燃气管道牺牲阳极保护.doc

18公里天然气管道牺牲阳极阴极保护设计方案

目次1概述 (3)2设计原则 (3)3设计遵循的标准规范 (3)4设计基本参数 (4)5保护对象和保护方法 (4)6阴极保护方案设计内容 (4)7施工技术要求 (8)8阴极保护准则 (8)9系统的管理和维护 (8)10卫生、安全和环境 (9)11材料表 (10)1.概述天然气管道18公里管道未安装阴极保护措施，现根据公司线路阴极保护要求，需要对该线路上的阴极保护新增。

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下。

该方式简便易行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，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、小型储罐等。

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，认为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，限制了阳极的电流输出。

产生该问题的主要原因是阳极成份达不到规范要求，其次是阳极所处位置土壤电阻率太高。

因此，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.设计原则2.1 严格遵守埋地钢质管道阴极保护有关的设计规范、技术标准和技术规定；2.2 采用成熟技术、材料，做到安全可靠、经济合理；3.设计遵循的标准规范《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY/T0413-2002《钢质管道及储罐腐蚀与防护调查方法标准》SY/T0087.2-2012《辐射交联聚乙烯热收缩带（套）》SY/T4054-2003《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-2003《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448-2008《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T21447-2008《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》SY-T-0032-2000《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》GB/T21246-2007《陆上管道阴极保护标准》ISO15589-1-20033.12 《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》（中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 0019-97）。

埋地燃气管道牺牲阳极阴极保护法的改进

第１３卷第５期
重庆科技学院学报（自然科学版）
２１年１０１０月
埋地燃气管道牺牲阳极阴极保护法的改进
张继超宋秭昕陈扬。苗文高
（．力市嘉华燃气有限公司，伊春１２０；．南石油大学，成都６００；１铁５５０２西１５０３四川德阳天然气有限责任公司，阳６８０；．．德１１０４漯河中裕燃气有限公司．漯河４２０）６００
２牺牲阳极阴极保护法的改进
依据相关城镇燃气规范和技术要求，结合
作者简介：张继超（９２）男，南驻马店人，理工程师，１８一，河助研究方向为城市燃气输配与应用。
・
５・６
土壤腐蚀绝大多数情况下都是由于埋在地下的
金属管线与土壤这种十分特殊的电解质进行电化学
表面将出现阳极区和阴极区，并在阳极区发生局部腐蚀被保护金属表面都成为阴极，以达到抑制腐蚀的目的。阴极保护的主要原理是把整个金属表面转化成阴极，是将足够的外加电流通向被保护的设备，就这样
行。因为这时缺乏使金属成为水化离子必要的水分，而氧的渗透和流动比较容易，阴极反应容易进行，即整个腐蚀过程受阳极控制；在潮湿的黏性土壤中，而氧的渗透和流动速度均较小，但水分充足，以腐蚀所过程主要受阴极过程控制。于城镇埋地燃气管道，对经过透气性不同的土壤而形成氧浓差腐蚀电池时，土壤的电阻成为主要的腐蚀控制因素。

城镇燃气管道长输石油管线牺牲阳极阴极保护测试方法研究

城镇燃气管道长输石油管线牺牲阳极阴极保护方法河南汇龙合金材料有限公司1概述城镇燃气管道多为埋地敷设，由于土壤中含有水分、空气、酸、碱、水溶性矿物盐以及微生物，这些因素都会使金属管道发生腐蚀。

