管道阴极保护知识阴极保护参数
关于长输管道的阴极保护及故障分析
关于长输管道的阴极保护及故障分析长输管道是输送油气、水等液体或气体的重要通道，其保护是关系到国家能源安全和环境安全的关键问题。
阴极保护是一种有效的管道保护方法，主要是通过施加电场，使管道表面电位负化，从而减少管道金属的腐蚀速率，延长管道使用寿命。
本文将阐述长输管道的阴极保护原理、方法及故障分析。
一、阴极保护原理由于土壤中存在着各种离子，例如水、氯离子等，这些离子会形成电池，导致管道金属表面出现电位差，这种现象称为自然电位。
如果管道的自然电位低于一定的电位（通常为-0.85V），则管道处于负电位，就会发生金属的电化学腐蚀。
阴极保护的主要原理是通过施加外加电场，将管道表面电位负化，使得管道处于负电位，在靠近管道表面的电场区域内，电子从管道金属表面流向土壤中的正离子，使其发生还原反应，从而减少管道金属腐蚀速率。
1、电位调节法：通过在管道两端安装钛阳极和铁/铜阴极，以及控制钛阳极输出的电流来调节管道表面的电位，从而达到保护作用。
2、电流输出法：在管道保护系统的控制下，直接将电流输出到管道端部的阳极或在管道上部固定钛阳极来保护管道。
3、均匀分散法：通过在管道上均匀分布一定数量的阳极，使得管道表面的电位均匀调整到负电位，从而保护整个管道。
1、偏移现象：阴极保护系统在使用过程中，由于地下水流的影响，土壤的化学组成及导电性不均匀等因素，易出现管道阴极保护区域偏移的现象。
一般采用分析安装阳极的位置是否正确，调整阴阳极之间的距离和电位来解决偏移问题。
2、极化过度：在保护过程中，如果管道阴极保护电位过于负化，反而会引起金属氢化、内应力等问题，从而导致管道的损坏。
应当合理调整阴极保护的电位，避免出现极化过度的情况。
3、外来干扰：阴极保护系统如果受到外部电源干扰（例如电力系统、通信设备等），会导致保护系统失效，出现管道腐蚀。
一般应在设计阴极保护系统时，选取合适的接地点，采取防雷、防电磁干扰等措施来预防外来干扰。
综上所述，长输管道阴极保护技术是一项重要的保护措施，可有效减少管道的金属腐蚀速率，延长管道寿命。
阴极保护的参数
阴极保护的参数一、自然电位自然电位是金属埋入土壤后，在无外部电流影响时的结构对地电位。
自然电位随着金属结构的材质、表面状况和土质状况，含水量等因素不同而异，一般有涂层埋地管道的自然电位在-0.40~0.70VCSE之间，在雨季土壤湿润时，自然电位会偏负，一般取平均值-0.55VCSE。
二、最小保护电位金属达到完全保护所需要的最低电位值。
一般认为金属在电解质溶液中，极化电位达到阳极区的开路电位时，就达到了完全保护。
三、最大保护电位保护电位不是越低越好，它是有一个限度的。
过低的保护电位会造成管道防腐层漏点处大量析出氢气，造成涂层与管道脱离，即阴极剥离。
它不仅使防腐层失效，而且电能大量消耗，碱性环境会加速防腐层的老化。
氢原子的析出还可导致金属管道发生氢鼓包进而引发氢脆断裂，所以必须将电位控制在比析氢电位稍正的电位值，此点位称为最大保护电位，超过最大保护电位时称为“过保护”。
四、最小保护电流密度使金属腐蚀下降到最低程度或停止时所需要的保护电流密度，称作最小保护电流密度，其常用单位为mA/㎡。
处于土壤中的裸露金属，最小保护电流密度一般取10mA~30mA/㎡。
五、瞬间断电电位在断掉被保护结构的外加电源或牺牲阳极0.2~0.5秒中之内读取得结构对地电位。
由于此时没有外加电流从介质中流向被保护结构，所以，所测电位为结构的实际极化电位，不含IR降(介质中的电压降)。
由于在断开被保护结构阴极保护系统时，结构对地电位受电感影响，会有一个正向脉冲，所以，应选取0.2~0.5秒之内的电位读数。
六、IR降前面我有提到IR降这个词，可能好多朋友不懂这个是什么，在这里我就具体给大家解释一下。
由于阴极保护电流在土壤中流动而引起的电压降称为“IR”。
在日常进行管理保护电位测量时，所测电位由管道的自然电位、阴极极化、土壤中IR组成。
为了有效评价阴极保护状况，我们所关心的是管道的极化电位(不含IR降)，因此，必须消除测量中的IR降，才能知道管道的实际极化电位。
管线阴极保护运行管理规定
管线阴极保护运行管理规定管线阴极保护是一种防腐技术，其作用是通过电化学反应阻止金属管道腐蚀。
阴极保护技术已经在工业领域被广泛应用，具有较高的成本效益和防腐效果。
