管道工程阴极保护系统技术服务手册
建筑工程技术实践报告 PCCP管道阴极保护施工方案
GAO目录1概述11.1工程概况11.2施工范围12执行标准13管道沿线土壤电阻率14阴极保护要求24.1电连续性要求24.2焊点的防腐绝缘24.3阴极保护准则25施工要求35.1施工程序35.2材料35.3填包料拌和35.4PCCP管道电连接35.5焊点的防腐绝缘45.6阳极安装45.7测试点的安装45.8电缆安装56检测系统56.1施加前测试56.2施加期间的测试56.3维护与管理67进度计划及进度保障措施77.1阴极保护施工进度计划77.2进度保证措施78环境保护措施89文明施工措施810安全保障措施9PCCP管道阴极保护施工方案1概述1.1工程概况本标段为施工B标段全线长*km。
输水管线设计流量采用*输水设计流量3.25m3/s；输水管道选用单根^1800山11、0.6MPa抗硫酸盐侵蚀预应力钢筒混凝土管。
为了减小PCCP管道中预应力钢筋和钢筒的腐蚀破坏，延长PCCP管道的使用寿命，采用牺牲阳极阴极保护系统对PCCP管道进行保护。
PCCP管采用带状锌阳极进行阴极保护，管件采用棒状纯锌阳极进行阴极保护。
1.2施工范围本工程管道安装包括*〜*桩号范围内的预应力钢筒砼管、管线钢管件和阀井钢管件的阴极保护。
2执行标准(1)输水线路阴极保护设计图(2)GB/T28725-2012埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护(3)GB/T21448-2008埋地钢质管道阴极保护技术规范；(4)GB/T21246-2007埋地钢质管道阴极保护参数测试方法；(5)SY/T0019-97埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范。
3管道沿线土壤电阻率管道沿线的土壤电阻率测试数据，详见下表：管道沿线土壤电阻率测试数据表4阴极保护要求平行PCCP管道埋设两条带状锌阳极对PCCP管道内的钢筒和预应力钢筋进行保护，锌带以30m为一个单元，两端通过电缆与对应的管子进行电连接；PCCP管道采用钢制构件连接，如排气阀井、计量阀井、分水阀井、连通设施、分水口和弯头处，PCCP管与钢构件不进行电连接，单独进行保护。
阴极保护技术在PCCP管道供水工程中的应用
阴极保护技术在PCCP管道供水工程中的应用发表时间：2020-05-29T17:08:23.233Z 来源：《工程管理前沿》2020年2月6期作者：张超魁[导读] 阴极保护技术即利用电化学的方法，将需要保护的管道结构极化【摘要】阴极保护技术即利用电化学的方法，将需要保护的管道结构极化，使之电位向负向移动，以达到在环境介质中处于阴极，使管道处于被保护的状态。
本文介绍阴极保护技术在PCCP管道工程中的工作原理及安装方法。
【关键词】PCCP管道引水工程阴极保护1 前言为了延长和保证PCCP管道的使用寿命，阴极保护技术目前已广泛应用到各种供水、引水、污水处理等管线项目中。
该技术是一种用于防止金属在电介质（海水、淡水及土壤等介质）中腐蚀的电化学保护技术，其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，当金属的电位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制，避免或减弱腐蚀的发生。
本文则以某供水工程为例，介绍阴极保护技术在PCCP管道工程中的工作原理及安装方法。
2 工程概况某供水工程合同主体工程为管道和溢流池的建安工程，主管道为4根DN3200的PCCP管或钢管。
线路全长为18.469km，其中PCCP管段线路长18.032km，钢管段线路长0.277 km，溢流池段长0.16km。
标段沿线地下水较丰富，地质条件复杂，土壤环境有较强的腐蚀性。
PCCP是目前使用非常广泛的优质复合管材，它是由钢筒、高强预应力钢丝、高强混凝土、高强砂浆和橡胶密封圈等原材料制作而成，不仅具有抗渗性、耐久性、使用寿命长、抗震能力强、施工维护方便等优点，还能适用于高工压、厚覆土等工程环境。
3 PCCP管道腐蚀原因分析PCCP管道是带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护层，采用钢制承插口，同钢筒焊在一起，承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，它充分而又综合地发挥了钢材的抗拉、易密封和混凝土的抗压、耐腐蚀，具有高密封性、高强度和高抗渗的特性。
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。
管道阴极保护施工方案
管道阴极保护施工方案一、引言。
管道阴极保护是一种常见的防腐蚀技术，通过施加外电源，使管道成为负极，从而抑制金属的电化学腐蚀。