金属腐蚀直接和间接造成了巨大的经济损失，因此，必须采取有效的防腐措施，实践证明控制管道腐蚀的主要方法是采用防腐层和阴极保护。

对金属管道的阴极保护进行测试和评价，可以及时发现管道腐蚀和安全隐患，最大程度降低经济损失。

采用牺牲阳极和3PE防腐层联合保护的次高压燃气管道，通常采用通电电位测试法和断电电位测试法进行阴极保护测试。

2牺牲阳极阴极保护测试方法分析①通电电位测试法该方法适用于施加阴极保护电流后的管道电位测量，测得的电位除含有管道极化电位外，还包括回路中的所有电压降。

即通电电位包含阴极保护电位和土壤IR降，在管道存在杂散电流干扰的情况下，土壤IR降又包括了阴极保护电流产生的IR降和杂散电流产生的IR降。

采用通电电位测试法，管道杂散电流干扰强，管道的通电电位波动较大，测试数据不正常(出现了通电电位大于0的情况)，无法判断管道的阴极保护效果是否满足标准要求。

因此通电电位测试法测试的数据不能准确有效地评估管道真实的阴极保护效果，已不能满足GB/T 21448毛008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》中阴极保护判定准则的要求。

②极化探头断电电位测试法极化探头心的极化试片在充分极化后，断掉阴极保护电流，极化试片上的土壤IR降(阴极保护电流产生的IR降和杂散电流产生的IR降)瞬间等于零，在0.5 s内读取的数据为管道的断电电位。

这样不仅能消除阴极保护电流产生的IR降，还能消除杂散电流产生的IR降，能得到管道真实的阴极保护电位。

本方法适用于受杂散电流干扰或无法同步中断阴极保护电流的管道，尤其适用于牺牲阳极阴极保护的城镇燃气管道的测试。

测试数据真实地反映了测试桩附近管道的阴极保护效果，测得的管道断电电位符合一0.85～一1.2 V的要求，但是，测试桩以外的管道是否达到阴极保护标准要求，尤其是定向钻穿越管段的中间部位阴极保护效果是否满足标准要求，都需要进一步验证。

埋地燃气管道阴极保护牺牲阳极防腐系统的综合检测方法

阴极保护产品、设计、工程施工一站式服务；提供阴极保护完整解决方案埋地燃气管道防腐系统的综合检测方法埋地天然气管道埋入地下一段时间后，由于受土壤、降水、微生物、地表植被等各种环境因素的影响，都会出现或多或少的管线腐蚀，必须对这些腐蚀点进行定期的检查或修复，以保障供气管道的安全运行。

埋地管道的防腐系统一般采用外防腐绝缘涂层和阴极保护联合措施。

所以现行的管道腐蚀防护检测技术也都是以管道的外防腐涂层状态和阴极保护的保护效果为检测对象。

根据是否将管道挖出，检测又具体分为开挖检测和地面无损检测。

开挖后对管道直接检测是最直接的手段，但是该种方法又受到诸多实际情况的限制，所以除了少数情况下使用开挖检测之外，主要都是借助于各种仪器在地面进行无损检测。

防腐层状况检测分2个方面进行：一方面是测量管道防腐层绝缘电阻，方法有变频一选频法、管内电流法和电位差法3 类; 另一方面是进行管道防腐层缺陷地面检测，有皮尔逊法( P E A R S O N) 、多频管中电流法( PCM) 、直流电位梯度( D C V G ) 和密间隔电位测量( CWS ) 等方法。

阴极保护效果主是看保护电位是否能处于有效的保护范围内，是否出现欠保护与过保护的情况。

阴极保护产品、设计、工程施工一站式服务；提供阴极保护完整解决方案在防腐层的检测方法中，电位差法和管内电流法都是通过两点电位的变化和流失的电流量来计算两点问防腐层的绝缘电阻率，都需要开挖出管道，并且要求有管道露铁点作为测量的接触点; 变频选频法、皮尔逊法、P C M法、C I P S / D C V G法都是通过在管道上加载交流或直流信号来完成检测，电位差法、管内电流法、变频选频法只是单一的计算绝缘层电阻率，皮尔逊法能检测管道的走向、埋深和防腐层破损点的位置，操作简单易学，检测速度快，但是操作经验对检测的精确性有很大影响。

