管道牺牲阳极法阴极保护专用方案
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)。
长输管道牺牲阳极法阴极保护施工方案
材司长输管道牺牲阳极阴极保护施工方案河南汇龙合金材料有限公司项目部目录一、概述- ----------------------------------------------------------- 2(一)原理----------------------------------------------------- 2(二)牺牲阳极法阴极保护的优点--------------------------------- 2 (三)牺牲阳极材料--------------------------------------------- 2(四)阳极安装方式--------------------------------------------- 6(五)测试系统------------------------------------------------- 7(六)应用标准和规范------------------------------------------- 7(七)主要测试设备和工具--------------------------------------- 8二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计- --------------------------------- 8三、施工方法- ------------------------------------------------------- 81、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 92、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9一、概述(一)原理将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金,该金属或合金为阳极,依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护,这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。
(二)牺牲阳极法阴极保护的优点1、不需要外部电源;2、对邻近金属构筑物无干扰或很小;3、电流输出虽不能控制,但有自动调节倾向,且覆盖层不易损坏。
压力钢管牺牲阳极法阴极保护装置施工方案讲解
XX输水工程埋地输水钢质管道阴极保护设计施工方案一、工程概况该输水管道工程,管的Φ600mm,管的长513.1m。
施工设计思路,通过计算、设计,在整个埋地输水钢质管道进行牺牲阳极法的阴极保护。
二、此工程埋地输水管道保护范围,阳极数量和设计技术参数指标。
2-1镁合金阳极21支,每支单个阳极重量22kg,分7组埋设,每组3支,2-2镁阳极规格型号700×(150+130)×1252-3设阳极用量,镁阳极21支2-4布置电位测试桩3支2-5饱和硫酸铜参比电极3支2-6有效保护年限30年2-7保护电流密度10mA/m22-8保护电位-0.85-1.5V三、采用技术标准·GB/T21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》·GB/T21246-2007《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T17731-2004《镁合金阳极》·RP0169-2002NAC《埋地或水下金属管线系统的外部腐蚀控制》四、输水管道阴极保护施工方案输水钢质管道在我国主要采用普通钢材焊接而成,管道长期埋在地下,由于土壤的各种介质和电化学腐蚀,运行汇流中而造成杂散电流的腐蚀,所以阴极保护是对被保护的管道金属以及阴极电流,使金属表面阴极极化,电位负移到表面阳极的平衡电位,消除电化学不均匀性所引起腐蚀电池,从而保护金属免受介质腐蚀技术。
保护电流来源不同,阴极保护分为牺牲阳极保护和外加电流保护,这次输水管道采用牺牲阳极保护法。
是采用一种被保护的电位更负,即化学性质更为活泼的金属或合金与被保护金属(管道)相连,依靠该金属合金不断的腐蚀牺牲掉所产生的电流,使被保护金属获得阴极的极化而受到保护、技术已相当成熟。
4-1镁合金阳极的施工安装牺牲阳极的设置本着保护电位分布均匀,尽量减少阳极间互相屏蔽和管道前后壁自身屏蔽影响,利于管道阴极保护施工的原则。
将镁合金阳极和填包料装入天然棉纤维袋内,填包料的厚度不小于50mm,并保证阳极四周填包料厚度一致。
牺牲阳极阴极保护设计说明
牺牲阳极施工图设计说明(五)阴极保护1.主要设计及施工规范《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T21447-2018《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448-2017《镁合金牺牲阳极》GB/T17731-2015《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T21246-20232.设计概况本工程对消耗油库至外场供油干管和同油干管进行牺牲阳极阴极保护。
供油干管与回油干管平行敷设,采用联合阴极保护方式,被保护管道两端设绝缘接头。