在工业生产中，管道阴极保护施工方案的制定和实施至关重要，不仅关系到管道设备的安全运行，还关系到环境保护和资源利用。
本文将就管道阴极保护施工方案进行详细介绍，以期为相关工程技术人员提供参考。
二、施工前准备。
1. 管道阴极保护施工前，需对管道进行全面的检查和评估，包括管道材质、管道表面状态、周围环境情况等。
根据检查结果确定阴极保护的具体施工方案。
2. 确定阴极保护电流密度，根据管道材质、土壤电阻率等因素，计算出合适的电流密度，以确保阴极保护的有效性。
3. 选择合适的阴极保护材料，包括阴极保护电源、阳极材料、连接线路等。
确保所选材料符合相关标准和规范要求。
4. 制定施工计划，包括施工时间、施工人员配备、施工流程等。
确保施工计划合理、可行。
三、施工过程。
1. 清理管道表面，去除油污、锈蚀等杂质，保证管道表面清洁。
2. 安装阳极材料，按照设计要求在管道表面固定阳极材料，确保阳极与管道表面良好接触。
3. 连接阴极保护电源，根据设计要求连接阴极保护电源，调整电流密度和工作方式，确保阴极保护系统正常运行。
4. 监测阴极保护效果，通过实时监测管道电位和电流密度等参数，及时发现问题并进行调整。
5. 完善相关记录，对施工过程中的关键环节和参数进行记录，形成施工报告和档案。
四、施工后工作。
1. 定期检查维护，定期对阴极保护系统进行检查和维护，确保系统的长期稳定运行。
2. 处理施工后问题，对施工后出现的问题及时处理，保证阴极保护系统的有效性。
3. 总结经验教训，对施工过程中的经验和教训进行总结，为今后类似工程提供参考。
五、结语。
管道阴极保护施工方案的制定和实施是一项复杂而重要的工作，需要工程技术人员具备丰富的经验和专业知识。
本文所述的施工方案仅为参考，实际施工需根据具体情况进行调整和优化。
希望本文能为相关工程技术人员提供一定的帮助，促进管道阴极保护技术的应用与推广。
阴极保护工程技术手册
阴极保护工程技术手册实例应用篇一、钢质管道阴极爱护方法与设计１、钢质管道牺牲阳极阴极爱护：①设计运算：管道表面积运算：S=2πrLS—管道表面积 r —管道半径 L—管道长度管道爱护电流运算：I =S IaI—管道爱护电流S—管道表面积Ia—管道爱护电流密度）阳极输出电流：Ｉａ＝△E/RＩａ—阳极输出电流A △E—阳极有效电位差VR—回路总电阻R阳极数量：N=f.IA/IaN—阳极数量IA—所需爱护电流A Ia—单支阳极输出电流A F—备用系数，取2-3倍阳极使用寿命：Ｔ＝0.85 W/ωIT —阳极工作寿命a W—阳极净质量，kgω—阳极消耗率kg/(A.a) I—阳极平均输出电流，A②设计、安装说明：1、一样牺牲阳极工程采纳镁合金牺牲阳极，规格通常为22公斤/支，也有采纳14公斤、11公斤、8公斤的规格，一样安装时单支焊接或两支阳极并联为一组安装。
2、假如是并联焊接，相邻阳极组最好分布在管道两侧。
阳极组距管道外壁约2.0m左右,距管道外壁最少不小于300mm；最小埋深部不小于1m。
可依照现场实际情形，按照有关标准规范适当调整阳极位置。
3、假如阳极采纳4支一组，同侧阳极组间距最低不小于2米。
4、阳极钢芯与电缆连接，采纳焊锡灌注，以减少接触电阻，同时应保持连接处的绝缘密封，需包覆环氧树脂玻璃布，然后再采纳热收缩套管，加以密封和绝缘，阳极的钢芯一端阳极端面，须涂环氧树脂，确保该端面不起作用，其他五面要清洁洁净，放入盛有阳极填充料的棉布口袋中。
5、阳极电缆可用10mm2电缆，可用vv-1kv/1x10mm2。
6、牺牲阳极与钢管可采纳铝热焊剂直截了当将阳极电缆焊接于钢管上，安装前，第一在管道防腐层上切割出一个100mm*100mm 的焊接口，或依照焊接施工情形对焊接口大小进行相应调整。
并清理焊接口保持表面干燥和清洁，以保证焊接质量。
焊接完成后采纳补伤片补伤，认真修复焊接处的防腐层，保证该处密封绝缘。
7、阳极安装在阳极坑后进行回填，在回填土中不应含有砖、石等，若坑内较干燥时，应在阳极外的布袋上盖上一层薄土后，向坑内灌水，使阳极布袋内的填料饱和吸满水，然后再回填并夯实，复原地坪。
科技成果——PCCP管道阴极保护技术
科技成果——PCCP管道阴极保护技术所属行业化工适用范围给排水工程成果简介1、技术原理本技术主要针对PCCP管道在服役过程中由于电化学腐蚀所引发的管壁减薄、管道穿孔、爆管等问题进行预防性保护，其主要技术原理是通过指定的阳极向被保护阴极（PCCP管道）输送电子，阻止阴极释放电子，从而抑制阴极的腐蚀，以达到保护阴极的作用，有效的减少PCCP的腐蚀，从而减少钢铁和混凝土的损耗，实现节能效果。
具体的实施方式主要包括牺牲阳极式阴极保护和外加电流式阴极保护两种，其中牺牲阳极式阴极保护主要由牺牲阳极、参比电极、电缆和测试桩组成；外加电流式阴极保护主要由恒电位仪/整流器、辅助阳极、参比电极、电缆和测试桩组成。
2、关键技术与装备（1）通过建立腐蚀预测模型、阴极保护建模技术等实现系统的阴极保护设计；（2）辅助阳极、整流器/恒电位仪、检测设备。