P C M法能检测管道的走向、埋深、防腐层破损点的位置和防腐层绝缘电阻率，对操作人员要求较高，检测速度不如皮尔逊法快; C I P S / D C V G法能准确地测量真实的管地电位和防腐层破损点，并能判断破损处是否处于被腐蚀状态，该法只能用于有阴极保护系统的管道，检测速度也较慢。

钢结构防腐工程阴极保护牺牲阳极

钢结构防腐工程阴极保护牺牲阳极阴极保护材料、牺牲阳极保护、外加电流保护、阴保辅助材料、管道材料河南汇龙合金材料有限公司技术部：刘珍编制：2018年8月内部资料请勿外传随着城镇燃气地下管网的迅速发展，地下燃气管网错综复杂，且与消防管道、供水管道、供热管道、供电线路等地下金属构筑物纵横交错，甚至还有可能发生电连接，位于城市道路地下的燃气管网还要受到车辆行驶时造成的盈利冲击腐蚀，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。

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，不受土壤电阻率限制，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——管道所需小保护电流，mAA——管道总表面积，m2IP——小保护电流密度，mA/m2小保护电流密度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0.001mA/m2，旧管道的Ip取0.3mA/m2。

燃气管道牺牲阳极的阴极保护原理

燃气管道牺牲阳极的阴极保护原理1. 引言：我们身边的“隐形保护”嘿，朋友们，今天咱们聊聊一个可能不太“引人注目”的话题——燃气管道的保护问题。

你知道吗，咱们每天都在享受天然气带来的便利，可是这些燃气管道可不是铁打的，时间一长，它们就容易生锈、腐蚀。

为了让这些管道在地下安安稳稳地呆着，不受腐蚀的困扰，科学家们想出了一个妙招，叫做“阴极保护”。

而其中，牺牲阳极可是个大英雄哦！是不是听着就觉得神秘又有趣？1.1 牺牲阳极的角色那么，牺牲阳极到底是什么鬼呢？想象一下，你的朋友被一群调皮捣蛋的小孩围住了，而你为了保护他，毅然决然地站出来，成为“替罪羊”。

牺牲阳极就是这么一个“牺牲”的角色。

它通常由一些像锌、镁这些金属制成，安静地“牺牲”自己，去吸引腐蚀，而不是让管道本身受损。

简而言之，牺牲阳极就像个勇敢的骑士，甘愿为保护公主（也就是我们的燃气管道）而献身，真是太感人了！1.2 腐蚀的“幕后黑手”在讲牺牲阳极之前，咱们得先了解腐蚀这位“幕后黑手”。

