,河北廊坊065000【正文语种】中文【中图分类】TE80 引言数值模拟技术在阴极保护领域的应用使得复杂环境下阴极保护效果的预测和低成本分析研究成为可能。
与传统方法相比，该技术在管道和站场阴极保护各种影响因素的干扰趋势和规律研究方面具有优势，同时可用于阳极位置优化、阴极保护效果的预测和全面评价。
目前，有关工作更多地集中在管道站场区域阴极保护的数值模拟上，此外还进行过的数值模拟研究有均压线对管道阴极保护的影响、储罐阴极保护罐底IR降分析和接地分流效应[1]、试片极化电位和管道保护电位差异[2]以及管道站场与干线多套阴极保护系统之间的干扰[3]等。
阴极保护的基本参数
阴极保护的基本参数一、最小保护电流密度阴极保护时，使金属腐蚀停止，或达到允许程度时所需的电流密度值称为最小保护电流度。
最小保护电流度是阴极保护设计的重要参数。
如选用不当，或者达不到完全保护，或者造成过保护，会使阴极保护的效果降低或不经济，浪费多余的电能。
直接从北保护的金属体表面测到其所分布的最小保护电流密度是比较困难的。
一般通过被保护体的总保护电流与被保护体的总面积相除来获得。
最小保护电流密度的大小取决于被保护金属的种类、表面状况、腐蚀介质的性质、组成、浓度、温度和金属表面绝缘层质量等上述条件不同、最小保护电流密度的值也不同。
碳钢在不同截止中的最小保护电流密度可参见表1到表3。
钢在不同介质中的最小保护电流密度表1介质电流密度介质电流密度含氧的35潮湿的0.055～流动的65～172含硫酸450流动的50静止的0.05～0.1涂层种类不同所需的保护电流密度值不同，这是由于保护电流经阳极因如土壤，再流经绝缘层的过渡电阻不同。
钢管外覆盖参个的绝缘电阻值越高，所需的保护电流密度值越小。
防腐层种类及所需保护电流密度表2防腐层种类保护电流密度mA/m2聚乙烯层3mm厚0.001～0.007石油沥青玻璃布7mm厚0.01～0.05石油沥青玻璃布4mm厚0.05～0.25旧沥青层0.5～3.5石蜡布0.5～1.5旧漆层1～30防腐层电阻和所需保护电流密度表3防腐层面电阻Ω·m2保护电流密度mA/m2防腐层面电阻Ω·m2保护电流密度mA/m210000000.00033000000.00011000000.003300000.001100000.0330000.110000.3300110033010对于无防腐层的裸钢管，从实际工程中的经验值大约为5～50毫安/米2。
十分大于有防腐层钢管的值。
因此，裸钢管采用阴极保护技术上是可行的，但经济上是不合理的。
埋于土壤中的钢筋或处在混凝土结构中的钢管其最小保护电流密度经验值大约为2mA/m2。
任丘首站阴极保护系统检测与评价
吴长访 何 崇伟 李 荣 光 刘玲 莉 赵 晋云 王 舰。 陈 勇 张振环ｊ 朱 范辉
（． １ 中国 石 油 管 道 科 技 研 究 中心 ； ． 国石 油 天 然 气 管 道 局 国 内事 业 部 ； ． 国石 油 管 道 公 司 ； ２中 ３中 ４ 中 国石 油 管 道 公 司沈 阳输 油 气 分 公 司 ； ． 国石 油 管 道公 司秦 皇 岛输 油 气 分 公 司 ） ． ５中
阴极 保 护 。任 京 线 于 １ ９ ９ ７年 ９月 扫 线 封 存 ， ０ ３ ２ ０ 年 １月 再 次 启 输 后 ， 现 任 丘 站 恒 电 位 仪 输 出 电 流 发
阴极保 护 电位是 表征管 道 阴极 保 护有效性 的重 要 参 数 ， 析任丘 首 站 出 站管 道 沿 线 阴极 保 护 电位 分
电话 ： ３ ２ ７ １ 。Ｅ ｍａｌｃｗｕ ｐ ｔ ｃ ｉａ ｃｒ ． ｎ ０ １ １ ７ １ — ｉ ｆ ＠ ｅｒ ｈｎ ． ｏ ｃ ６ ７ ： ｏ ｎ
吴 长访 等 ： 丘 首站 阴极 保 护 系 统检 测 与 评 价 任