主要技术指标1、极化值达到100mV，减少腐蚀速度可达98%，极大的延长管道使用寿命；2、极化电位不大于1000mV，避免钢丝氢脆。
技术水平1、该技术达到国内先进水平，由我公司编制的GB/T28725-2012《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》标准通过了国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会的审核，并于2012年9月3日发布，该标准属国内首项埋地预应力钢筒混凝土管道（PCCP）的规范性文件，填补了国内该项技术的空白；2、该技术所形成的国家标准GB/T28725-2012《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》于2014年被中国工业防腐蚀技术协会评为科技进步二等奖；3、2015年获得沈阳市工业和信息产业技术创新项目资金补助50万元；4、2011年3月7日获得“国家实用新型专利”，“预应力钢筒混凝土管道的阴极保护测量组元”，ZL201120056714.6。
典型案例1、辽宁省三湾水利枢纽及输水工程建设管理局所建设的辽宁省三湾水利枢纽及输水工程，线路全长38.099km，枢纽工程水库总库容1.54亿m3，电站装机容量18MW，输水工程输水设计规模67.56万t/d；净水厂一期总供水规模为15万t/d，目前一期工程12.6km已建设完成，工程全线采用牺牲阳极式阴极保护，管线运行情况良好，未发生电化学腐蚀所引发的事故。
天然气管道阴极保护专项施工方案
阴极保护专项施工方案编制人：审核人：审批人：编制单位：年月日目录一、工程概况 ------------------------------------------------------------ 3二、编制依据 ------------------------------------------------------------ 3四、施工准备 ------------------------------------------------------------ 3五、阴极保护施工方案----------------------------------------------------- 4六、质量管理措施 ------------------------------------------------------- 14七、HSE管理措施-------------------------------------------------------- 16八、施工计划及主要机械设备---------------------------------------------- 18一、工程概况区域性阴极保护采用强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。
主要涉及到区域性阳极保护、绝缘装置的保护和站内管道的电连续性跨接三部分。
主要施工内容包括恒电位仪安装、柔性阳极安装、参比电极安装、通电点、馈流点、测试点的安装，每路阴极保护系统共设置一个通电点、三个馈流点及五个测试点。
二、编制依据《石油天然气站内工艺管道工程施工规范》GB50540-2009；《石油和天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY／T4079-95；《石油天然气钢制管道无损检测》SY/T4109-2005；《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB 8923-88；《管道防腐层检漏试验方法》SY/T0063-1999《钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》SY/T0414-2007《埋地钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》SY/T4013-1995《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《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-2003《阴极保护管道的电绝缘标准》SY／T 0086-2003《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。
长输管道站场区域阴极保护
• 多年来站场内部埋地管网的腐蚀破坏事故 不断的发生，如忠—武输气管线站场在扩建开 挖时发现，站内管线防腐层脱落严重，又没有 阴极保护措施，造成了较为严重的腐蚀；07年 初在西气东输轮南首站以及陕京输气管道站内 开挖过程中，也同样发现防腐层破损严重，使 管道遭受了腐蚀；另外，早些年在阿—赛线、 濮--临复线