腐蚀就像个无形的敌人，趁着管道老迈之际，悄无声息地侵袭。

当水分、氧气和土壤中的离子聚集在一起时，哗啦啦，腐蚀就来了。

就像一场突如其来的暴风雨，把本来平静的生活搅得天翻地覆。

为了抵御这场“暴风雨”，我们需要一种有效的防护手段，而阴极保护就是应运而生的。

2. 阴极保护的工作原理2.1 阴极与阳极的较量阴极保护的原理其实很简单。

咱们的管道就像是一场“战争”，管道本身是阴极，而牺牲阳极则是阳极。

当两个金属放在电解液中时，阳极会失去电子，而阴极则会接受这些电子。

这样一来，牺牲阳极的金属就会“咔嚓咔嚓”地逐渐溶解，变得越来越小，而管道则安然无恙。

简而言之，阳极牺牲自己，让阴极获得“保护”，真是义无反顾，令人感动。

2.2 持续的“奉献精神”不过，朋友们，牺牲阳极的“奉献精神”可不是一劳永逸的。

随着时间的推移，牺牲阳极会逐渐被消耗掉。

就像人们常说的“好事多磨”，这种保护也需要定期检查和更换。

埋地钢质燃气管道牺牲阳极阴极保护设计

ＳｅｌＧａｐｅｉｔｅｓＰｉｌｎｅ
ＷＡＧＹ —ｉｇＫＮｈ—ａｇＳＮＱａ，ＧＯＰｎ，Ｌｈ，ＺＡＧＹｎＮａｐｎ，ＡＧＺｉｎ，ＵｕｎＡｅｇ。ｇＩｉＺＨＮａ
ＡｂｔａｔＡｃｒｉｇｔＴｃｎｃｌｐｃｃｔｎｏｏｔｌｆＥｔｎｌＣｒｓｎｏｎｅｒｕｄｓｒｃ：ｃｏｄｎｅｈｉｅｉａｏｒＣｎｒｘｅａｏｒｉｎＵｄｒｏｎｏａＳｆｉｆｉｏｏｒｏｏｇＧｓｉｌｅｏｔｌｎＡｅＣｔｓｎｏｎＣＪ９ａｐｉｅｒｏｉｅａｄＴｗｓ（Ｊ５—２０）ａｄＤｓｎＳｅｉｃｔｎｏＳｃｃｌＰｅｎｆＳｅｉａｆｉ０３ｎｅｉｐｃａｉａｒｉｇｆｏｆｆｉａ
维普资讯 hΒιβλιοθήκη tp://第２８卷第１期２００８年１月
煤气与热力
ＧＡＳ＆ＨＥＴＡ
Ｖ０．．１１２８Ｎｏ
Ｊｎ０８ａ．２０
埋地钢质燃气管道牺牲阳极阴极保护设计
王亚平康志刚，孙，权高鹏李志张，，，艳
（．汉材料保护研究所，湖北武汉４０３１武３００；２武汉市燃气热力规划设计院，湖北．
武汉４００；３武汉市天然气有限公司，湖北武汉４００３００．３００；４建设部沈阳煤气热力．
研究设计院，辽宁沈阳１０２）１０６

燃气管道的防腐阴极保护法介绍及工艺要求

燃气管道的防腐阴极保护法介绍及工艺要求一、牺牲阳极保护牺牲阳极系统适用于敷设在电阻率较低的土壤里、水中、沼泽或湿地环境中的小口径管道或距离较短并带有优质防腐层的大口径管道。

选用牺牲阳极时，应考虑的使用因素包括无可利用电源的地方；电气设备不便实施维护保养的地方；临时性保护；强制电流系统保护的补充；永久冻土层内管道周围土壤融化带；保温管道的保温层下方等。

（一）牺牲阳极的应用条件牺牲阳极的应用条件包括土壤电阻率或阳极填包料电阻率足够低,所选阳极类型和规格应能连续提供最大电流需要量，阳极材料的总质量能够满足阳极提供所需电流的设计寿命。