为了保证管道的长期可靠性和安全性，我们需要建立一套管线阴极保护运行管理规定。
一、管线阴极保护的目的1.防止金属管道腐蚀，延长其使用寿命。
2.保证管道安全运行，减少管道泄漏事故发生的可能性。
3.提高管道的防护水平，降低维护成本，节约资源。
二、管线阴极保护运行管理规定1.管道阴极保护系统建设阴极保护系统应根据管道设计、管道用途、介质特性和地质环境等因素而定。
在建立阴极保护系统时，应按照国家规定和标准进行设计和施工，并建立完整的防腐档案，确保施工符合要求。
2.管道阴极保护运行参数防腐工程施工完成后，应根据管道材质、管道防护面积、介质电化学特性、环境条件以及可能存在的干扰因素，确定适当的运行参数。
管道阴极保护的运行参数主要包括外部电位、离子浓度、电流密度等。
3.阴极保护电流源及控制器的选择为保证管道阴极保护系统的稳定运行，应选用高质量的阴极保护电流源和控制器。
在选择电流源和控制器时，应考虑到管道长度、电极数量和电极间距等因素，确保设备能够提供足够的电流和稳定的控制方式。
4.防腐设备的定期检修与维护管道阴极保护设备应定期进行检修与维护，保证设备运行稳定。
检修的标准应是国家相关的技术规范和标准。
在检修过程中应严格按照防护操作规程执行，保证管道长期稳定运行。
5.防腐记录的管理管道阴极保护工程建成后，建立防腐记录，记录管道的运行情况和管道表面的防护效果。
记录应包括管道的开挖记录、放置阴极保护电极的位置和数量、电极与电源连接的方法以及系统的监控情况等数据。
记录完整，数据准确，以便于随时了解阴极保护工程的具体情况。
6.管道阴极保护周期检测管道阴极保护的周期检测应该定期执行，检测内容应该包括管道的腐蚀情况、阴极保护电极的状态、电流源和控制器的运行情况。
对于检测结果异常的管道应及时进行修复和处理，保证管道的长期稳定运行。
阴极保护系统中的重要参数
阴极保护系统中的重要参数自然电位是参比电极在使用中的一个重要的采集数据，是被保护金属埋进土壤之后，在没有外部电流的影响下对大地的电位。
自然电位会根据外部环境的不同而发生改变，其中影响自然电位比较多的因素有被保护金属结构的材质，结构的表面情况，周围土质的情况，土壤中含水量的多少。
一般情况下有基本防腐涂层的埋地管道的自然电位在-0.40到0.70V CSE之间。
如果管道所处的环境中是雨季土壤非常湿润，这时候的管道的自然电位就会偏负一点，一般取平均值为-0.55V CSE。
在特殊的环境中参比电极也应该根据环境不同而选择不同的类型，比如储罐内壁的专用参比电极，它是用在储罐内壁或者其他水介质中阴极保护电位的测量。
这种专用参比电极的构造是将纯锌棒固定在一个多孔的非金属外壳中，保证电极不要和被保护设备有直接接触。
储罐内壁专用参比电极的电位在套筒内，用以避免直接与器壁接触，电极电位是-1.10V CSE，电位稳定，漂移或者极化小于5%，结构保护电位应该低于+0.25V。
储罐内壁专用参比电极的电极主要成分有：A1小于0.005%,Cd小于0.003%，Fe小于0.0014%，Cu小于0.002%，Pb小于0.003%，Zn为余量。
最小保护电位是指在被保护金属能够完全处在可以被保护状态的时候所需要的最低的电位值。
普通情况下被保护金属在电解质溶液中，参比电极极化电位达到金属阳极区的开路电位的时候就被认为是到了完全保护状态。
最大保护电位，跟之前所描述的一样保护电位并不是越低越好而是有一定限度的，如果管道的保护电位过于低那么就会造成被保护管道的防腐层存在漏点的地方出现大量的析出氢气，最终导致防腐涂层与管道的脱离，这就是常说的阴极脱离，这种情况不仅会造成管道防腐层的失效，而且还会导致大量的电能不断消耗，碱性环境会加速防腐层的老化。
氢原子的析出还有可能造成被保护管道发生氢鼓包现象最终还会引发氢脆断裂，因此一定要把电位控制在比析氢电位稍正的电位值，这个被调整出来的电位被称之为最大保护电位。
阴极保护设计规范跟参数
广东阴极保护
阴极保护材料阴极保护设计规范跟参数
1）标准规范
城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程CJJ95-2003
埋地钢质管道牺牲阳极保护设计规范SY/T0019-1997
钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范SY0007-1999
埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范SY/T0019-1999
埋地钢质管道阴极保护参数试验方法SY/T0023-1997
铝－锌－铟系牺牲阳极GB4948.4949-2002
阴极保护操作规程—陆上及海上BS 7361
阴极保护工程手册
2）阴极保护设计指标及设计参数
1.保护对象：高压燃气管道
直径：457mm
壁厚：10.3mm
管道材质：L390钢管
2.电流密度：0.2mA/m2；
3.保护电位：-0.85～-1.40V（相对饱和铜/硫酸铜参比电极）
4.保护年限：16年。
埋地钢质管道阴极保护参数测试方法
埋地钢质管道阴极保护参数测试方法近年来，随着城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进，地下管道建设成为了城市建设中不可或缺的一部分。
然而，地下管道作为重要的基础设施，其长期使用也会面临一系列的问题，其中之一就是钢质管道的腐蚀问题。
为了保护钢质管道不被腐蚀，阴极保护技术应运而生。
本文将介绍一种针对埋地钢质管道阴极保护参数测试的方法。
一、背景钢质管道在埋地使用时，容易受到土壤中的电化学腐蚀的影响，导致管道产生腐蚀。
为了保护钢质管道不被腐蚀，阴极保护技术应运而生。
阴极保护技术是利用外部电源将管道表面的电位调整到一定的负值，使其成为阴极而被保护的一种技术。
阴极保护技术具有成本低、效果好、维护方便等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
二、测试方法1. 测试原理阴极保护技术的关键在于确定合适的阴极保护电位。
一般来说，阴极保护电位应该比开路电位低一定的电位值，从而使钢质管道成为阴极而被保护。
因此，测试阴极保护电位是非常重要的。
测试方法通常采用电化学测试法，即通过测量阴极保护电位与钢质管道开路电位之间的电位差，来确定合适的阴极保护电位。
2. 测试步骤（1）准备工作：准备好测试仪器，包括阴极保护电位测试仪、电位计、电极等。
（2）测试前准备：清洗钢质管道表面，保证表面干净；将电极插入地下，保证电极与钢质管道接触良好。
（3）测试过程：将电位计连接到钢质管道上，通过测试仪器测量阴极保护电位和钢质管道开路电位之间的电位差，并记录下来。
（4）测试结果分析：根据测试结果，确定合适的阴极保护电位。
一般来说，阴极保护电位应该比开路电位低一定的电位值，通常为-0.85V。
三、结论阴极保护技术是保护钢质管道不受腐蚀的一种有效方法。
测试阴极保护电位是非常重要的，通过电位测试可以确定合适的阴极保护电位，从而保证钢质管道的长期使用。
在测试过程中，需要注意保证测试仪器的准确性，以及保证电极与钢质管道接触良好。
通过科学的测试方法，可以有效地保护钢质管道，为城市基础设施的长期发展提供有力的保障。
埋地管道阴极保护的范围
埋地管道阴极保护的范围
阴极保护产生的电流流入土壤中的时候是通过辅助阳极来完成的，阴极保护的电流是从管道覆盖层的破损处流入管道的，然后再从管道的各处流到电流的负极点。
保护范围的边界点到汇流点值就是阴极保护的最大的保护范围。
我们先不考虑阴极保护系统上阳极电压峰值的影响，取-1.2V （CSE）作为管道的最大的保护电位取-0.90V（CSE）作为最小的保护电位。
这样就会有一个电压降。
根据阴极保护的计量式将各种管壁厚度所对应的的电流密度的保护范围确定下来，并绘制成图，这样也能计算出各种管径对应电流密度的保护范围的保护电流，同样也需要绘制成表，这样看起来更为便捷，更为方便。
燃气管道阴极保护(1)
6.3 测试系统
6.3.1 遥控系统 6.3.2 遥测系统 6.3.3 测试桩种类(电位、电流、绝缘、交叉、套管） 6.3.4 测试探头的应用（罐底、杂散电流、管网） 6.3.5 参比电极（恒电位仪、近参比）
燃气管道阴极保护(1)
6.4 测试项目与管理（详见第8节）
6.4.1 牺牲阳极系统 6.4.2 强制电流系统 6.4.3 阴极保护管理的三大指标 6.4.4 测试项目
Electromagnetic field
Soil resistivity W x
m
Length of parallelism
Offset distance
Coating quality Coating resistance
燃气管道阴极保护(1)
5.2.2 AC杂散电流感应影响危害
（1）安全 操作人员 设备安全