• CPE西南分公司也在永唐秦输气管道站场中实施 了深井阳极地床区域阴极保。 在国内工程不断进行区 域阴保实验的同时，管道局也先后在科威特、俄罗斯 西伯利亚—太平洋等管道工程中实施区域阴保，同时 我们也在不断与我们的国际合作伙伴如美国克罗尼尔 、MACTOR、英国CP、德国SSS等专业公司广泛合作，对 国外的区域阴保也有比较多的了解和掌握。
•三、 区域性阴极保护技术特点
• 多年来，长输管道工程设计中，区域阴极保
护设计和实施之所以没有很好地全面开展，与其保护 对象的多样性、影响因素的多重性以及现场条件制约 的多方性有很大关系。通常来说，区域阴保具有如下 技术特点。
• --保护对象复杂性，站内区域性阴极保护是复杂 的系统，通常包括站内埋地工艺管网、站内消防管线 、排污管线、放空管线、热力管网等，这与站外单一 干线管道的保护完全不同，相互制约和影响因很多， 需要系统地统筹考虑。
• 这些因素都是区域阴保难以成功实施原因。
•边水平浅埋阳极组方式，这两个站的设计和实施由泵 站管理单位完成，由于输油泵站区域较大，地下管网 较多，管道电绝缘几乎没有实施，因此，这两个站的 区域阴保除靠近阳极地床的区域配管外，相当一部分 由于地下管道的相互电屏蔽而没有达到保护电位，普 遍在-0.75-0.8V C.S.E。
• 进入新世纪初，区域阴极保护进入全面尝试应用 阶段。2001年11月，管道公司在所属的鄯乌线对沿线 所有工艺站场实施区域阴极保护，这次阴极保护的实 施，充
阴极保护技术在管道工程中的应用研究
阴极保护技术在管道工程中的应用研究管道工程是一个广泛应用于能源、石化等各个行业的工程领域，涉及核电、天然气、石油、煤炭等行业。
为保障管道工程的安全、可靠运行，防止腐蚀、充电电化学等现象的产生，阴极保护技术就显得尤为关键。
一、阴极保护技术阴极保护技术是一种防腐技术，其基本原理是将钢结构的电位通过其它电量得以降低，从而实现对金属的防护。
当钢结构的电位倾向于阳极时，则容易发生电化学腐蚀。
因此，降低钢结构电位可转化成为阳极进而阻止腐蚀的产生。
阴极保护技术主要有外部电源阴极保护、感应电源阴极保护、组合型阴极保护。
其中，外部电源阴极保护是应用最广泛的一种技术。
二、阴极保护技术在管道工程中的应用管道工程防腐的方式多种多样，其中阴极保护技术是一种较为可靠和经济的方式。
在管道工程中，较为典型的应用案例是钢质油气输送管道防腐。
钢质油气输送管道在使用过程中，因为掺有各种异物等，容易发生腐蚀现象，因而阴极保护技术的应用是必要的。
许多管道工程行业初次采用阴极保护技术，其原因主要包括：①阴极保护技术在沧海桑田的过程中逐渐被人们所认可；②管道隐蔽性较强，线路长，修复难度大，采取预防措施较为经济有效；③阴极保护对环境影响较小，不会对化学成分构成影响，避免污染环境；④阴极保护具有较好的保护效果，可减少设备维护费用和人事物力成本。
阴极保护在管道工程中的应用为阳极电流、阳极品质、操作程序和监测技术的设置提供了直观材料和理论依据，提高了管道工程的靠谱性。
三、阴极保护技术应用的不足阴极保护技术不足之处在于该技术只能针对特定的金属构件，例如管道、储罐、桥梁等，因而只能在某些工程领域中得到应用。
另外，阴极保护技术在环境条件变化较大的地方使用时，如在地下或高处等地方，会受到环境温度等因素影响，又因不断增长的设备需要作出针对性调整才能适应更多的管道工程形式。
四、结论阴极保护技术是管道工程防腐的可靠技术之一。
在管道工程中的应用，可以有效的预防管道腐蚀和充电的电化学环境，降低管道工程的制作成本和维修成本。
长输管道阴极保护技术与故障解决措施
重要作用。 1.2 外加电流法阴极保护技术
外加电流阴极保护需要外设电源，并依托外 置电源向被保护的管线施加阴极的电流，增加表面 上还原反应所需的电子含量，达成抑制管线腐蚀的 过程。
2 阴极保护技术故障分析
2.2.3 阳极故障 在阴极保护装置运行过程中，如果出现无原因
的恒电位一输出电压攀升，阳极接地电阻值不断提 高的现象，可以认定为阳极故障。其中，造成阳极 接地电阻增大的原因主要有如下几种，其一，管线 在敷设时，下埋深度较低不能满足阴极保护的敷设 深度，在进入冬季后，在冻土的作用下，接地电阻 值上升；其二，施工不合理，或施工流程错误，导
经验交流 Experience Exchange
长输管道阴极保护技术
与故障解决措施
杨志
（大庆油田工程建设有限公司，黑龙江 大庆 163000）
摘 要：长输管道一般采用地下敷设的安装方式，管线长期处于地下高腐蚀环境下，导致管
线腐蚀加剧。受油气长输管线输送介质特殊的物理化学性质决定，长输管线一旦发生泄漏会引发
术
Abstract: The long-distance pipeline is generally installed underground, and the pipeline is in the