被保护管道相关数据见下表:3.设计参数土壤电阻率:30Ω∙m覆盖层电阻率:≥10000Ω∙m2设计使用年限:20年管道最小保护电流密度:0.05mA∕m2管道自然电位:-0.55V(CSE)管道最小保护电位:-0∙85V(CSE)4.设计内容及技术参数4.1本工程设5组镁合金牺牲阳极,每组设3支阳极块,每组间距400米。
4.2设测试桩5组,与牺牲阳极结合设置。
5.材料的选用及技术要求5.1本工程选用镁合金牺牲阳极,牌号:AZ63B,质量符合《镁合金牺牲阳极》GB/T17731-2015中的要求。
阳极形状选用梯形。
牺牲阳极应具有完整的质量证明文件,阳极上应标记材料类型,阳极质量和炉号。
阳极电化学性能、规格尺寸如下表:5.2牺牲阳极填包料由石膏粉、膨润土和工艺硫酸钠组成,它们的质量百分比为75:20:5o填包料预包装,袋子应采用麻袋或棉质布袋,不应采用化纤类包装袋。
填料厚度应均匀密实,各个方向填料厚度不小于200mmO5.3阴极保护电缆采用铜芯电缆,型号为:YJV22-1KV∕1X10mm26.主要施工技术要求6.1阳极使用前应对表面进行处理,清除表面氧化膜和油污,使其呈金属光泽。
6.2阳极采用立式埋地敷设方式,阳极与被保护管道间距3米,成组布置阳极间距3米,阳极覆土厚度不小于15米。
6.3牺牲阳极应埋设在冻土层以下,并尽量敷设在土壤电阻率低的位置。
阳极与管道之间不应存在其他金属构筑物。
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。
长输管道牺牲阳极法阴极保护施工方案
长输管道牺牲阳极阴极保护施工方案河南汇龙合金材料有限公司项目部目录一、概述------------------------------------------------------------ 2(一)原理 ----------------------------------------------------- 2(二)牺牲阳极法阴极保护的优点 --------------------------------- 2(三)牺牲阳极材料 --------------------------------------------- 2(四)阳极安装方式 --------------------------------------------- 6(五)测试系统 ------------------------------------------------- 7(六)应用标准和规范 ------------------------------------------- 7(七)主要测试设备和工具 --------------------------------------- 8二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计---------------------------------- 8三、施工方法-------------------------------------------------------- 81、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 92、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9一、概述(一)原理将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金,该金属或合金为阳极,依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护,这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。
(二)牺牲阳极法阴极保护的优点1、不需要外部电源;2、对邻近金属构筑物无干扰或很小;3、电流输出虽不能控制,但有自动调节倾向,且覆盖层不易损坏。
埋地管道外加电流临时牺牲阳极阴极保护措施
河南汇龙合金材料有限公司 刘珍 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
将带状镁合金阳极放入坑中,在管线正上方开出直径 50 mm 的圆孔并露出金属管 壁,清理表面油污、底漆及氧化膜后,将阴极电缆的铜芯用铝热焊剂焊接到管道 上。在焊接处涂上热熔胶烘烤后用补贴片覆盖焊点处。对Φ813 管道再包覆一道 热收缩带。 用电缆将阳极带钢芯与电缆采用铝热焊连接,焊接后用热熔胶完全封固,烘烤后 用电缆专用热收缩套密封绝缘。 经检查后回填,并将 2 条阴极电缆和 1 条阳极电缆分别连接到测试桩中的②、⑤、 ③接线端子上。 测试桩安装 测试桩连接方式分电位测试桩和电流测试桩两种,全部采用涂塑钢管测试桩,埋 设位置为气流方向左侧 1.5m 处。
一、工程概况
某天然气输气管长 79.09 Km。其中 B 标段管线总长 25.75 Km,管径为Φ813。为 防止管道发生腐蚀,延长管道使用寿命,需对管道穿越大中型河流处及地处土壤 腐蚀性较强的管段进行牺牲阳极阴极保护。该阴极保护系统分别由块状镁阳极, 带状镁阳极,涂塑钢管测试桩和长效 Cu/CuSO4 参比电极组成。穿越大中型河流 处采用块状镁阳极,地处腐蚀性较强的管段采用带状镁阳极保护。
河南汇龙合金材料有限公司 刘珍 阴极保护产品、设计、工程施工一站式服务;提供阴极保பைடு நூலகம்完整解决方案
埋地管道外加电流临时牺牲阳极 阴 极 保 护 措 施