（3）防腐层质量与阴极保护电流密度
燃气管道阴极保护(1)
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
燃气管道阴极保护(1)
第三节 牺牲阳极保护
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。
埋地钢质管道阴极保护参数测量方法.
埋地钢质管道阴极保护是一种常用的防护措施，用于防止管道腐蚀。
测量阴极保护参数的方法有多种，下面我将介绍一种常用的测量方法：
1. 收集必要的工具和设备，包括阴极保护测试仪、测试电缆、标准参比电极、电压表和接地线。
2. 准备工作：确保测量仪器和设备的正常工作，检查电缆和接地线的连接是否牢固，标准参比电极是否清洁和完好。
3. 选择测量点：根据具体情况选择要进行测量的管道表面位置。
通常，在管道的进出地下的地方以及管道的接头处是常见的测量点。
4. 连接测试仪器：将测试电缆的一端连接到标准参比电极上，另一端连接到阴极保护测试仪上。
确保连接稳固和正确。
5. 测量电位：将测试电极插入到埋地管道的表面，确保电极和管道有良好的接触。
观察测试仪器上的测量值，记录下来。
6. 测量接地电阻：将接地线与标准参比电极连接，并将其插入到接地点。
使用电阻测量仪测量接地电阻的数值。
7. 分析和评估测量结果：将测量到的阴极保护电位与建议的标准值进行比较，并根据测量结果评估阴极保护的效果。
如果测量结果与标准要求不符合，则需要采取相应的维护和修正措施。
请注意，上述方法是一种常见的测量阴极保护参数的方法，但具体的操作步骤可能会因不同的具体情况而有所差异。
在进行测量工作之前，建议参考相关的标准和指南，并遵循相关的安全操作规程，确保测量的准确性和安全性。
长输管道外加电流阴极保护及阴极保护站维护基础知识
长输管道外加电流阴极保护及阴极保护站维护基础知识河南汇龙合金材料有限公司1.目的：随着国内长输管道的大规模建设，我国的天然气管网已初具规模，长输管道外加电流阴极保护技术也被大量广泛应用，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。
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。
埋地钢质管道阴极保护参数测试方法
埋地钢质管道阴极保护参数测试方法一、引言埋地钢质管道阴极保护是一种重要的保护措施，旨在减缓钢质管道在土壤中的腐蚀速度。
为了确保防护效果，需要对埋地钢质管道的阴极保护参数进行测试和评估。
本文将介绍一种常用的测试方法，并详细描述相应的步骤和要点。
二、测试设备准备1.阴极保护测试设备：包括电位计、电流计、参比电极等。
2.测试电池：一般为可充电电池或干电池，用于给测试设备供电。
3.测试线缆：用于连接测试设备和钢质管道。
三、测试步骤1.安装测试设备：将电位计和电流计等设备连接好，确保测试设备工作正常。
2.测试点选取：在埋地钢质管道上选择多个测试点，通常应包括管道起点、终点和中间等位置。
3.参比电极放置：将参比电极插入土壤中，距离要测试的钢质管道一定距离，一般建议距离为3倍管道直径。
4.测试电极放置：将测试电极与钢质管道连接，确保良好的接触，并用适当的方式固定，以防止意外移动。
5.测试电位记录：将测试设备中的电位计接触到每个测试点上，记录电位值，并记录时间。
6.测试电流记录：将测试设备中的电流计接触到测试点上，记录电流值，并记录时间。
四、测试要点和注意事项1.测试时应选择干燥的天气，以避免因为土壤含水量变化而导致测试结果不准确。
2.测试电位的测量应当静止一段时间后再进行记录，避免测试时阴极保护系统的脉冲干扰。
3.测试点选取应尽量覆盖整个钢质管道，以确保测试结果的代表性。
4.参比电极的放置位置应远离其他阴极保护系统和金属结构，以减小干扰。
5.测试电极与钢质管道的接触应良好，避免电阻过大而导致测试结果误差。
6.测试设备的精度应满足相关标准要求，以保证测试结果的准确性。
7.测试记录应包括测试时间、测试地点、测试点坐标、测试参数等信息，以备后续分析。
五、测试结果分析通过测试记录的电位和电流值，可以计算出埋地钢质管道的阴极保护参数，如夜间开路电位、电流密度等。
进一步分析这些参数，可以评估阴极保护系统的有效性，以及钢质管道的腐蚀状态。