underground high corrosion environment for a long time, which leads to the aggravation of pipeline
电极，参比电极在发生故障后，会造成恒电位仪无 层的巡视管理，不能及时发现和处理具备破算，导
法正常运行，导致阴极保护防腐措施失效，甚至加 致破碎位置积少成多，最终造成防腐失效。
速管线腐蚀。造成参比电极故障的主要原因一般为
阴极保护技术在PCCP管道工程中的应用
阴极保护技术目前已发展成熟，被广泛应用到海水、淡水、化工介质中的钢质管道、电缆、钢码头、舰船、储罐罐底、冷却器等金属构筑物的腐蚀控制工程中。
为了延长和保证ＰＣＣＰ管道使用寿命，在南水北调中线北京段ＰＣＣＰ管道工程中首次引进了阴极保护技术，以每２０节ＰＣＣＰ管子（约１００ｍ）作为一个保护单元进行电连续连接，通过电化学的方法，将需要保护的管道结构极化，使之电位向负向移动，以达到在环境介质中处于阴极，使管道处于被保护状态。
阴极保护技术在南水北调ＰＣＣＰ工程中的成功应用，为我们积累了应用经验，也为同类或类似工程的应用提供参考。
１．南水北调ＰＣＣＰ管道实施阴极保护技术的必要性１．１ＰＣＣＰ管道结构特点预应力钢筒混凝土管（ＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＣｙｌｉｎｄｅｒＰｉｐｅ，简称ＰＣＣＰ），作为一种新兴管材，它是由钢筒、高强预应力钢丝、高强混凝土、高强砂浆和橡胶密封圈等原辅材料制作而成，不仅具有抗渗性、耐久性，使用寿命长，抗震能力强、施工维护方便等优点，还能适用于高工压和高覆土等工程环境。
ＰＣＣＰ管道是由带钢筒的混凝土管芯、缠绕管芯外的预应力钢丝和钢丝外的水泥砂浆保护层组成的。
管道两端采用钢制承、插口圈，接头采用橡胶密封圈进行连接。
管道结构见图１。
此外，在南水北调北调中线北京段ＰＣＣＰ管道工程中，对管道实施环氧煤焦沥青涂层进行防腐。
考虑到该工程的腐蚀性土壤电阻率均低于５０Ω·ｍ和防腐年限为２５ｄ，工程设计采用超厚膜（干膜平均厚度为６００μｍ）环氧煤焦沥青涂料。
１．２ＰＣＣＰ管道腐蚀原因分析ＰＣＣＰ管道预应力钢丝外层砂浆的水灰比通常为０．２８～０．３，砂浆密实度很高，有效阻止了土壤或地下水中有害物质的侵入。
而且砂浆的高碱性（通常为ｐＨ值１２以上）为钢丝提供了钝化环境，促使钢丝表面形成稳定的钝化膜，保护钢丝和钢筒不腐蚀。
但是ＰＣＣＰ管表面砂浆保护层本身是一种多孔材料，即使再密实还是会存在从凝胶孔到毛细孔一系列不同孔径的孔隙；在生产过程中由于砂浆自身收缩、干燥收缩等因素也可能产生细微裂缝；在使用过程中由于环境对砂浆的腐蚀而产生缺陷、由于ＰＣＣＰ受力膨胀而引起砂浆开裂，或由于基础不均匀沉陷形成ＰＣＣＰ管承插口灌注砂浆开裂。
管道阴极保护
管道阴极保护1. 管道阴极保护的背景与概述在现代工业中，管道的使用非常普遍，尤其是在石油、天然气等行业中，管道起到了非常关键的作用。
然而，由于管道在使用过程中常常接触到水、土壤等导电介质，导致管道表面出现腐蚀的问题。
为了解决这一问题，管道阴极保护技术应运而生。
管道阴极保护通过施加电流使管道的金属表面成为阴极，从而抑制腐蚀的发生。
2. 管道阴极保护的原理管道阴极保护的原理是利用外加电源产生直接电流，通过作用于管道金属表面，使之成为阴极，从而抑制自腐蚀的发生。
具体原理如下：•管道金属表面通常会存在一些腐蚀点，这些点通常是金属的阴极位置。
•通过施加外加电流，使管道表面成为电流的路径，从而将自腐蚀的位置转变为阴极位置。
•通过向管道输送电流，并通过阳极来提供电子，实现对管道的阴极保护。
3. 管道阴极保护的实施步骤3.1 管道表面处理在实施管道阴极保护之前，需要对管道的表面进行处理。
处理步骤如下：1.清洁管道表面：通过高压水枪等工具将管道表面的污物、油漆等清除干净，以提供良好的阴极保护条件。
2.去除锈蚀：对于已经存在的锈蚀处，需要使用刷子、砂纸等工具进行去除，并用除锈剂进行清洗。
3.涂覆绝缘涂层：为了增强管道表面的绝缘性能，需要对管道进行绝缘涂层的涂覆，如使用油漆、聚乙烯等材料进行涂覆。
3.2 安装阴极保护设备在管道表面处理完毕后，需要安装阴极保护设备。
设备安装包括以下步骤：1.安装阴极：在管道的一段或多段位置，安装阴极，通常选择带有金属物质的材料作为阴极，如铁或铝。
2.安装阳极：将长条状的阳极埋入土壤中，以便提供电子并供给阴极保护系统所需的电流。
3.连接电缆：通过电缆将阴极和阳极与阴极保护设备连接起来，以便实现电流的传输。
3.3 测试与监测在阴极保护设备安装完毕后，需要进行测试与监测，以确保阴极保护系统的正常运行。
测试与监测包括以下内容：1.阳极地深度测试：使用测试设备，测试阳极埋入土壤中的深度，以确保其与土壤的良好接触。
钢管阴极保护管理制度及作业指导书
阴极保护系统管理制度1 目的为了加强公司埋地钢质管道阴极保护系统的运行监控管理，确保管道阴极保护的有效性，制定本制度。