牺牲阳极上应标记材料类型（如商标）、阳极质量（不包括阳极填料）、炉号等。

（二）牺牲阳极施工基本要求根据现场施工条件，牺牲阳极施工应选择经济合理的施工方式。

立式阳极宜采用钻孔法施工；卧式宜采用开挖沟槽施工。

按设计要求在埋设点挖好阳极坑和电缆沟，检查袋装阳极电缆接头的导电性能，合格后袋装阳极就位，放入阳极坑内。

阳极连接电缆，埋设深度不应小于O.7m,四周垫有5〜IOCrn 的细砂，砂的上部应覆盖水泥护板或红砖。

确认各焊点、连接点绝缘防腐合格后，回填土壤。

在回填土将阳极布袋埋住后，向阳极坑内灌水，使阳极填料饱和吸满水后，将回填土夯实，恢复地貌。

牺牲阳极保护参数投产测试必须是在阳极埋入地下、填包料浇水IOd后进行。

为便于测量，在相邻两组阳极的管段中间，根据需要适当设置电位测试桩。

电位测试桩桩间距以不大于500m为宜。

牺牲阳极投入运行后，应定期进行监测，至少每个月测试一次保护参数，牺牲阳极阴极保护系统检测每年不少于两次。

至少每半年测量一次管道保护电位和阳极输出电流，并根据测量结果进行保护电流的调节（一般以每年调节一次为宜）。

对镁阳极保护系统，每年至少应维护一次。

（三）牺牲阳极布置牺牲阳极常见的有棒状阳极和带状阳极，具体布置如下。

1.棒状阳极棒状牺牲阳极可采取单支或多支成组两种方式，同组阳极宜选用同一炉号或开路电位相近的阳极。

天然气管网牺牲阳极阴极保护

天然气管网牺牲阳极阴极保护阴极保护设计公司：河南汇龙合金材料有限公司技术部：代银随着城镇燃气地下管网的迅速发展，地下燃气管网错综复杂，且与消防管道、供水管道、供热管道、供电线路等地下金属构筑物纵横交错，甚至还有可能发生电连接，位于城市道路地下的燃气管网还要受到车辆行驶时造成的盈利冲击腐蚀，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。

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，不受土壤电阻率限制，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。

钢质管道廖的最小保护电流是阴极保护设计最重要的参数之一，其计算公式如下：I=AIP(1)式中I——管道所需最小保护电流，mAA——管道总表面积，m2IP——最小保护电流密度，mA/m2最小保护电流密度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0.001mA/m2，旧管道的Ip取0.3mA/m2。

燃气管道牺牲阳极保护.

燃气管道牺牲阳极保护牺牲阳极法是最早应用的电化学保护法。

它简单易行，又不干扰邻近的设施。

牺牲阳极还是抗干扰腐蚀的一种手段，可用来排流、防雷及防静电接地。

与强制电流保护法相比，牺牲阳极法具有独特的优点和功能，因而同样受到人们的重视。

近年来，牺牲阳极技术在我国得到了推广和发展。

在生产上也向标准化、系列化方向发展。

并在油、气管道、海船及海上结构物的防护上得到了成功的应用。

一、牺牲阳极保护原理根据电化学原理，把不同电极电位的两种金属置于电解质体系内，当有导线连接时就有电流流动，这时，电极电位较负的金属为阳极、利用两金属的电极电位差作阴极保护的电流源。

这就是牺牲阳极法的基本原理。

见图10-54。

二、牺牲阳极材料由于牺牲阳极法是通过阳极自身的消耗，给被保护金属体提供保护电流。

因此，对牺牲阳极材料就产生了性能要求。

图10-54 牺牲阳极装配示意图1．要有足够负的电位，在长期放电过程中很少极化。

2．腐蚀产物应不粘附于阳极表面，疏松易脱落，不可形成高电阻硬壳，且无污染。

3．自腐蚀小，电流效率高。

4．单位重量发生的电流量大，且输出电流均匀。

5．有较好的力学性能，价格便宜，来源广。

常用的牺牲阳极有镁及镁合金、锌及锌合金以及铝合金三大类。

它们的电化学性能见表10-59。

牺牲阳极的电化学性能取决于材料的成分和杂质含量。

在牺牲阳极的标准规范中都有规定。

三、牺牲阳极种类及规格型号(一)镁合金牺牲阳极镁是比较活泼的金属，表面不易极化，电极电位比较负，所以是理想的牺牲了极材料。

但是，钝镁的电流效率不高，造价太高，所以一般都使用镁合金做牺牲阳极材料。

目前世界上流行的镁阳极成分很多，但归纳起来只有三个系列：高纯镁系、镁锰系和镁铝锌锰系。

其典型的代表成分见表10-60。

这三个系列中，Mg-6 Al-3 Z n-0.15Mn 是使用最广泛的，也是国内定型生产的商品化镁阳极，用于土壤和淡水中性能最佳。

镁镁锰 <0.01 - 0.5～1.3 余量 - <0.02 <0.001 <0.03 Gal vomag镁铝锌锰 5.3～6.7 2.5～3.5 0.15～0.6 余量 <0.1 <0.02 <0.03 <0.005 SYJ19-1986镁阳极的化学成分应符合表10-61的规定。