河南汇龙合金材料有限公司 2018 年 5 月 技术部 刘珍
河南汇龙合金材料有限公司 刘珍 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
河南汇龙合金材料有限公司 刘珍 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 — PVC 绝缘层,黄色 PVC 护套。 长效铜/硫酸铜参比电极的结构可参见附图 A-A。 参比电极外填包料成分为膨润土。 硫酸铜参比电极是检测牺牲阳极电位是否正确的辅助电极。接线方法如下:
埋地管道牺牲阳极的阴极保护施工方案
阴极保护施工方案一、工程说明(一)工程概况本工程对埋地钢管实施牺牲阳极的阴极保护。
经河南邦信防腐材料有限公司技术人员查看图纸,勘察阴极保护现场,确定安装施工涉及:镁合金牺牲阳极的安装、电位测试桩的施工、埋地长效参比电极安装、镁带状牺牲阳极敷设、锌带阳极铺设、固态去耦合器安装、电火花间隙保护器连接、防雷接地施工等。
镁阳极选用棒状镁合金牺牲阳极(4支/组),规格:14kg/支(净质量),每支镁阳极的填包料用量为50kg;测试桩选用钢质测试桩108×4×3000mm,每根管道设置一套测试桩;参比电极选用长效硫酸铜参比电极,每套测试桩处设置一只硫酸铜参比电极。
镁带状牺牲阳极选用国标19*9.5MM,锌带阳极选用ZR-2带状锌阳极,固态去耦合器选用BX-SSD/EX-L100,电火花间隙保护器选用BX-D/EX-L200,防雷接地采用锌包钢接地极BX-D-L500。
其他材料均采用国标件。
安装完毕后出具阴极保护竣工报告书,盖河南邦信防腐材料有限公司技术部签章,工程师签字,一式贰份。
项目负责人:王晶技术负责人:杨帅编制依据1.本工程设计文件2.国家有关的施工技术规范、规程、规定及其定额标准等。
3.建设地区的水文、地质、气象等自然条件。
4.建设地区的交通运输、地方资源等情况。
5.本企业技术能力、设备状况、管理水平及施工经验。
执行的标准、规范《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T 21246-2007《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T 21448-2008《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T 21447-2008《埋地钢制管道交流排流保护技术准则》SY/T 0032《钢制管道及储罐腐蚀评价标准埋地钢质管道外腐蚀直接评价》SY/T 0087.1-2006 《镁合金牺牲阳极》GBT 17731-2009(二)计划工期随管道总体施工的进度而定。
三、设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法(一)设备、人员动员周期在业主要求时间内按本合同工程规模及施工组织设计要求组建项目经理部,作好进场准备。
管道牺牲阳极法阴极保护专用方案
长输管道牺牲阳极法阴极保护方案项目名称:建设单位:施工单位:编制日期:2010年10月4日目录一、概述------------------------------------------------------------ 2(一)原理 ----------------------------------------------------- 2(二)牺牲阳极法阴极保护的优点 --------------------------------- 2(三)牺牲阳极材料 --------------------------------------------- 2(四)阳极安装方式 --------------------------------------------- 6(五)测试系统 ------------------------------------------------- 7(六)应用标准和规范 ------------------------------------------- 7(七)主要测试设备和工具 --------------------------------------- 8二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计---------------------------------- 8三、施工方法-------------------------------------------------------- 81、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 92、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9一、概述(一)原理将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金,该金属或合金为阳极,依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护,这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。
特殊条件下长输管道外加电流联合牺牲阳极阴极保护措施
特殊条件下长输管道外加电流联合牺牲阳极阴极保护措施1.引言在油气长输管道的运行过程中,管道的腐蚀问题是一个长期存在且需要高度关注的问题。