Ｗ ｕ Ｃｈａ ｇｆ ｎ ｎ ａ ｇ，ｃ ｌ Ｉ ｐ ｃ ｉｎ ａ ｔａ ：ｎｓ ｅ ｔｏ ｎｄ Ｅｖａ ｕ ｔｏ ｎ ｔ ｅ Ｃａ ｈ ｄｉ ｏ ｅ ｔｏ ｓ ｅ ｎ Ｒｅ ｑｉ ｎ ｔａ ｍ ｐ Ｓｔ ｔｏｎ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｈ ｔ ｏ ｃ Ｐｒ ｔ ｃ ｉｎ Ｓｙ ｔｍ ｉ ｎ ｕ Ｉ ｉｉｌＰｕ ａ ｉ
２ １阴 极 保 护 电 位 分 析 ．
１４ｋ 管径 ５ ９ｍｍ， １ ｍ， ２ 管材 １ Ｍｎ 壁厚 ７ｒｍ（ 越 ６ ， ａ 跨 段 ８ｒｍ） 设 计输 量 １０ ０ ０ ／ ， 计 压 力 ４ ０ ａ ， ０ ×１ ＊ａ 设 ． ＭＰ ， ａ 管道外 壁采 用石 油沥青 玻璃 布 防腐 ， 加 电流 外
SYT0088-1995钢制储罐罐底外部阴极保护技术标准
２ ． ０ ． ５ 牺牲阳极可兼作储旅的防雷防静电接地极。对已建储罐的防雷防静电接地极进行改造时， 推荐 使用棒型锌接地极． 其接地电阻应符合现行国家标准《 建筑防雷设计规范》 的规定。 ２ ． ０ ． ６ 阴极保护系统的电绝缘装置应包括绝缘法兰、 预制绝缘接头或连接器组成的绝缘装置， 以利于
腐蚀控制。
总 Ｊ 泛 月 」 卜 Ｕ 工 Ｕ 工 Ｕ 八 Ｕ
Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ５ ７ －１ ９ ９ ４ 建筑防雷设计规范 Ｓ Ｙ ／ Ｔ ０ ０ １ ７ －１ ９ ９ ６ 埋地钢质管道直流排流保护技术标准 Ｓ Ｙ Ｊ ２ ３ －１ ９ ８ ６ 埋地钢质管道阴极保护参数测试方法 Ｓ Ｙ Ｊ ３ ２ －１ ９ ８ ８ 电力线路对埋地钢质管道交流电干扰测试方法
化的建立过程， 也可用于极化的衰减过程 。 ４ ． １ ． ２ 士述判据可根据具体情况采用其中的一项或全部。 ４ ． ２ 测定技术
４ ． ２ ． １ 阴极保护电位、 阴极极化的测定方法应按国家现行标准《 埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》
的规定执行。 ４ ． ２ ． ２ 监测点的数量及分布应能保证罐底的任何部位腐蚀控制均能达到 ４ ． １ ． １ 的规定， 并且罐底的电 位分布尽可能均匀一致。它应满足以下要求： ４ ． ２ ． ２ ． １ 分布在罐周边的监测点一般不应少于４ 处， 当罐底直径较大时， 应适当加密； ４ ． ２ ． ２ ． ２ 罐底板中心部位应设监测点， 其他部位视罐底板面积大小可适当增设； ４ ． ２ ． ２ ． ３ 当在罐中心部位监测有困难时， 根据现场经验， 推荐罐底周边的保护电位保持在一１ ． １ －
４ 阴极保护判据及其测定技术 ４ ． １ 阴极保护判据
４ ． １ ． １ 储罐罐底外壁阴极保护应达到下 列规定指标： ４ ． １ ． １ ． １ 一般情况下， 罐底对地最小保护电位相对于饱和硫酸铜参比电极应达到－０ ． ８ ５ Ｖ 。当土壤 中含有硫酸盐还原菌， 且硫酸根含量大于 ０ ． ５ ％时， 保护电位应达到一。 ． ９ ５ Ｖ或更负； ４ ． １ ． １ ． ２ 罐底和与土壤接触的参比电极之间测得阴极极化电位差不小于 １ ０ ０ ｍ Ｖ。此判据可用于极
石油储罐底板外侧阴极保护电位测量方法
（ ７ ） 脉冲技术法 。这种方法 的原理 和断 电法相似 ， 但它采用 电位叠加的方式来测量。方法是首先用地表参 比法测得测试点 的电位 ， 然后 将外加 电流提高 为原来 的两倍 ， 再 次测量 此时测 试点 的电位 ， 认为 Ｉ Ｒ降与外 加电流的大小成正 比， 所以两次测 得到 的电位差值 即为一倍外加 电流产生 的 Ｉ Ｒ降 ， 得到 Ｉ Ｒ降 的 数值后 ， 即可计算 出储罐 的阴极保护 电位 。 但实际上 ， Ｉ Ｒ降与外 加 电流并不 完全成 正 比， 且存在散 杂 电流 的干扰 ， 测量结 果与 阴极保护 电位仍然存在误差 ， 所 以该方法不适 用于受散杂电流