牺牲阳极保护法

牺牲阳极技术在钢制煤气管道工程中的应用摘要：介绍了电化学腐蚀及牺牲阳极的原理。

牺牲阳极保护技术的使用情况，牺牲阳权保护的设计、计算、施工及投资测算与经济分析。

1 电化学腐蚀及牺牲阳极的原理地下燃气管道在使用过程中，存在不同性质的腐蚀。

其中电化学腐蚀对于埋地煤气钢管威胁最大。

因为电化学腐蚀集中一点，而且速度较快，腐蚀一旦发生、其速度不会减慢也会不停止、往往造成局部穿孔。

产生电化学腐蚀原因如下：由十土壤各处物理化学性质个问，管道本身各部分的金相组织结构个同，如品格的缺陷及含有杂质、金属受冷热加工而变形产生内部应力、特别是钢管表面粗糙度不同等原因，使一部分金属容易电离，带正电的金属离子离开金属、而转移到土壤里，在这部分管段上电子越来越过剩，电位越来越负；而另一部分金属不容易电离，相对来说电位较正。

因此电子沿管道由容易电离的部分向不容易电离的部分流动、在这两部分金属之间的电子有得有失，发生氧化一还原反应。

失去电子的金属管段成为阳极区，得到电子的金属管段成为阴极区。

腐蚀电流从阴极流向阳极、然后从阳极流离管段，经土壤又回到阴极，形成回路。

在作为电解质溶液的土壤中发生了离子迁移、带正电的阳离子(如H )趋向阴极、带负电的阴离子(如OH-)趋向阳极。

在阳极区带正电的金属离子与带负电的阴离子发生电化学作用、使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀，使钢管表面出现凹穴，以致穿孔；而阴极则保持完好、如图1所示。

基于以上原理，采用牺牲阳极保护技术可保护埋地钠管不受电化学腐蚀。

具体原则如图2所示。

采用比钢管电位较负的金属材料和钢管相连，电极电位较负的金属与电极电位较正的。

图2 牺牲阳极保护技术原理图被保护钢管在土壤中形成原电池、作为保护电源，电位较负的金属成为阳极、输出电流过程中遭受破坏，故达到保护钢管的效果。

2牺牲阳极保护技术的使用情况以前常州市城市煤气中压管网主要使用铸铁管，连接方式是柔性机械接口，使用钢管的工程不多。

但随着燃气用户的发展、管网压力的提高，考虑到今后天然气的引入及过渡、钢管越来越广泛的被应用。

牺牲阳极保护法

牺牲阳极技术在钢制煤气管道工程中的应用摘要：介绍了电化学腐蚀及牺牲阳极的原理。

牺牲阳极保护技术的使用情况，牺牲阳权保护的设计、计算、施工及投资测算与经济分析。

1 电化学腐蚀及牺牲阳极的原理地下燃气管道在使用过程中，存在不同性质的腐蚀。

其中电化学腐蚀对于埋地煤气钢管威胁最大。

因为电化学腐蚀集中一点，而且速度较快，腐蚀一旦发生、其速度不会减慢也会不停止、往往造成局部穿孔。

产生电化学腐蚀原因如下：由十土壤各处物理化学性质个问，管道本身各部分的金相组织结构个同，如品格的缺陷及含有杂质、金属受冷热加工而变形产生内部应力、特别是钢管表面粗糙度不同等原因，使一部分金属容易电离，带正电的金属离子离开金属、而转移到土壤里，在这部分管段上电子越来越过剩，电位越来越负；而另一部分金属不容易电离，相对来说电位较正。

因此电子沿管道由容易电离的部分向不容易电离的部分流动、在这两部分金属之间的电子有得有失，发生氧化一还原反应。

失去电子的金属管段成为阳极区，得到电子的金属管段成为阴极区。

腐蚀电流从阴极流向阳极、然后从阳极流离管段，经土壤又回到阴极，形成回路。

在作为电解质溶液的土壤中发生了离子迁移、带正电的阳离子(如H )趋向阴极、带负电的阴离子(如OH-)趋向阳极。

在阳极区带正电的金属离子与带负电的阴离子发生电化学作用、使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀，使钢管表面出现凹穴，以致穿孔；而阴极则保持完好、如图1所示。