腐蚀会导致管道破裂、泄漏等安全隐患,因此保护措施成为必要的举措。
本文将阐述一种特殊条件下的保护措施,即长输管道外加电流联合牺牲阳极阴极保护措施。
2.特殊条件下的保护需求在某些特殊条件下,如管道穿越高电阻介质、交直流共同作用等情况下,传统的保护措施可能存在局限性。
为了针对这些特殊条件进行有效的保护,需要采取新的措施。
3.特殊条件下长输管道外加电流联合牺牲阳极阴极保护原理特殊条件下的保护措施采用了电流联合牺牲阳极和阴极保护的技术。
其原理如下:-牺牲阳极保护:通过引入具有较高电位的金属牺牲阳极,在管道周围形成电流场,使阳极上的金属自发地腐蚀,从而保护管道不被腐蚀。
牺牲阳极通常采用铝合金或镁合金制造。
-阴极保护:通过外施直流电源,将负极连接到管道上,使管道成为负极,阻止电流从管道中流出。
这样,管道就成为阴极,通过引入外部电流,降低管道的电位,减缓管道的腐蚀。
特殊条件下长输管道外加电流联合牺牲阳极阴极保护的机理是互为补充的,通过引入牺牲阳极和外部电流,降低了管道周围的电位,从而减缓了腐蚀的速度。
4.特殊条件下长输管道外加电流联合牺牲阳极阴极保护的应用案例特殊条件下的保护措施在实际应用中具有一定的可行性和有效性。
以下是一个应用案例:某油气长输管道穿越地下含有高电阻介质的区域。
由于地下介质电阻较高,传统的阴极保护措施难以形成有效的保护电流。
因此,在该区域采用了特殊条件下长输管道外加电流联合牺牲阳极阴极保护措施。
通过在管道周围布置金属牺牲阳极,并外施直流电源与管道相连,成功形成了一定的保护电流。
实际运行结果表明,该保护措施有效地减缓了管道的腐蚀速度,保护了管道的安全运行。
5.结论特殊条件下长输管道外加电流联合牺牲阳极阴极保护是一种针对特殊条件下管道保护需求的有效措施。
通过牺牲阳极和外加电流两种机制的相互补充,可以降低管道周围的电位,减缓管道的腐蚀速度,保护管道的安全运行。
牺牲阳极阴极保护施工方案
牺牲阳极阴极保护施工方案在工业领域中,使用牺牲阳极阴极保护技术是一种常见的金属保护方法,它通过提供一种辅助电流来保护金属结构免受腐蚀的影响。
本文将介绍牺牲阳极阴极保护施工方案,包括方案的原理、施工流程、关键步骤以及注意事项。
方案原理牺牲阳极阴极保护是基于电化学原理的一种保护方法。
在这种方法中,金属结构(如钢结构)被连接到一个比金属更活泼的金属(作为阳极),使之成为受保护的金属。
当这两种金属结合在一起时,会形成一个电池。
阳极将消耗自身来保护被保护金属(阴极),从而延长金属结构的使用寿命。
施工流程下面是牺牲阳极阴极保护的施工流程:1.确定保护目标:确定需要保护的金属结构,分析腐蚀环境和腐蚀程度。
2.设计系统:根据金属结构的大小和形状设计适当的阳极配置方案,确定所需的阳极数量和位置。
3.安装阳极:根据设计方案,在金属结构周围安装阳极系统,确保每个区域都能得到充分的保护。
4.连接电缆:将阳极系统与外部电源连接,以提供所需的电流。
5.监测系统:建立监测系统以监测金属结构的腐蚀情况,及时发现问题并进行调整。
关键步骤牺牲阳极阴极保护的关键步骤包括:•阳极设计:确保阳极的数量、位置和材料选择合适,以充分保护金属结构。
•电流控制:确保外部电源提供稳定的电流,以保证保护效果。
•监测调整:定期监测金属结构的腐蚀情况,根据监测结果进行调整,确保保护效果持续有效。
注意事项在进行牺牲阳极阴极保护施工时,需要注意以下事项:•确保阳极系统的安装位置和数量合理,以充分覆盖金属结构的每个区域。
•定期检查阳极系统的工作状态,确保其正常运行。
•处理泄漏问题:若阳极系统发生泄漏,及时进行处理,以免影响金属结构的保护效果。
通过以上方案的实施,能够有效延长金属结构的使用寿命,降低腐蚀损失,保证工业设备和建筑物的安全性和可靠性。
埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护方案
埋地钢质管道牺牲阳极法阴极保护技术技术支持单位:拓维地理信息工程示案例:某燃气公司埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护系统安装时间:2016年6月18日(一)原理:埋地钢质管道牺牲阳极法阴极保护技术是将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金,该金属或合金为阳极,依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护,这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。
(二)牺牲阳极法阴极保护的优点1、不需要外部电源;2、对邻近金属构筑物无干扰或很小;3、电流输出虽不能控制,但有自动调节倾向,且覆盖层不易损坏。
4、调试后,可不需日常管理;5、保护电流分布均匀,利用率高。
(三)阳极包的选材牺牲阳极选择镁阳极包的特点是比重小、电位很负、对铁的驱动加压很大,且单位发生的电量大。
镁的标准电极电位为-2.37V(SHE);非平衡电极电位则随腐蚀性介质的性质而变,例如:镁在海水中的电位为-1.5V(SCE),镁在土壤之中的电位为1.5V至-1.6(SCE),镁在碱溶液中的电位约为-0.84V(SCE)。
镁的电极电位与介质的PH值有密切关系,PH值在酸性围,电位较负,因为生成的腐蚀产物氢氧化镁在碱性介质中是难溶的。