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）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。
管道阴极保护技术参数
管理点名称
技术要求
检验者
检测仪器
测试周期
检测
方式
绝缘法兰的绝缘电阻
绝缘电阻大于500兆欧
阴保工
兆欧表
专检
测试桩电缆与管道联结点
焊接点接触完好
阴保工
万用表
自检
三桩及警示牌
完好无损
巡线员
每天一次
自检
阳极床接地电阻
不大于3欧
阴保工
接地电阻测试仪
每月一次
专检
管道保护电位
-0.8～-1.5伏
阴保工
万用表
每月一次
自检
汇流点电位
-0.8～-1.5伏
阴保工
万用表
每月一次
自检
恒电位仪机外接地
不得有连接断线
阴保工
每天一次
自检
零线接阴的接法
单独接到管道上
阴保工
自检
参比电极
饱和溶液不得流空
阴保工
自检
恒电位仪机房
干燥，清洁
阴保工
每天一次
自检
恒电位仪
无故障
阴保工
每天一次
自检
保护电位控制范围
-0.85～-1.5伏
阴保工
每天一次
自检
输出电流
控制在额定范围内ຫໍສະໝຸດ 阴保工每天一次自检
输出电压
控制在额定范围内
阴保工
每天一次
自检
防腐层绝缘电阻率
大于500欧/平方米
阴保工
万用表、电位差计
自检
管道电流漏失率
小于0.07安/公里
阴保工
万用表、电位差计
自检
检测仪器设备
阴极保护知识(最新)
一 腐蚀
腐蚀电池：
由于双电层原理，金属在溶液中建立电极电位。 在电解质溶液中，金属表面上的各部份，其电位 是不完全相同的，电位较高的部分形成阴极区， 电位较低的部分形成阳极区。这便构成了局部腐 蚀电池。
一 腐蚀
腐蚀电池形成的充分必要条件： 1)必须有阴极和阳极。 2)阴极和阳极之间必须有电位差 3)阴极和阳极之间必须有金属的电流通道。 4)阴极和阳极必须浸在同一电解质中，该电 解质中有流动的自由离子。
阴极保护知识
阴极保护知识
一 腐蚀 二 埋地管道腐蚀机理 三 防腐层 四 阴极保护方式 五 阴极保护基本参数 六 常见的牺牲阳极材料 七 牺牲阳极的埋设方式 八 外加电流阴极保护系统的主要设施 九 PS-1LC恒电位仪 十 HDV-4D-5恒电位仪
一 腐蚀
腐蚀定义：金属暴露在自然界随着时间的 流逝而变质，其本质就是金属由元素状态 返回自然状态，腐蚀是一种自然现象；通 俗的说，腐蚀就是金属和周围介质发生化 学或电化学作用而导致的无谓消耗或破坏。
二 埋地管道腐蚀机理
含水量大的位置，金属为阳极，发生腐蚀。 当管道经过沼泽进入沙漠地带时，该现象尤为突出。 储罐或管道处于土壤不均匀的环境时，引起腐蚀。 管道经过不同不同性质土壤时，将形成腐蚀电池，阳极段发生腐蚀。 六、杂散电流腐蚀 杂散电流：沿规定路径之外的途径流动的电流。 杂散电流腐蚀：由于杂散电流流动而引起的腐蚀。 直流电车系统以及阴极保护系统经常成为杂散电流源。当管道防腐层较 差时，杂散电流从管道的一个部位流入，沿管道流动一段距离后，在涂 层缺陷处离开管道。 在电流进入的部位，管道得到保护；在电流离开的部位，管道发生腐蚀
五 阴极保护基本参数
过Hale Waihona Puke 护对管道的影响：保护电位不是愈低愈好，是有限度的，过低 的保护电位会造成管道防腐层漏点处大量析出氢气，造成涂层与管 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。
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。
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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
埋地钢质管道阴极保护参数测试方法
埋地钢质管道阴极保护参数测试方法埋地钢质管道阴极保护是一种常用的腐蚀控制技术，通过施加一定电位或电流给钢管的表面，形成一层保护层，从而减少钢管的腐蚀速度。
为了确保阴极保护的有效性，需要对一些关键参数进行测试。
本文将介绍埋地钢质管道阴极保护参数的测试方法。
1.电位测试电位测试方法一般包括以下步骤：(1) 将电位测试仪的电极插入到土壤中，直至电极与管道表面有约10-20cm的距离。
(2)打开电位测试仪，记录测得的电位值。