基于以上原理，采用牺牲阳极保护技术可保护埋地钠管不受电化学腐蚀。

具体原则如图2所示。

采用比钢管电位较负的金属材料和钢管相连，电极电位较负的金属与电极电位较正的。

图2 牺牲阳极保护技术原理图被保护钢管在土壤中形成原电池、作为保护电源，电位较负的金属成为阳极、输出电流过程中遭受破坏，故达到保护钢管的效果。

2牺牲阳极保护技术的使用情况以前常州市城市煤气中压管网主要使用铸铁管，连接方式是柔性机械接口，使用钢管的工程不多。

但随着燃气用户的发展、管网压力的提高，考虑到今后天然气的引入及过渡、钢管越来越广泛的被应用。

城镇燃气管道牺牲阳极阴极保护测试方法研究

最大值
ｃ— ｙｊ０２１
ｃ— ｙｊ０２２ｃ —ｙｊ０２３ｃ —ｙｊ０２４ｃ —ｙｊ０２５
最小值
—１．５８９
— ２．Ｏ４５ — ５．４６７ — ３．９８０ —１．１８９
平均值
桩号
ｃ —ｙｊ０２１
ｃ —ｙｊ０２２
断电电位／Ｖ
— ０．８７
— ０．８８
地钢质管道阴极保护技术规范》中阴极保护判定准则的要求。
ｃ —ｙｊ０２３
—１．０４
—１．Ｏ２ —１．０５
［ｊ亘五
七ｆ／／／／／
，
开的测试井等处的阴极保护数据，拟采用拉铜线和极化探头相结合的方法进行测试。为了验证该方法
的可靠性及准确性，选取ｃ — ｙｊ０２４测试桩作为管道
上任意测试点。步骤为：
ａ．断掉ｃ — ｙｊ０２４测试桩的两组牺牲阳极，等待管道完全去极化，即去除牺牲阳极对ｃ—ｙｊ０２４测试
Ｂ４５・
第３４卷
第１２期
煤气与热力
由表３可知，采用极化探头法在Ｃ —ｙｊ０２４测试
参考文献：
［１］刘颖，曹备．杂散电流对埋地管道阴极保护体系干扰的研究［Ｊ］．煤气与热力，２００３，２３（１）：７— １１．