(四)主要应用的规1、《埋地钢质管道阴极保护电参数测试方法》SY/T0023-972、《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规》SY/T0019-973、《钢质管道及储罐防腐工程设计规》SY0007-994、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-955、《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T0017-96 。
(五)施工方法1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下:袋装阳极制作→阳极床定位→阳极床开挖→阳极埋设→阳极浇水浸透饱和及各参数测试→阳极通电点处理及焊接→通电点导通测试→通电点补口防腐(补口处防腐材料与管体防腐材料是匹配的) →阳极回填→标记记录。
图1 阳极床定位图2 阳极床的开挖图3 阳极浇水浸透饱2、铝热焊使用步骤及注意事项铝热焊模具是焊接电缆的专业设备,它具有放热小,焊接牢固等特点:携带方便,不需要电源。
方案天然气管道牺牲阳极法阴极保护方案
石武客专XXX特大桥跨天然气管安全保护及排流方案中铁X 局石武客专河南段项目部2008 年11 月一、工程概况石武客专XX大桥130-131#墩,与天然气管道形成“十” 字交叉口。
根据调查,位于大XX大桥130-131#墩天然气管,管径377mm 天然气管埋深1.3m左右(管顶至地面)。
二、总体保护方案根据设计要求,开挖至燃气管下0.9m。
在天然气管两侧各实施一道钢筋砼支撑墙,支撑墙厚0.3〜0.4m,支撑墙距天然气管外壁1.01m。
两道支撑墙之间全部回填中粗砂。
在管顶以上0.38m高处放置盖板,盖板搁置于支撑墙上,盖板厚0.35m。
由此,盖板与支撑墙形成桥梁体系,路面受力传递至盖板,力再由盖板通过支撑墙及其基础,传递至天然气管下的土体中。
整个受力系统不经过天然气管,最大限度的保证了天然气管的安全。
保护天然气管的桥梁系统深度2.47m,宽度4.8m,总长12m基坑采用人工开挖。
人工开挖的操作人员之间,必须保持足够的安全距离。
由于基坑开挖的深度大于天然气管的埋深,故基坑开挖后,必然存在天然气管腾空的现象。
天然气管因底部覆盖物掏空后,管道会产生较大的挠度,从而引发安全问题。
为应对该安全问题,拟在10m范围内,在人工开挖暴露出天然气管后,在管道两侧打入3对4m的钢板桩,每对间隔3m左右。
在每对钢板桩上应连接一道钢管,燃气管采用钢丝绳吊起后,钢丝绳支撑于钢管。
在保证天然气管安全的基础上,并根据支撑墙基础尺寸,钢板桩距天然气管边0.25m。
钢板桩顶低于盖板底,支撑墙施工完毕,黄砂回填至天然气管后,撤掉钢丝绳,切割掉钢管,钢板桩则保留在基坑中。
基坑开挖后,若遇水,则需将水排干后,方可施工。
为保证回填质量,回填砂采用中粗砂。
排流采用固态去耦合器排流,具有降低感应电压效果好、维护方便、适用性强的优点。
防腐蚀采用牺牲阳极装置。
绝缘防护处理采用环氧树脂玻璃钢防腐。
三、施工工期本次工程预计工期为60 天,盖板需提前制作完成。
埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护方案
埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护方案埋地钢质管道在受到土壤腐蚀的情况下,为了延长其使用寿命和保护其免受腐蚀的影响,常常会采用阳极阴极保护方案。
阳极阴极保护是一种通过使用阳极和阴极来保护金属结构免受腐蚀的技术。
本文将介绍一种适用于埋地钢质管道的阳极阴极保护方案。
首先,该方案的基本原理是通过将一个或多个阳极安装在钢质管道附近的土壤中,以形成电流回路。
阳极通常由具有良好导电性能的金属材料制成,如铜、铝或锌。
阳极与土壤之间建立的电流回路会使阳极产生电流,并将其注入到钢质管道中,从而将钢质管道的原电池电位提升到一个不容易腐蚀的水平。
其次,阳极与土壤之间的电流回路通过使用导线进行连接。
导线必须具有良好的导电性能和较高的耐腐蚀能力,以确保电流可以从阳极传输到钢质管道。
一般来说,优选的导线材料是具有高电导率和抗腐蚀性的铜或银。
在实施该方案时,还需要注意选择适当的阳极类型。
目前主要有两种类型的阳极可用于埋地钢质管道的防腐蚀保护:原阳极和惯性阳极。
原阳极是通过在阳极表面涂覆一层金属氧化物薄膜来形成的,其通过阻止阳极金属与土壤发生直接接触,从而延缓阳极的腐蚀。
惯性阳极则是通过使用一种高电位的金属来制造的,其会将阳极与钢质管道之间的电位差降到一个很低的水平,从而有效地保护钢质管道免受腐蚀。
此外,为了实现阳极阴极保护的效果,还需要考虑阳极的布置和安装位置。
一般来说,阳极应布置在钢质管道的两端,并保证阳极与钢质管道直接连接。
此外,阳极的安装位置也应考虑到土壤的腐蚀性,并确保阳极能够覆盖到钢质管道可能受到腐蚀的区域。
最后,定期检查和维护阳极阴极保护系统的正常运行十分重要。
阳极应定期检查其表面是否存在严重的腐蚀,并根据需要进行更换。
此外,还应定期检查导线连接是否松动或损坏,并采取必要的维修措施。
综上所述,阳极阴极保护是一种有效的埋地钢质管道防腐蚀方案。
通过正确选择阳极类型、合理布置和安装阳极以及定期检查和维护阳极阴极保护系统,可以延长钢质管道的使用寿命,并有效防止其受到土壤腐蚀的影响。
电化学牺牲阳极的阴极保护法
电化学牺牲阳极的阴极保护法电化学牺牲阳极的阴极保护法,乍一听是不是觉得好像听不懂的高科技词汇?别急,今天咱们就来聊聊这个话题,带点轻松的语气,把复杂的技术搞得简单又有趣。
