《阴极保护原理培训》PPT幻灯片
合集下载
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。
《阴极保护相关培训》课件
阴极保护系统的类型
牺牲阳极阴极保护
通过将一种更活泼的金属（如锌 、镁、铝等）作为阳极，与被保 护金属相连，从而向被保护金属 提供保护电流。
外加电流阴极保护
通过外部电源向被保护金属提供 保护电流。电源的正极与辅助阳 极相连，负极与被保护金属相连 。
阴极保护系统的安装与维护
安装
在安装阴极保护系统时，需要确保阳极、电解质溶液和参比电极的位置合理， 以便提供均匀的保护电流。同时，需要确保连接线路的阴极保护技术利用电化学原理，将被保护金属与电位更负的金属连接， 使被保护金属成为整个腐蚀电池的阴极，从而受到保护。常见的牺牲阳极材料包 括镁、锌、铝等。
外加电流阴极保护技术
总结词
通过外部电源提供电流，将被保护金属作为阴极，以防止其 腐蚀的技术。
详细描述
外加电流阴极保护技术通过外部电源提供电流，将被保护金 属强制作为整个腐蚀电池的阴极，从而防止其腐蚀。该技术 需要一个稳定的电源和适当的阳极材料（如石墨、铂等）来 提供电流。
阳极系统是阴极保护系统的核心部分 ，负责提供保护电流。阳极材料通常 选用高纯度、高导电性的金属或合金 ，如镀锌钢、铝合金等。
电解质溶液
参比电极
参比电极用于监测被保护金属的电位 ，以便调整保护电流的供给。常用的 参比电极有铜/硫酸铜电极、银/氯化 银电极等。
电解质溶液是连接阳极和被保护金属 的媒介，通常选用硫酸、氯化物等溶 液。
管道阴极保护案例
总结词
管道阴极保护案例主要涉及长距离输送管道的防腐保护，通过外加电流或牺牲阳极的方法，降低管道的腐蚀速率 。
详细描述
某石油公司采用外加电流阴极保护系统，对一条长距离输油管道进行保护。通过合理设计保护方案，有效降低了 管道的腐蚀速率，延长了管道使用寿命，保证了油品安全输送。
阴极保护培训讲义图文
THANKS
感谢观看
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
阴极保护恒电位仪培训PPT课件
阴极保护恒电位仪培训ppt课件
目录
• 恒电位仪基本原理与结构 • 恒电位仪操作方法与步骤 • 恒电位仪参数设置与调整技巧 • 阴极保护系统设计与选型建议 • 恒电位仪在阴极保护系统中的应用案例 • 培训总结与展望
01 恒电位仪基本原理与结构
阴极保护原理及作用
阴极保护原理
通过向被保护金属结构物施加一 个外加电流，使其电位负移到金 属表面腐蚀电池阳极的开路电位 ，从而使金属得到保护。
可靠性
系统应具有高可靠性， 能长期稳定运 Nhomakorabea，减少维护工作量。
经济性
在满足安全性和可靠性的 前提下，尽量降低系统成
本，提高经济效益。
适应性
系统应能适应不同的工作 环境和工况，具有一定的
灵活性和可扩展性。
关键设备选型建议
01
02
03
04
恒电位仪
选用高精度、高稳定性的恒电 位仪，确保输出电位的准确性
和稳定性。
03 恒电位仪参数设置与调整 技巧
参数设置方法及注意事项
参数设置步骤
接通电源，进入参数设置界面，按照 实际需求设置各项参数，如输出电压 、电流限制等。
注意事项
在设置参数前，需了解被保护体的材 质、环境等因素，选择合适的参数； 设置过程中要确保电源稳定，避免电 磁干扰。
参数调整技巧与经验分享
调整原则
1 2 3
知识收获
学员们普遍表示通过本次培训，对阴极保护及恒 电位仪有了更深入的了解，掌握了相关知识和技 能。
实践应用
部分学员分享了在实际工作中应用所学知识的经 验，表示培训内容与工作实践紧密结合，对工作 有很大帮助。
学习感受
学员们认为本次培训内容丰富、专业性强，教师 讲解生动、易于理解，学习氛围浓厚。
目录
• 恒电位仪基本原理与结构 • 恒电位仪操作方法与步骤 • 恒电位仪参数设置与调整技巧 • 阴极保护系统设计与选型建议 • 恒电位仪在阴极保护系统中的应用案例 • 培训总结与展望
01 恒电位仪基本原理与结构
阴极保护原理及作用
阴极保护原理
通过向被保护金属结构物施加一 个外加电流，使其电位负移到金 属表面腐蚀电池阳极的开路电位 ，从而使金属得到保护。
可靠性
系统应具有高可靠性， 能长期稳定运 Nhomakorabea，减少维护工作量。
经济性
在满足安全性和可靠性的 前提下，尽量降低系统成
本，提高经济效益。
适应性
系统应能适应不同的工作 环境和工况，具有一定的
灵活性和可扩展性。
关键设备选型建议
01
02
03
04
恒电位仪
选用高精度、高稳定性的恒电 位仪，确保输出电位的准确性
和稳定性。