(3)在管道各个位置进行测试，并记录数据。
2.电流密度测试电流密度是指通过管道单位截面积的电流量，是阴极保护的另一个重要参数。
电流密度测试可以判断阴极保护系统是否正常工作。
电流密度测试方法一般包括以下步骤：(1)在管道的表面选择若干个代表性位置，将测量电极固定在管道表面上。
(2)将电流测量仪表与电极相连，记录电流密度的测量值。
(3)在管道的不同位置进行测试，并分析数据。
3.极化曲线测试极化曲线测试可以提供更详细的阴极保护信息，通过测试可以确定阴极保护系统的极化电位、阴极保护的效果等。
极化曲线测试方法一般包括以下步骤：(1)在管道表面选择若干个测试点，将电极插入到土壤或水中。
(2)使用极化仪采集极化曲线的数据，包括电流密度和电位。
(3)根据测得的曲线数据，分析阴极保护系统的性能。
除了上述常用的测试方法之外，还可以结合实际情况采用其他测试方法，如pH值测试、氧化还原电位测试等。
同时，为了确保测试结果的准确性，还需要注意以下事项：(1)测试仪器的选择应根据实际需求和标准要求进行，在测试前应进行校准。
(2)测试点的选择应具有代表性，可以根据管道的结构、材料、大气环境等因素进行选择。
(3)测试数据的记录和分析应详尽，并进行合理的解释和评估。
总之，埋地钢质管道阴极保护参数的测试方法是保证阴极保护系统有效性的关键，通过对电位、电流密度和极化曲线等参数的测试，可以及时发现问题并采取相应的修复措施，从而延长管道的使用寿命。
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在工程实际中也可采用通电情况下管道对 地电位较自然电位向负偏移300mV以上的指标。 选用这个偏移指标时应考虑以下因素：
(1)本指标不能提供完全的保护，但在无 杂散电流环境下，对裸露或防腐层质量低劣的 管道则是切实可行的手段：
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(2)在具有良好防腐绝缘层的管道或受到杂散 电流干扰的管道上，使用本指标是浪费的或错误 的；
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三、最大保护电位
管道通人阴极电流后，管道电位变负，当 其负电位提高到一定程度时，H+在阴极表面还 原，使得管道表面会析出氢气，减弱甚至破坏 防腐层的粘结力。所以必须将通电点电位控制 在比析氢电位稍正一些的位置。这个电位称为 最大保护电位。最大保护电位应经过试验，考 虑防腐层的种类及环境来确定，以不损坏防腐 层的粘结力为准。
本指标用于管道表面是均匀极化而又没有 杂散电流干扰的情况ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，判定阴极保护效果是 相当准确的。在具有中断电流测量手段时，推 荐采用这个指标。
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(二)特殊条件的考虑
(1)对于裸钢表面或涂敷不良的管道，在 预先确定的电流排放点(阳极区)确定净电流 是 从电解质流向管道表面。
(2)当土壤或水中含有硫酸盐还原菌，且 硫酸根含量大于0．5％(质量百分数)时，通 电保护电位应达到一950mV或更负。
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五、阴极保护准则
SY／T 0036--2000提出的阴极保护准则 有以下内容。
(一)埋地钢质管道阴极保护准则
(1)在施加阴极电流的情况下，测得管地电位 为一850mV(CSE)或更负。测量中必须排除附加电 压降(IR降)的影响。
该指标是一个被广泛接受的参数，大量试验
和工程实践都证明采用该指标时，埋地管道阴极
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对于无防腐层的裸钢管道，最小保护电 流密度可用下列经验公式表达：
i×p=50 式中 i——最小保护电流密度，μA／m2；
p——土壤电阻率，Ω·m。 不同表面状况的钢管的最小保护电流密 度参见表1—3—3。 表1—3—3不同表面状况的钢管的最小保护 电流密度
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从表1—3—3中可以看出：裸管比有防腐层 的管道需要的保护电流密度大得多；土壤电阻 率越小，需要的保护电流密度越大。