想象一下,你家的金属管道,年复一年被风吹日晒,水流冲刷,最终会被腐蚀成什么样子?一旦腐蚀了,管道就会漏水,甚至直接坏掉,得不偿失对吧?这时候,如果有一种方法可以让管道“不死”,甚至能把腐蚀引开,让它们继续坚强地活下去,那该多好!电化学牺牲阳极的阴极保护法,正是通过这种方式保护金属不受腐蚀侵害。
别看名字这么复杂,咱们把它拆开来看。
首先“电化学”是啥意思?简单来说,就是电和化学的结合。
你想想,腐蚀不就是金属在电解质中“自杀”吗?这时候电化学就派上了用场。
而牺牲阳极呢?说白了,就是“替死鬼”。
你是不是觉得牺牲这俩字很有戏?没错,就是这个意思!牺牲阳极会先受腐蚀,把坏事都揽到自己身上。
它在电化学反应中做了个“替代品”的角色,保护了其他重要的金属部分。
反正就是给其他部分挡住了“祸水”,自己先挂了,给管道“续命”。
你要问我,牺牲阳极咋就那么牛?好吧,咱从金属的电位来聊聊。
电化学上每种金属都有个“电位”,就是它在电场中的“身份地位”。
有的金属像铁那样,电位比较高,容易“挑事”,有的像锌、镁,它们的电位比较低,反而容易被腐蚀。
于是,在这种情况下,锌、镁这些金属就成了牺牲阳极的最佳人选。
当它们和铁、钢等管道连接时,锌和镁会抢着去腐蚀自己,结果管道里的铁、钢等就安然无恙。
你可以把它想象成一群“保镖”,它们为了保卫主子,拼命地跟敌人搏斗,最后自己“壮烈牺牲”了。
你看,牺牲阳极就这么简单又奇妙,像是一个“大无畏”的英雄,甘心为更重要的东西去“挡刀”。
这个保护方法其实并不新鲜,历史上早就有了。
从古代到现代,几乎所有需要防腐蚀的地方都会用到它。
比如船体、油气管道、电力设施等地方,没少用这个方法。
你可能会觉得,放一个锌或镁块去保护一个大铁管,怎么能起作用?其实原理可简单了。
牺牲阳极阴极保护法施工工法(2)
牺牲阳极阴极保护法施工工法牺牲阳极阴极保护法是一种常用的防腐蚀技术,在许多工程中得到了广泛应用。
本文将介绍牺牲阳极阴极保护法施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
一、前言防腐蚀是工程建设中一个重要的环节,而牺牲阳极阴极保护法是一种有效的防腐蚀技术。
本文将详细介绍其施工工法。
二、工法特点牺牲阳极阴极保护法的一个重要特点是牺牲阳极能够在一定电位范围内保持阴极,在阳极表面发生电化学反应,从而保护被保护金属的防腐蚀效果。
该工法具有施工简便、成本较低、效果稳定等特点。
三、适应范围牺牲阳极阴极保护法适用于各种金属结构的防腐蚀,如钢结构、钢筋混凝土结构、管道等。
四、工艺原理施工工法与实际工程之间的联系是基于牺牲阳极阴极保护法的工艺原理。
使用高还原性的金属作为阳极,在金属之间形成电池,从而实现对被保护金属的防腐蚀。
该技术措施可以通过控制阳极材料的种类和数量来实现。
五、施工工艺施工过程中,首先需要对被保护金属表面进行清洗和处理,以保证施工效果。
然后,将阳极材料固定在被保护金属表面,使其与被保护金属形成电池。
最后,对施工区域进行检测和监控,以确保施工质量。
六、劳动组织在施工过程中,需要组织一定的劳动力,负责金属表面处理工作、阳极材料的植入和固定等工作。
七、机具设备施工过程中需要使用一些机具设备,如清洗设备、阳极材料植入设备等。
八、质量控制为确保施工过程中的质量,应采取一系列的质量控制措施。
包括对施工过程中各个环节的品质检测、及时修补等。
九、安全措施在施工中,需要注意一些安全事项,如保护劳动者的人身安全、防止施工材料泄漏等。
同时,对施工工法的安全要求也应明确。
十、经济技术分析对于牺牲阳极阴极保护法的施工周期、施工成本和使用寿命进行分析,以便评估其经济技术可行性。
十一、工程实例通过列举一些使用了该工法的工程实例,展示其实际应用效果。
总结牺牲阳极阴极保护法施工工法在防腐蚀领域具有重要作用。
埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范【国标】.pdf
2.0.4 接地电池 electrolyticg roundingc ell 采用 一 对 或几对牺牲阳极,互相用绝缘垫隔开,再用填料填充并包扎,通过填料的电阻藕合起来,以
消除强电电涌冲击。 2.0.5 接地垫 groundm at
< 0.0 02 < 0.0 3 < 0.0 05
Ni < 0.0 01 < 0.0 01 丈 0.003
Cu < 0.0 01
< 0.0 20 < 0.0 20
Si
灯 0.010
< 0.1
4.1. 2 镁阳极的电化学性能必须符合表 4.1.2中的指标
表 4.1. 2 镁阳极的电化学性能
性
能
单位
密 度 开 路 电位 理论发生电量
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2.3
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为 100m V,这一参数可以是极化的建立或衰减过程中的数据
4 技术条件
镁 合金阳极 钻合 金阳极(以下简称镁阳极)的化学成分应符合表 4.1.1的规定。