础上发展 而来 的 ． 测量 时用 绝缘 材料 把测量设备和土壤环境隔 绝开 ， 只 留有 一个多孔 的塞子作 为测量通路 ， 这样就屏 蔽掉测 量设备周 围的散 杂电流的和二次 电流 ， 这 样就最大限度的消除 了土壤 电压 降。极化探 头法适用 于散杂 电流区域 内的电位测
量。
措 施。评估 阴极保护的效果是 通过测量其保 护参数来判断储罐 是否处于完全保 护状 态 ， 不 同的测量方法具有各 自的特点。 ２ 参数测量结果影响 因素
阴极保 护技术 的主要参数 是 ： 自然 电位 、 最 小保护 电位 、 最 大保 护电位 、 最小保护电流密度 、 瞬时断 电电位 。 对 于实 际运 行 中的 阴极保 护 系统 。要评 判其是 否符合标 准和保护 是否有 效。 最为关键 的是测得其真实 的阴极保 护电位。 由于保护 电路 中电流是通过土壤来传递 ， 在测量罐底 电位时参 比电极和底板
２ ０ １ ３． Ｎ０． １ ２
工程与材料科学
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
管道阴极保护的方法
管道阴极保护的方法管道阴极保护是一种防腐蚀措施，通过在管道表面施加电流，将管道设为负极，并通过引入外部电流，实现对金属表面的保护，减缓或阻止金属腐蚀。
下面将详细介绍几种常见的管道阴极保护的方法。
1. 电流放电法：电流放电法是通过在线结构上以链状方式分布大量阳极，形成一个与结构相连接的阳极体系，以达到阴、阳离子在电极表面相转移的目的。
该方法可采用分布在外部的阳极和直接埋设在土壤或水体中的阳极。
电流放电法适用于各种金属结构，尤其适用于顶棚、架梁等较长的结构。
2. 电位调节法：电位调节法是通过将阳极连接到要保护结构的阳极保护系统上，产生足够的电流和阴极保护电位，来减缓或阻止管道的腐蚀。
该方法适用于埋地管道、水箱和储罐等。
3. 牺牲阳极法：牺牲阳极法又称为牺牲保护法，它通过在管道金属表面放置一种具有更高的电位的金属，使其与管道组成一个局部电池，牺牲阳极因具有更负的电位，而被腐蚀，从而延缓或阻止管道腐蚀。
常用的牺牲阳极材料有锌、铝、镁等。
这种方法适用于在土壤、水下和混凝土中埋设的管道。
4. 电阻率测定法：电阻率测定法是通过测量管道金属表面电阻率的变化来判断管道阴极保护的状况。
如果管道表面电阻率的变化较大，说明管道阴极保护状态良好，否则需要采取相应的维护措施。
5. 化学浸渍法：化学浸渍法是通过将含有有机阴极保护试剂的水溶液浸渍到管道中，使其与管道表面发生相应的化学反应，形成一层保护膜，来实现管道的阴极保护。
常用的有机阴极保护试剂有盐酸、硫酸、有机酸等。
6. 有机涂层法：有机涂层法是在管道表面涂覆一层防腐蚀涂料，通过涂层形成的隔离层隔绝金属与外界环境的接触，从而达到防止金属腐蚀的目的。
常用的涂层材料有沥青、环氧树脂、聚氨脂等。
除了上述方法，还有一些其他的管道阴极保护的方法，如电化学方法、阳极膜法、外加电流浸渍法等。
不同的管道材料、设计要求和使用环境，选择不同的阴极保护方法，以达到最佳的防腐蚀效果。
需要指出的是，管道阴极保护是一个复杂的系统工程，它涉及到材料的选择、优化设计、施工及维护等方面的问题。
阴极保护系统运行、维护管理规定
xx有限公司阴极保护系统运行、维护管理规定1 总则1.1 为规范燃气管道阴极保护系统的运营管理，降低燃气管道腐蚀失效，制定本规定。
1.2 本规定适用于xx有限公司各部室、管理主体燃气管道阴极保护系统的验收、运行、维护的管理。