此外，季节的变化对管道自然腐蚀电位的影 响也很大。
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二、最小保护电位
为使腐蚀过程停止，金属经阴极极化后 所必须达到的电位称为最小保护电位。显然 最小保护电位等于腐蚀原电池阳极的起始电 位。
埋地油气管道的最小保护电位与管材种 类、土壤情况有关。根据实验测定，钢质管 道在一般土壤中的最小保护电位为一0．85V 左右(相对饱和硫酸铜参比电极)。
第三节 阴极保护参数
各种金属材料在不同的介质条件下，具有不 同的腐蚀电位、保护电位和保护电流密度。
正确选择和控制这些参数是决定保护效果的 关键。
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一、自然腐蚀电位
管道自然腐蚀电位就是金属管道在未通电保 护之前的对地电位，简称自然电位。
自然腐蚀电位随着管道表面状况(防腐层质量、 管道腐蚀情况等)和土壤条件的不同而异。
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它表现为测得的管地电位比实际更负，即地面 测量虽已达到保护电位，实际管道并不一定达到了 保护电位。这是管道保护工在实际工作中应充分考 虑的。
上面列举的各种指标，分别适用于不同的对象 和场合。在实际工作中，应根据具体情况选择一种 适合本单位的指标。
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由于在实际工作中很难测定腐蚀电池的阴、 阳极的具体位置和面积的大小，故表l一3—3中 所列数据都是按与电解质接触的整个被保护金 属表面积计算的。
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类似的试验数据对于较小的金属构筑物，如 油罐的罐底、平台的桩等是适用的；对于沿途土 壤电阻率和防腐层质量变化较大的长距离管道， 则往往偏差较大。故对于管道的阴极保护，常以 最小保护电位和最大保护电位作为衡量标准。
(3)本指标能有效地停止大部分金属管道的宏 观腐蚀，但是对停止金属管道表面上的微观腐蚀 将是有限度的。
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在应用上述判定指标时，应注意测量误差， 因为地下管道阴极保护电位不是在金属和土壤介 质接触界面上的某一点进行测定，而是将参比电 极放在位于管道上方或在地面的遥远点上进行测 量，管道金属和电解质溶液界面上的电位差不会 完全等同于管道金属与土壤间的电位差，这是由 于电流流经管道，金属界面与参比电极之间的土 壤之间产生附加电压降(IR降)造成的。
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四、保护电流密度
保护电流密度是指被保护金属上单位面积 所需的保护电流。管道保护电流密度与管材、 防腐层状况、土壤环境等因素有关，有时还受 到季节的影响。
阴极保护时，使管道停止腐蚀或达到允许 程度时所需的电流密度值称为最小保护电流密 度。
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因为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； 只有无法测定电位时，才把保护电流密度作为 控制参数。
保护效果显著，安全可靠。
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(2)相对饱和硫酸铜参比电极的管／地 极化电位为一850mV或更负。
(3)管道表面与土壤接触的稳定的参比 电极之间的阴极极化的电位值最小为100mV。 这一准则可能用于极化的建立过程中或衰 减过程中。
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负偏移100mV称为管道极化偏移电位，它是 在中断保护电流后，测定即时出现的管道／土 壤界面问实际的保护电位与自然电位的差值。 当此值超过100mV时，可以认为管道受到了良 好的阴极保护。