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长输管道牺牲阳极法阴极保护方案项目名称:建设单位:施工单位:编制日期:2010年10月4日目录一、概述2(一)原理2(二)牺牲阳极法阴极保护的优点2(三)牺牲阳极材料2(四)阳极安装方式6(五)测试系统7(六)应用标准和规范7(七)主要测试设备和工具8二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计8三、施工方法81、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下:82、牺牲阳极法的施工:9一、概述(一)原理将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金,该金属或合金为阳极,依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护,这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。
(二)牺牲阳极法阴极保护的优点1、不需要外部电源;2、对邻近金属构筑物无干扰或很小;3、电流输出虽不能控制,但有自动调节倾向,且覆盖层不易损坏。
4、调试后,可不需日常管理;5、保护电流分布均匀,利用率高。
(三)牺牲阳极材料1、作为牺牲阳极材料,必须满足以下条件:1.1有足够负且稳定的电位,不仅要有足够负的开路电位,而且要有足够的闭路电位(或称工作电位,即在电解质介质中与金属结构连接时牺牲阳极的电位)。
1.2腐蚀率小,且腐蚀均匀,要具有高而稳定的电流效率。
牺牲阳极的电流效率是指实际电容量与理论电容量的百分比,以%表示。
1.3电化学当量高,即单位重量产生的电流量大。
1.4工作中阳极的极化率要小,溶解均匀,产物易脱落。
1.5腐蚀产物不污染环境、无公害。
1.6材料来源广泛,加工容易并价格低廉。
2、镁2.1镁阳极的特点是比重小、电位很负、对铁的驱动加压很大,且单位发生的电量大。
2.2镁作为牺牲阳极,有较快的溶解速度,镁在电解质中溶液中的腐蚀行为是由本身很负的电位和表面上保护膜的性质所决定。
2.3镁的标准电极电位为-2.37V(SHE);非平衡电极电位则随腐蚀性介质的性质而变,例如:镁在海水中的电位为-1.5V(SCE),镁在土壤之中的电位为 1.5V至-1.6(SCE),镁在碱溶液中的电位约为-0.84V(SCE)。
镁的电极电位与介质的PH值有密切关系,PH值在酸性范围内,电位较负,因为生成的腐蚀产物氢氧化镁在碱性介质中是难溶的。
正因为镁在酸性及中性介质中的电位较负和保护膜的不稳定性,所以镁在酸性和中性介质中的腐蚀速度较大。
而在碱性介质中,镁的表面保护膜稳定,电位较正,腐蚀速度则因此而降低。
镁作为牺牲阳极使用时,与电位较正的金属相接触,这时,镁产生阳极化,会引起负的差异效应,即在阳极极化的影响下,金属的自溶大为增强。
与其他牺牲阳极相比,镁的自溶倾向最大,这是镁阳极的电流效北较低的原因之一。
杂质及合金元素对镁的腐蚀速度有很大的影响,镁合金通常比镁的腐蚀速度大。
镁阳极中的杂质主要成分是铁、镍、铜、钴,其中特别是铁的含量,由于这些金属有较正的电位,引起额外的腐蚀(寄生腐蚀)而使镁的阳极效率降低。
添加锰可以抑制铁的影响,因为锰可以使铁在熔铸过程中沉淀出来,留在合金中的铁元素会被锰包围起来,使铁不能产生阴极性杂质的有害作用。
对镁阳极影响较小的元素有:镉、锰、钠、硅、锌、铝、铅、钙和银等。
用纯镁作为牺牲阳极材料,对杂质的含量应有一定的限制,通常应是高纯镁(含镁大于99.95%),杂质铁的含量应控制在<0.002%以下。
它的电位很负,机械加工性能好。
镁适用于电阻率较高的土壤和淡水中。
镁在海水中应用时易造成过保护,或发生氢脆,故而很少用于海水中。
镁在碰撞时易产生火花,因而,一般不能用于有防爆要求的场合。
2、阳极种类的选择通常根据土壤电阻率选择牺牲阳极的种类,根据保护电流的大小和使用寿命,选取阳极的规格和数量。
在土壤中牺牲阳极选择的原则见表5-14。
表5-14土壤中牺牲阳极种类的应用选择注:(1)在土壤潮湿情况下,锌阳极范围可扩大到30Ω.m;(2)表中电位均相对于Cu/饱和CuSO4参比电极。
在土壤中使用牺牲阳极的形状多为棒形,其横截面有梯形和D形。
在高电阻率的土壤中或某些特定场合,如套管内管道的保护等则用带状牺牲阳极。
3、工艺计算3.1单支阳极接地电阻按下列公式计算:(5-1)(5-2)式中:RH-水平式有填料阳极接地电阻(Ω);Rv-立式有填料阳极接地电阻(Ω);P-土壤电阻率(Ω.m);pa-填料电阻率(Ω.m);L-阳极长度(m);La-阳极填料柱长度(m);d-阳极等效直径,,C为边长(m);D-填料柱直径(m);t-阳极中心至地面的距离(m)。
3.2组合阳极接地电阻的计算土壤电阻率Ω.m 可选阳极种类>10060~10040~60<40<15<5(含Cl-)带状镁阳极镁(-1.7V)镁镁(-1.5V)镁(-1.5V,锌)锌或Al-Zn-In-Si(5-3)-阳极组总接地电阻(Ω);式中:R总N-阳极数量(支);K-修正系数,查图5-2。
图5-2 修正系数K3.3阳极输出电流的计算(5-4)式中:Ia-阳极输出电流(A);Ec-阴极开路电位(V);Ea-阳极开路电位(V);ec-阴极极化电位(V);ea-阳极极化电位(V);Ra-阳极接地电阻(Ω);Rc-阴极过渡电阻(Ω);RN-回路导线电阻(Ω);△E-阳极有效电位差(V);R-回路总电阻(R)。
3.4所需阳极数量按下式计算(5-5)式中:N-阳极数量(支);IA-所需保护电流(A);Ia-单支阳极输出电流(A);f-备用系数,取2~3倍。
3.5阳极工作寿命按下式计算(5-6)式中:T-阳极工作寿命(a);W-阳极净重量(kg);ω-阳极消耗率〔kg/(A.a)〕;I-阳极平均输出电流(A)。