1.3 燃气管道的阴极保护工程应做到技术可靠、经济合理、保护环境，并应满足腐蚀控制要求。
1.4 各单位燃气管道的阴极保护工程除应符合本规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语2.1 腐蚀控制人为改变金属的腐蚀体系要素，以降低金属的腐蚀速率和对环境介质的影响，保障管道的服役功能。
2.2 自腐蚀电位在开路条件下，处于电介质中的腐蚀金属表面相对于参比电极的电位，即在没有净电流从金属表面流入或流出时的电极电位，也称为静止电位、开路电位或自然腐蚀电位。
2.3 电绝缘管道与相邻的其他金属物或环境物质之间，或在管道的不同管段之间呈电气隔离的状态。
2.4 阴极保护通过降低腐蚀电位，使管道腐蚀速率显著减小而实现电化学保护的一种方法。
2.5 牺牲阳极与被保护管道偶接而形成电化学电池，并在其中呈低电位的阳极，通过阳极溶解释放电子以对管道实现阴极保护的金属组元。
2.6 牺牲阳极阴极保护通过与作为牺牲阳极的金属组元偶接而对管道提供电子以实现阴极保护的一种电化学保护方法。
2.7 强制电流阴极保护通过外部电源对管道提供电子以实现阴极保护的一种电化学保护方法，也称为外加电流阴极保护。
2.8 辅助阳极在强制电流阴极保护系统中，与外部电源正极相连并在阴极保护电回路中起导电作用构成完整电流回路的电极。
2.9 参比电极具有稳定可再现电位的电极，在测量管道电位或其他电极电位值时用于组成测量电池的电化学半电池，作业电极电位测量的参考基准。
2.10 汇流点阴极电缆与被保护金属管道的连接点，保护电流通过此点流回电源。
2.11 测试装置布设在埋地管道沿线，用于监测与测试管道阴极保护参数的设施。
2.12 极化由于金属和电解质之间有净电流流动而导致的电极电位偏离初始电位现象，可表征电极界面上电极过程的阻力作用。
埋地管道的阴极保护(外加电流法)资料
1 、 导电性好； 2 、 排流量大； 3、 耐腐蚀，消耗量小，寿命长； 4 、 具有一定的机械强度、耐磨、耐冲击震动； 5 、 容易加工 、便于安装； 6、 材料易得、价格便宜。
3.参比电极
• 参比电极的作用有两个： 一方面用于测量被保护结构物 的电位，监测保护效果； 另一方面，为自动控制的恒电 位仪提供控制信号， 以调节输出电流，使结构物总处于 良好的保护状态。
护 • ④ : 每个辅助阳极床的保护范围大 ， 当管道防腐层质量良好
时 ， 一个阴极保护站的保护范围可达数十公里 • ⑤ : 对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极
保护
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
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。
• 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。
感谢您的关注
内容总结
埋地管道的阴极保护 。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 。如果是复杂的管路系统中 ， 外加电流阴极保护建议采用恒电流控制 。辅助阳极地床分为深井阳极地床和浅埋阳 极地床 。参比电极的作用有两个：一方面用于测量被保护结构物的电位 ，监测保护 效果 。地表参比法是利用数字万用表与Cu/CuSO4参比电极通过测试桩测试施加有阴 极保护管道的保护电位 ，通过电位的分布间接评定涂层的质量状况 。② : 在恶劣的 腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用 。⑤ : 对裸露或防腐层质量较差的管道也能 达到完全的阴极保护 。保护材料及设备 ，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 。另外对连接及绝缘电阻进行检查 ， 以保证连接或绝缘良好。 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 。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 。感谢您的关注