2 范围本制度适用于公司管辖范围内的埋地钢质管道阴极保护系统的运行监控与管理。
3 术语和定义3.1 阴极保护系统本规定所称阴极保护系统是指为管道提供保护电流,保证管道不被其它介质腐蚀的设备或装置。
根据电流源不同，一般分为强制电流保护系统和牺牲阳极保护系统.3.2 站内阴保系统本规定所称站内阴保系统是指为站内管道提供强制电流区域阴极保护的系统。
主要由多路恒电位仪、柔性阳极地床、参比电极、馈流点和测试点、分流箱、连接电缆箱等构成。
3.3 电位传送本规定所称电位传送是指可以将埋地金属管道的管地电位信号隔离变换成标准工业信号(4-20mA)输出，用于站控系统进行数据采集和处理。
4 职责4.1 输配中心4.1.1是公司埋地钢质管道阴极保护系统运行监控的归口管理部门;4.1.2负责对公司范围内所辖管道的阴极保护系统的运行状况进行监管，并提供技术支持;4.1.3负责审查上报更新改造或专项调查技术方案及计划;4.1.4负责不定期抽查系统运行数据，必要时组织阴极保护系统异常调查、原因分析以及故障处理等.4.2 巡检调压抢险班4.2.1负贵阴极保护系统的日常管理与维护，读取、测试系统参数，监测数据整理、分析上报，简单的系统异常和故障处理;4.2.2负贵对本辖区内阴保系统长效参必电极的定期维护;4.2.3负责对所辖线路阴保电位进行检测、复测;4.2.4负责收集本辖区内阴保系统施工、埋设的基础资料;4.2.5负责站内阴保设备的巡查巡检，并将设备运行数据按要求进行记录。
5 管理内容5.1 强制电流保护系统运行与维护5.1.1 管道阴极保护系统不得任意中断，因故停运12h 以上，应由上级主管部门批准。
利用管道调整、检修电源设备时，每次停运时间不应超过2h，全年不应超过10次，每年测试管道自然电位的时间除外。
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。
油气长输管道阴极保护技术及工程应用pdf
油气长输管道阴极保护技术及工程应用油气长输管道阴极保护技术及工程应用是一项关键的技术，它能有效地保护管道免受腐蚀的侵害，延长管道的使用寿命。
本文将对油气长输管道阴极保护技术及其工程应用进行全面阐述，旨在提供相关知识和信息：1. 油气长输管道阴极保护技术的概念与原理：油气长输管道阴极保护技术是通过在管道上施加负电位，使其成为阴极，从而抑制和减缓管道表面的金属腐蚀。
其原理是利用电流法或电势法在管道表面形成一层保护膜，阻隔氧或水分子的接触与管道金属。
2. 油气长输管道阴极保护工程的方法与措施：在实际工程应用中，常用的油气长输管道阴极保护工程方法包括电流法保护、牺牲阳极法保护、半牺牲阳极法保护等。
具体措施包括设计和选择阴极保护系统、施工阴极保护装置、监测和维护等。
3. 油气长输管道阴极保护技术的优势与应用：油气长输管道阴极保护技术具有很多优势，如经济高效、可靠性强、施工方便等。
在实际应用中，它广泛用于油气长输管道、城市燃气管道、石油化工设施等领域，取得了良好的效果和应用案例。
4. 油气长输管道阴极保护技术的发展趋势与前景：随着油气行业的不断发展和对管道安全可靠性的要求提高，油气长输管道阴极保护技术也在不断创新和发展。
未来，该技术有望在防腐蚀、管道健康管理等方面发挥更大作用，并逐步向智能化、数字化的方向发展。
5. 目前油气长输管道阴极保护技术存在的问题与挑战：尽管油气长输管道阴极保护技术在实际应用中取得了一定的成果，但仍存在一些问题和挑战，如系统设计与优化、材料选择与腐蚀行为研究等方面的困难。
解决这些问题需要科学研究和工程实践的不断探索。
6. 综上所述，油气长输管道阴极保护技术及工程应用是保护油气管道的重要手段，对于延长管道使用寿命、提高运行安全性具有重要意义。
通过不断的研究和应用，我们可以进一步提升油气长输管道阴极保护技术水平，为油气行业提供更加可靠的输送管道。
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管道工程阴极保护系统技术服务手册2015年08月第一章前言 3第二章阴极保护的简介 4第三章阴极保护相关技术规范与标准 7第四章阴极保护类型的选择及其经济性的分析 8第五章区域性阴极保护系统运行与数据记录 20第六章阴极保护系统的维护 24第七章阴极保护系统运行维护安全注意事项 28第一章前言对管道而言，腐蚀是影响油气站场管道安全的主要因素之一，其严重后果是造成站场内的管道穿孔泄漏。
为了使管道免于腐蚀威胁，目前国内普遍采用的大多为防腐涂层的方法。
防腐层的防腐机理是通过隔绝管道金属体与外部的土壤腐蚀环境来实现的，土壤中的水分、氧气和无机盐等物质由于防腐层的阻隔作用而不能到达管体表面，从而抑制了腐蚀的发生。
但是由于防腐层在涂覆和管道安装过程中往往不可避免的会存在一些诸如局部破损等缺陷，如果没有其他的补充有效腐蚀防护手段，在这些涂层缺陷处就会发生腐蚀。
因此，对管道而言，单纯的防腐涂层并非完善的腐蚀防护技术体系，在这种情况下，阴极保护保护作为一种有效的电化学腐蚀防护手段，可以有效的对防腐涂层破损处进行腐蚀防护。