03 恒电位仪参数设置与调整 技巧
参数设置方法及注意事项
参数设置步骤
接通电源，进入参数设置界面，按照 实际需求设置各项参数，如输出电压 、电流限制等。
注意事项
在设置参数前，需了解被保护体的材 质、环境等因素，选择合适的参数； 设置过程中要确保电源稳定，避免电 磁干扰。
参数调整技巧与经验分享
调整原则
1 2 3
知识收获
学员们普遍表示通过本次培训，对阴极保护及恒 电位仪有了更深入的了解，掌握了相关知识和技 能。
实践应用
部分学员分享了在实际工作中应用所学知识的经 验，表示培训内容与工作实践紧密结合，对工作 有很大帮助。
学习感受
学员们认为本次培训内容丰富、专业性强，教师 讲解生动、易于理解，学习氛围浓厚。
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。
阴极保护技术交流学习PPT课件
2020/3/23
12
阴极保护的分类
•
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
2020/3/23
13
阴极保护的分类及组成
牺牲阳极阴极保护
两种金属相接触而产生的腐蚀电池。在这种腐蚀电池中一 种金属比另一种金属活泼而发生腐蚀。在牺牲阳极的阴极保护 技术中，就是有意识地运用这种作用建立足够强的异种金属腐 蚀电池来抵消通常存在于管道表面的腐蚀电池，这是通过将一 种十分活泼的金属与管道相连接来实现的。
在一般情况下，牺牲阳极提供的电流是有限的。所以，牺 牲阳极阴极保护一般都用在保护所需电流较小、低电阻率土壤 中（100欧姆米）。
常用的牺牲阳极材料：镁（Mg)阳极、锌(Zn)阳极、铝（Al） 阳极
2020/3/23
14
阴极保护的分类及组成
• 牺牲阳极阴极保护系统构成图
2020/3/23
15
阴极保护的分类及组成
6、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绝对值最小的负 电位值，称之为最小保护电位。
最小保护电位也与金属的种类、腐蚀介质的组成、温度、浓度等有关。 最小保护电位值常常是用来判断阴极保护是否充分的基准。因此该电 位值是监控阴极保护的重要参数。
实验测定在土壤中的最小保护电位为－0.85V（相对饱和CSE）。
6
基础知识篇
腐蚀控制 腐蚀的控制方法应根据腐蚀机理的不同和所处环境条 件的不同，采用相应的腐蚀控制方法， 在油气管道保护 过程中应用最为广泛的控制金属腐蚀的方法为以下五类： 1、选择耐腐蚀材料 2、控制腐蚀环境 3、选择有效的防腐层 4、阴极保护 5、添加缓蚀剂
2020/3/23
《阴极保护原理》PPT课件
三层PE防腐层
• 耐微生物腐蚀及深根植物根刺能力强，不发生植物
根穿透现象； • 强度高，可以直接用含有直径≤Φ 25mm 的非人
工粉碎砾石的土回填而不会造成任何损伤； • 抗阴极剥离能力强； • 产品质量稳定，有利于全面质量控制； • 使用寿命长，在≤ 60 ℃的条件下可以使用 50 年
以上。
三层PE防腐层
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。
腐蚀原理
Fe→Fe2++2eO2+2H2O+4e-→4OH2H2O+2e-→H2+2OH通常工程材料在常温条件下含水环境 中的腐蚀是一种自然的电化学腐蚀 含水的环境通常成为电解质
⊙腐蚀发生的四个必要条件：
腐蚀原理
1) 必须有阳极或阳极区； 2) 必须有阴极或阴极区； 3) 阳极和阴极之间应电性连接 4) 阳极和阴极必须置于导电性介质中
在阴极保护中，提出阴极保护电位值并不是越负越有 利于金属的防护，而应有一个绝对值最大的负电位值，称之 为最大保护电位。
一些涂料耐负电压的性能
涂料种类
耐阴极保护电压 (V)
油性 涂料
-0.88
沥青系涂 料
-1.20
环氧沥青 涂料
-1.50
环氧系涂料 （3层pe）
-1.30— -1.5
三层PE防腐层
采用聚乙烯对钢管进行防腐，是近年来逐步推广开来 的一种钢管防腐技术。聚乙烯涂层的主要特点是： • 防腐性能极佳，可耐受在自然环境下存在的各种腐蚀 ； • 具有较高的质价比； • 绝缘性能极好，而且在干燥条件下与长期浸水条件下 电性能基本不变，可有效的防止杂散电流引起的电化 学腐蚀；
-埋地干线防腐采用三层PE防腐涂层(3-layer PE)，其结构为： 底层：熔结环氧底层（primer）,厚度≥100μm； 中间层：共聚物热熔胶(adhesive),厚度170～250μm； 外 层 （ 背 层 ） ： 聚 乙 烯 防 腐 层 （ polyethylene ） , 厚 度 ≥ 3.0 或 ≥3.7mm.