阴极保护效果评估常用的测量通电电位以及测量技术的方法
河南汇龙合金材料有限公司刘珍为大家讲解阴极保护效果评估常用的测量通电电位以及测量技术的方法阴极保护效果评估常用的方法国内最常用的方法是测量通电电位。
管地电位测量值中存在各种电流和电阻产生的IR降误差，简称IR降。
IR降的存在会影响阴极保护的有效性。
目前常用的测量技术有断电法、极化试片法、极化探头法、近参比法、密间隔电位测量和远地法等。
河南汇龙合金材料有限公司刘珍为大家讲解阴极保护电流流经测试区域土壤所造成的欧姆电压降是土壤IR降最重要的来源之一。
当电流中断时IR降立即消失，阴极保护的极化效应只能是慢慢消失，在测量时中断阴极保护地床和被保护构筑物之间的电流，就可得到无IR降的测量值，这就是所谓断电法，也称通-断电法或电流中断法。
当所有管道阴极保护站电源设备安装好卫星同步断电器后，便可进行通/断时间同步测试多个测试点的准确阴极保护电位。
在管道阴极保护工程电流被同步中断后，被保护管段对地电位随时间的变化曲线称为极化衰减曲线。
在阴极保护检测桩管道处挖坑，在检测桩管道埋设处放置参比电极。
因参比电极和被测表面间土壤电阻(R)变小，而使IR降减小。
此方法克服了地表参比点位置差异可能造河南汇龙合金材料有限公司刘珍为大家讲解成的误差，提高了数据的可比性。
不过，对于高电阻、大电流状态下，且参比电极位置又没对准覆盖层缺陷时，IR降误差仍然存在。
阴极保护电流密度不是固定不变的数值，所以，一般不用它作为阴极保护的控制参数，但通过定期计算阴极保护站所辖管段平均保护电流密度并与历史数据进行对比分析，可以发现阴极保护或者防腐层的异常并及时查找原因。
通过分析阴极保护电流的影响因素，进行一系列相关的实验，得出电流密度与防腐层、土壤电阻率等之间的衰减规律，建立电流密度分布的的衰减模型，指出阴极保护效果正常情况下的阴极保护电流密度的衰减范围。
基于得到的数据，开发油气管道阴极保护电流与防腐层状况联合评估软件，建立起利用阴极保护现场的实测数据监测防腐层和管道防腐情况的实用技术，为阴极保护在管道上的高效利用提供了理论基础和技术支持，提高了系统的工作效率。
保护电位测试方法
保护电位测试方法
保护电位测试方法主要包括以下几种：
1. 密间隔电位法（CIPS）：该方法主要用于检测管道的真实保护电位。
通
过周期性地中断阴极保护电流，与测量主机同步接收卫星时钟信号，每秒为一个周期瞬间中断，主机测量瞬间的ON、OFF管地电位。
ON电位为管道的管地电位，OFF电位是真正的管道极化电位值。
这种方法可以强制电流保护系统的全线管地电位、保护电位一次检测完成，数据详实准确。
2. 普通管地电位的测量方法：该方法中含有IR降，实际上管道保护电位是
指当电极无限接近管体时的管地电位，一般在地表测得的管地电位包含了土壤、防腐层的IR降，管道保护电位通常小于管地电位。
在测试过程中，为了去除IR降的有害成分，可以将阴极保护电位测试探头
直接置于被测管道上方，使探头与湿土充分接触。
然后将探头与主机连接，主机端子1与被测体完全连接，确保所有端子连接良好。
打开电源后，观察电位值U0，无电源故障。
数据稳定后，在电位值显示时按下停电测量按钮，停电电位为管道的实际保护电位。
最后记录和处理数据即可。
以上方法仅供参考，如果需要测试保护电位，建议咨询专业人士获取帮助。