燃气管道牺牲阳极保护

燃气管道牺牲阳极保护前言随着经济的发展和能源需求的增加，燃气管道的建设和维护越来越受到关注。

在燃气管道的使用中，由于环境条件的不同，会出现不同程度的腐蚀现象。

为了延长燃气管道的使用寿命，提高其安全性能，采取一定的防腐措施是必要的。

在其中，采用牺牲阳极保护技术是一种常见的防腐措施，本次文档将对该技术进行介绍。

牺牲阳极保护技术的原理牺牲阳极保护是一种基于电生化学反应原理的防腐技术。

该技术的原理是利用电化学反应的规律，将一种活性金属作为阳极，使其引起腐蚀，从而防止管道中的金属腐蚀，达到保护管道的目的。

因为活性金属的电位比被保护金属更负，所以会引起被保护金属表面产生氢气，从而防止其他物质腐蚀管道。

牺牲阳极保护技术的应用牺牲阳极保护技术是一种经济、有效、实用的管道防腐方法，适用于燃气管道、输油管道、水管道等各种管道设施的防腐方式。

但是，在实际应用中，需要考虑以下几个方面的因素。

材料选择在牺牲阳极保护技术中，选用什么样的钢铁材料作为阳极身，需要参照以下几个要点：•阳极材料比被保护管道金属活泼度更大。

•阳极金属越纯越好。

•阳极金属的成本要优于被保护金属的成本。

常用的阳极金属有铅、锌、铝、镁、锡、铅-锡合金等。

在选用阳极金属时还要考虑环境因素，比如海水中一般采用锌和铝为阳极金属。

安装位置和数量在使用牺牲阳极保护技术时，需要确定阳极的安装位置和数量。

阳极的安装位置一般放在管道的两端和最高点和最低点处。

同时还需要考虑管道的长度、径幅、流速等因素，以此来确定阳极的数量和间距。

寿命和更换阳极的寿命是根据其已腐蚀的磨耗程度来决定的。

一旦阳极的寿命结束，需要及时更换，否则会导致管道进一步受腐蚀而失去保护效果。

牺牲阳极保护技术的优缺点优点•利用电化学原理进行管道防腐，能够保证管道的表面无损伤，保证管道的外观和性能。

•牺牲阳极保护技术投资成本低，可大大降低管道维护费用，是一种经济、实用的防腐技术。

•可广泛应用于各种管道领域。

缺点•阳极的材料选择和更换需要考虑许多因素，需要一定的技术和经验。

天燃气管道的防腐和牺牲阳极阴极保护的应用

燃气管道的防腐和牺牲阳极阴极保护的应用河南汇龙合金材料有限公司技术部刘珍2020年8月埋地钢管的阴极保护是指通过电化学方式使管道阴极极化，使埋地钢管免遭土壤、水分的腐蚀。

即用埋地钢管与外加的辅助阳极电性连接，用牺牲阳极材料的腐蚀来代替被保护管道的腐蚀，从而延长管道的使用寿命。

西安市东郊某路段天然气管道，于 1998 年建设，管道在建设施工时未安装阴极保护系统。

2007 年 2 月，该管线发现腐蚀穿孔泄漏，修补后加装了两组牺牲阳极体对管道实施了一定的阴极保护。

但是，在后期运行中发现阴极保护电位不能达到要求，管道防腐层已出现了破损且管壁也有腐蚀现象。

为了消除安全隐患，防止出现腐蚀泄漏，对此种情况进行深入分析，追加牺牲阳极对其进行阴极保护。

一、管道腐蚀的类型管道腐蚀是个世界性的难题，存在化学和电化学的原因，在城市管道防腐设计中容易出现内壁腐蚀问题和外壁腐蚀问题。

(一)、内壁腐蚀。

内壁腐蚀问题的主要原因是输送管道在输送天然气过程中，因为天然气中含有水分，会形成一层亲水膜，容易产生电化学腐蚀情况;燃气中有硫化氢、氧、二氧化碳等一些化学物质，对燃气管道的内壁产生腐蚀作用。

其与管道金属接触后会发生化学反应形成化学原电池，进而腐蚀管道内壁。

再加上天然气本身含有腐蚀性化学物质，会加剧管道内壁腐蚀速度。

(二)、外壁腐蚀。

外壁腐蚀一般发生在管道架空或者埋地，而埋地管道地下环境复杂，容易产生化学腐蚀和电化学腐蚀。

当钢管埋入地下后，其会发生化学腐蚀，管壁均匀变薄，这对燃气管道的穿孔影响并不大，然而电化学腐蚀产生的局部腐蚀造成管道表面凹凸不平以致穿孔带，来严重的危害。

二、燃气管道的防腐措施就燃气管道防腐措施方面，经过多年的经验研究，总结出了一些方法，目前国内外主要采取了以下几种方法：绝缘层防腐法、排流保护法、保护性涂层、电极保护法、新材料的应用等。

(一)、绝缘层防腐法。

绝缘层防腐方法就是通过在管道上涂抹绝缘性隔离层，比如使用沥青、玻璃布等一些物质，把管道外壁包裹起来，与土壤形成隔绝的状态，从而避免管道与土壤的直接接触，能够有效的减少管道外壁的腐蚀。