阴极保护是利用金属的极化原理，通过施加一定的直流电流到金属保护对象，实现对电解质（如站场的土壤）中金属构筑物（如管道）电化学腐蚀防护的方法。
阴极保护系统包括电源设备、被保护结构物、测试系统和阳极床系统四大部分，需要有效的运行维护才能保证其发挥腐蚀防护的功能。
本手册编制的目的即在于为管道阴极保护运行维护管理人员提供有效的学习培训、运行维护作业指导，保证管道阴极保护系统的高效稳定运行。
第二章阴极保护的简介现在，人们已经普通认识到了管道外防腐绝缘层与阴极保护的联合使用是最经济、最合理的防腐措施，这是因为防腐层在生产、运输与施工中无法保护不受到任何损坏，因此不可能完全将管道与腐蚀环境及介质完全隔离。
而且用于防腐层的各种材料都有不同程度的吸水和透气性，因此埋地后，在土壤中电解质溶液的作用下会逐步吸水老化。
要维持有效的防腐，就必须同时采取阴极保护进行联合保护。
阴极保护的使用已经产生了巨大的经济效益，通常采用阴极保护的管道寿命可以延长一倍以上，而阴极保护的投资不及总投资的3%，此其经济效益与社会效益是显而易见的。
国标GB 50393-2008《钢质石油管道防腐蚀工程技术规范》对管道提出了必须采用阴极保护的要求。
下面介绍阴极保护的原理及其方法。
2.1阴极保护的原理及类型对于管道而言，阴极保护是目前最有效减小腐蚀的手段之一。
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，因而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。
2.1.1牺牲阳极阴极保护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。
该方式简便易行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，埋设后很少需要专业人员来维护，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、小型管道等。
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，如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（氧化产物与周围介质的混合物），限制了阳极的电流输出，甚至造成阳极窒息。
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。
2.1.2外加电流阴极保护外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极，迫使电流从阳极流向被保护金属，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：长输埋地管道，大型罐群等。
但是外加强制电流阴极保护的需要建设阴极保护站，阴极保护站的恒电位仪等电器设备一般需要专业人员的定期维护。
2.2牺牲阳极与强制电流阴极保护的区别对于具体的保护对象，是采用牺牲阳极阴极保护还是采用强制电流阴极保护，应具体情况具体分析。
以杂散电流干扰不大、土壤电阻率较低、保护电流较低的条件为例，管道采用牺牲阳极阴极保护的方法是既经济又合理的。
2.3国内外阴极保护使用的现状阴极保护技术在国外己有一百多年历史，四十年代开始应用于石油、化工设备的防腐之后又发展用在地下油、气、水的输送管道防腐方面。
阴极保护不仅可以防止一般腐蚀，还可以防止金属的小孔腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀裂开、冲击腐蚀和黄铜脱锌等。
我国在六十年代初开始研究阴极保护方法，六十年代末期在主要在船舶，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并且收到明显的效果。
由于这项技术可以为国家节约大量资金和节省日益匮乏的金属能源，延长钢质管道和管道的使用寿命，因此我国在钢质管道的保护上，也普遍采用了阴极保护技术。
但目前我国的阴极保护在施工方面和管理方面都还不是很规范，我们对阴极保护管理的水平与国外的阴极保护管理水平还有相当大的差距，例如，在德国PLE工程公司阴极保护部只有不到一百人却担负则德国近万公里的760座阴极保护站，4.5万个绝缘接头，1万多个测试点。
而我国的阴极保护管理工作主要是管道或管道所有权的公司进行，所以缺乏统一的管理标准。
阴极保护的管理工作应该从头抓起，注重每个环节的工作，这样才能提高阴极保护的管理水平。
首先就要了解有关阴极保护的相关的技术规范和标准。
第三章阴极保护相关技术规范与标准只有了解阴极保护的相关的技术规范与标准，才能从根本上抓住阴极保护的管理中的要点，否则无从谈起提高阴极保护的管理水平。