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管道阴极保护电流分布
及
电
位
测
量
施
工
技
术
厂
家
河南汇龙合金材料有限公司
1概述在阴极保护中，阳极与保护结构之间的土壤电阻决定了到达保护结构的电流密度，而该电阻又决定于土壤电阻率、埋设位置土壤的截面积，以及阳极到保护结构上某一点的距离。
计算公式为：Ry=r(r/A)(1)式中Ry——阳极与保护结构之间土壤电阻，Wr——土壤电阻率，W·mr——阳极到保护结构上某一点的距离，mA——埋设位置土壤的截面积，m2以位于均匀土壤中的竖直阳极为例，电流以放射状分布，总电流为各方向电流之和。
对于长输管道，由于管道各点距阳极地床的距离不相等，阴极保护电流到达管道各点所经路径的电阻也不相等，因此管道各点的电流密度也不相等。
2阳极与保护结构的距离分析假定其他因素恒定，储罐、管道等保护结构某一点得到的电流与其距阳极的距离成反比。
以储罐底部的阴极保护为例，如果阳极距罐底太近，则电流的分布很不均匀，造成距阳极近的一侧过保护而另一侧保护不够。
如果阳极与罐底的距离增大，则罐底各点与阳极之间的电流回路的电阻差减小，电流分布趋于均匀。
但另一方面，由于阳极与罐底的距离增大，回路的总电阻增大，阴极保护电流减小。
因此需要提高外加电压，从电流分布的角度出发，阳极将有一个最佳位置。
条件允许的情况下，阳极距罐底周边的距离不小于罐直径。
如果做不到这一点，应采用分布式阳极或深井阳极，深井阳极的上端距地面距离不小于10m，以使电流分布均匀。
英国标准BS 7361推荐罐底的阴极保护采用分布式阳极。
对于受阴极保护的长输管道，均匀的电流分布可以通过增大阳极与管道的间距或通过均匀布置阳极来获得。
阳极距管道太近，会使距阳极近的管道部位产生过保护，而距管道远的部位保护不够；阳极距管道太远，会使整条管道欠保护，此时若仍使管道得到充分保护，只有提高外加电压。
阳极的最佳位置应使管道最远端得到有效保护而汇流点处不发生过保护。
由于电流分布还受到土壤电阻率、防腐层状况、管道电阻等多个因素影响，因此阳极与管道的间距应不小于100m，一般为300～500m。
3土壤电阻率对电流分布的影响当土壤电阻率均匀、管道电阻忽略不计时，与阳极距离最近的点电流密度最大。
距阳极越远，电流密度越小。
然而大多数土壤电阻率是不均匀的，当沿管道的土壤电阻率有较大变化时，将对管道的电流分布产生较大影响。
比如穿越河流的管道，由于河水的电阻率远小于周围土壤的电阻率，导致临近河床的管道电流密度增大，电位下降。
当对井套管进行阴极保护时，由于套管会穿过不同电阻率的岩石层和土壤层，使阴极保护电流沿套管的分布不均匀。
与阳极之间的电阻最小的套管表面处电流密度最大，电位最负。
管地电位与土壤电阻率的变化有很大关系。
秦京输油管道曾经在距泵站1km处发生了腐蚀穿孔，而距泵站较远的一段裸管却腐蚀轻微，原因是该段裸管处于电阻率较低的河床处，阴极保护充分。
因此，当土壤电阻率变化大或者保护结构形状复杂时，要想使电流分布均匀，有效的措施是正确地布置阳极。
另外，在土壤电阻率低的地方测得的电位满足要求，并不意味着处于土壤电阻率高的地段的管道也得到了充分的阴极保护。
4阳极布置对电流分布的影响阳极有多种布置方式：近间距阳极、远距离阳极、分布式阳极、集中阳极、深井阳极。
①分布式阳极分布式阳极可有效地改善电流分布，使保护结构上的电位均匀分布。
当阴极电缆或管道太长时，应考虑其电阻对电流的影响。
必要时，可以另加阴极电缆和阳极电
缆。
保护结构复杂时，经常采用分布式阳极，见图1。
②深井阳极当地表空间小，不能采用分布式阳极或地表土壤电阻率太高时，经常采用深井阳极(见图2)。
深井阳极的优点：占地面积小；对其他保护结构的影响小；阳极接地电阻小；遭破坏的可能小；对地表保护结构或井套管的保护电流分布均匀；阳极接地电阻受季节变化影响小。
5参比电极位置对测量结果的影响电流从土壤经防腐层流入管道时，其通路电阻由两部分组成——防腐层电阻和土壤电阻，假设管道的自然电位为-0.6V(相对于铜／饱和硫酸铜参比电极)，受阴极保护后保护电位为-0.9V(参比电极位于地表)。
通路电阻计算公式为：R=Rc+Re
(2)式中R——通路电阻，WRc——防腐层电阻，WRe——土壤电阻，W防腐层电阻计算公式为：Re=ryc(d/A)
(3)式中rc——防腐层电阻率，W·cmd——防腐层厚度，cmA——防腐层表面积，cm2土壤电阻计算公式为：Re=rt/8rt
(4)式中rt——土壤电阻率，W·mrt——土壤截面半径，m防腐层电阻率一般数量级为109～1012W·m，厚度为0.05～0.15cm。
此处取防腐层电阻率为1×109W·cm，厚度为0.05cm，土壤电阻率为1000W·cm，根据公式(3)得截面积为1m2的防腐层的电阻为5000W。
根据公式(4)得截面积为1m2的土壤的电阻为2.2W。
根据欧姆定律公式，得流入防腐层截面积为1m2的管道的电流为60m，土壤IR降为0.13mV，可以忽略不计。
因此在地表测到的电位萎本为管道的实际保护电位。
如果防腐层有漏点，防腐层电阻显著减小，外加电流明显增大，土壤中的IR降增大，在地表产生电压场，电压场的梯度与范围受漏点大小、漏点与阳极地床的距离、土壤电阻率等多个因素影响。
①如果参比电极位于漏点中心正上方，即在电压场的中心，则没有电流自该点流入管道，所测电位为管道的实际保护电位，不含IR降。
②如果参比电极位置偏离电压场中心，则所测电位偏负，含有IR降，不能反映该处管道防腐层漏点的实际保护状况。
由于管道所处的环境复杂，防腐层漏点大小、分布差异大，使地表电压场复杂，参比电极很难恰好位于电压场中心。
因此，管道电位测量值中可能含有IR降。
在测试桩处测量管地电位时，由于不了解测点处管道防腐层的状况，所测电位只能粗略地说明该部分管道阴极保护的大概状况，以及测点附近0.5m范围内的漏点是否得到了充分的阴极保护，而不能说明管道的所有漏点处是否都得到了充分保护。
③如果所测电位比-0.85V正，则此处管道一定没有得到充分保护；而所测电位比-0.85V负时，此处管道防腐层漏点处也不一定就得到了充分的阴极保护，认为阴极保护良好的管道却发生腐蚀穿孔的实例已充分证明了这一观点。
因此，正确测量管地电位的关键是将参比电极靠近漏点处，位于阴极电压场中心。
只有使用直流电位梯度法(DCVG)和近间距管地电位法(CIPS)相结合，或瞬时断电法才能准确地判断管道是否得到了充分的阴极保护。
6结论及建议①影响电流分布的因素众多，主要有三方面：土壤电阻率、阳极与保护结构的距离以及防腐层质量。
土壤电阻率、阳极与保护结构距离大有利于改善电流分布，小则不利于改善电流分布；防腐层质量好有利于电流分布，不好则反之。
②阴极保护设计成功与否的关键是阳极的布置，对于区域性阴极保护，这一点更为重要。
对于防腐层老化的管道，采用柔性阳极可有效改善电流分布，减小外加电流，延长管道寿命。
③在管地电位测量工作中，要充分认识土壤电阻率、阳极位置、防腐层漏点大小及分布对测量结果的影响。
尽管在测试桩处测到的结果满足保护要求，这并不意味整条管道都处于有效的阴极保护之下，管地电位测量的关键是将参比电极位于防腐层漏点处，而实际上做到这一点是很困难的，可靠的方法是进行近间距管地电位测量(CIPS)或用直流电位梯度法(DCVG)测量漏点处的实际保护电位。
④对于区域性阴极保护，判断保护结构是否得到了有效的阴极保护，应使参比电极位于被测保护结构附近，我国阴极保护测量规范中规定的远参比电极法，不能说明保护结构是否得到了有效的阴极保护。