现在有关这方面的标准很多，下面就列出以下国内外的主要标准。
3.1国外有关阴极保护的标准1.DIN EN 13636-2004 Cathodic protection of buried metallic tanks and related piping2.ISO 15589-1-2003 Petroleum and natural gas in dustries-Cathodic protection of pipeline transportation systems-Part1: On-land pipelines3.DIN EN 13509-2003 Cathodic protection measurement techniques4.BS EN 13509-2003 Cathodic protection measurement techniques5.ASTM B843-1993(2003) Standard Specification for Magnesium Alloy Anodes for Cathodic Protection6.NACE TM 0497-2002 Measurement Techniques Related to Criteria for Underground or Submerged Metallic Piping Systems Item3.2国内有关阴极保护的标准1、GB 50393-2008 《钢质石油管道防腐蚀工程技术规范》2、SY/T 0087.3-2010 《钢制管道及管道腐蚀评价标准钢质管道直接评价》3、SY/T 0088-2006 《钢质管道罐底外壁阴极保护技术标准》4、SY/T 0047-1999 《原油处理容器内部阴极保护系统技术规范》5、Q-SH 0086-2007 《钢制管道罐底外壁阴极保护网状阳极系统技术要求》第四章阴极保护类型的选择及其经济性的分析阴极保护与涂层的联合保护可取得巨大的经济效益与社会效益，日益被人们所公认并逐渐被人们所接受，并在管道、贮罐的建设中做到了与主体工程同时勘察、设计、施工和投产。
实施任何一个工程时都要考察其经济性，阴极保护工程也不例外，下面就介绍一下影响阴极保护工程经济性的因素。
4.1影响强制电流阴极保护的经济性的因素按我国石油行业标准SYJ 36-89《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》对辅助阳极接地电阻没有明确规定，只是提出应与所用的仪器设备相匹配。
接地电阻是阴极保护电能消耗的主要部位，约占60～80%，有人曾做过电能消耗的分配实验见表2。
阳极电能的消耗主要是用在克服接地电阻上，接地电阻越小，则消耗越小。
从这点出发，为了达到这一目的，阳极装置必然过于庞大，或要做必要的处理，则经济上是不可取的。
究竟取多大为宜，苏联规定该值应小于0.5Ω，事实证明，当阳极埋设处的土壤电阻率小于10Ω·ｍ时，一般阳极结构可以达到这一标准。
如电阻率高，则阳极结构要十分庞大，甚至无法达到这一标准。
现在多使用难溶高硅铸铁阳极，要求阳极工作电流密度应控制在5～80Ａ/ｍ2范围内，接地电阻可以不受此限制。
目前我国生产的阴极保护专用仪器，恒电位仪的规格有限，选用时要注意与阴极保护系统的电阻相匹配。
从表2可知，三部分中以阳极接地电阻占主要部分，又是可变部分，如何使它们之间相匹配，主要是看经济的合理性。
4.2影响牺牲阳极阴极保护的经济性的因素目前牺牲阳极多以成组布置，一组4～5支或更多不等，阳极间距2～3ｍ，从现场测试结果表明，4支一组阳极发出的电流之和远小于单支发生电流的4倍，其原因也是由于阳极电场的相互影响，多支汇流一点与管道相连必然造成电场的屏蔽，影响阳极电流的输出。
因此，建议采用单支分散布置会消除电场影响，使电位分布非常均匀，这对涂层略差的管道更显示出其优越性，这样设计牺牲阳极块的位置也是最经济的。
4.3保护电流需要量的确定使被保护金属停止腐蚀所需要电流密度值，一般的确定方法是用被保护物体表面的几何面积与总电流相除求得。
最小保护电流密度值主要根据被保护金属的类别、腐蚀介质成分，相对运动速度、温度、表面涂层或阴极沉积膜性质、完整性的接触电阻来决定，由于上述条件不同，最小保护电流密度数值变化幅度很大，从最小几μＡ/ｍ2到最大几百Ａ/ｍ2。
在上面列举的诸因素中，影响地下管道和管道最小保护电流密度大小的主要因素是管道防腐涂层的性质、结构和完整性、及防腐层的电阻值。
从实际工程观测得知：裸钢管所需的最小保护电流密度经验值为5～50ｍＡ/ｍ2，埋入混凝土内钢筋最小保护电流密度经验值<2ｍA/ｍ2。
阴极保护电流密度的选取是设计成败的关键。
只有了解不同防腐层所需要的保护电流密度值，才能做到少花钱做好事。
第五章区域性阴极保护系统运行与数据记录一、概述阴极保护系统是保护埋地金属设施免于土壤电化学腐蚀的有效手段，其由阴极保护电源、阳极床系统、保护对象及电位测试系统共同组成。