也可按该公式计算W(阳极总重量),以满足阳极的设计寿命。
(四)阳极安装方式1、阳极地床为保证牺牲极在土壤中性能稳定,在阳极四周要填充适用的填充料。
牺牲阳极填充料有用袋装和现场钻孔、挖坑填装两种方法,现场钻孔填装效果虽然好,但填料用量大,稍不注意,容易将土粒等杂物带入填料中,影响填充料质量,所以这种方法使用较少。
牺牲阳极安装中大多使用袋装阳极,即将配置好的填充料放在渗透性材料制的袋中,包围在阳极周围(填料的厚度应在各个方向均保持5-10mm),然后放置在土坑中,再用细土回填、浇水、最后填平。
2、阳极分布2.1牺牲阳极在管道上的分布可采用单支或集中成组两种方法,同组阳极宜选用同一批号或开路电位相近的阳极。
2.2牺牲阳极埋设分为立式和水平式两种,埋设方向有轴向和径向。
阳极埋设位置一般距管道外壁3-5mm,最小不宜小于0.3mm,埋设深度以阳极顶部距地面不小于1m为宜,对于北方地区,必须在冻土层以下。
成组埋设时,阳极间距以2-3m为宜。
2.3在地下水位低于3m的干燥地带,阳极应当加深埋设,对于河流、湖泊地带,牺牲阳极应尽可能埋设在河床(或湖底)的安全部位,以防洪水冲刷或挖泥清淤时损坏。
2.4在城市和管网区使用牺牲阳极时,要注意阳极和被保护的管道之间不应有其他金属构筑物,如电缆等。
(五)测试系统为了检查地下钢质管道的保护状态及效果,还应安装测试系统。
牺牲阳极法阴极保护的测试系统应能提供保护体的自然电位、阳极性能、保护电位的功能。
通常在相邻两组牺牲阳极管段的中间部位设置一个可测量管道保护电位的测试桩,桩的间距以500m左右为宜。
牺牲阳极测试桩处应设有辅助片长效参比电极,辅助试片的材质应与管道材质相同。
在这里可以测出管道的保护电位和阳极工作状况,如阳极的输出电流、阳极的接地电阻、阳极的开路电位和闭路电位,还可测量辅助试片的自然电位,用来比较钢质管道的保护情况。
这里需要说明的是,牺牲阳极法阳极保护的各项参数的测试,应当在牺牲阳极埋入地下及填包料浇水10d后进行。
另外,牺牲阳极投入运行后,应定期进行监测和维护,至少每半年一次。
待牺牲阳极到达使用寿命时,测量的保护参数异常,或保护电位不能达到阴极保护标准,则说明阳极已“牺牲”完毕,应更换安装新的牺牲阳极,使管道继续得到阴极保护。
(六)应用标准和规范1、《埋地钢质管道阴极保护电参数测试方法》SY/T0023-972、《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》SY/T0019-973、《钢质管道及储罐防腐工程设计规范》SY0007-994、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-955、《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T0017-96(七)主要测试设备和工具本工程检测和测试工作所使用的主要测试设备和工具表二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计该管道为长输管道,管径1200㎜,为配合其它防腐措施,拟采用如下牺牲阳极保护法。
牺牲阳极选用镁阳极,1km设4组,每组由4支14kg的镁阳极组成,其中3组直接焊在管道上,1组通过测试桩连接,以便进行电参数测量,了解阳极使用寿命。
共埋设镁阳极188支,距管道垂直距离>1.5m,阳极周边用填料包围以减少接地电阻及促进腐蚀产物的溶解。
汇流点及中间点设测试桩47支,测试桩基本按照1支/km的原则埋设,并附有1支长寿命参比电极。
在管道穿越公路、铁路等处设有套管的部位实施了镁带阳极保护,以使套管内受屏蔽的管道得到保护,镁带规格为19mm×9.5mm。
施工时沿螺旋焊缝方向缠绕,使保护电流尽可能地均匀。
三、施工方法1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下:袋装阳极制作→阳极床定位→阳极床开挖→阳极埋设→阳极浇水浸透饱和及各参数测试→阳极通电点处理及焊接→通电点导通测试→通电点补口防腐(补口处防腐材料与管体防腐材料是匹配的)→阳极回填→标记记录。
2、牺牲阳极法的施工:2.1锌阳极安装2.1.1牺牲阳极的施工:牺牲阳极土壤中的施工,包括埋设前的组装、阳极的填充和埋高。
2.1.2锌阳极与阳极电缆的组装阳极与电缆之间的联接采用锡焊。
在焊接点上涂覆环氧涂料,加缠电工胶布和绝缘胶带,再包覆热收缩套,并再缠胶带保护。
必须保证焊接牢固并且绝缘性能良好。
2.1.3阳极安装前准备在组装牺牲阳极之前,应检验阳极表面是否有油污和氧化物。
牺牲阳极表面的油污和氧化物能降低阳极的活性,影响阳极电流的发生,所以阳极表面如存在油污和氧化物,应采用砂纸将阳极表面打磨干净。
填料包的组装可在室内或现场进行,应保证阳极四周的填料厚度一致、密实,各边厚度不小于50mm。
填料应调拌均匀,不得混入石块、泥土、杂草等。
每支阳极需用填料约50Kg。
2.1.4阳极电缆与PCCP管的连接电缆与管道的焊接可以采用铝热焊法、电焊或铜焊,无论哪种焊接手段都要求:焊接牢固,焊缝均匀,焊接点电阻要求小于4×10-4Ω,焊接点强度大于焊接后铜芯电缆的承载力。
焊接完成且温度降低后进行焊缝检查,合格后对焊接部位、裸露钢片、铜导线进行补口,补口材料采用环氧煤沥青和玻璃布。
在电位测试装置处,阳极电缆与管道测试电缆在测试桩内连接。
阳极电缆敷设时应留有足够余量,在焊点及其他连接处预留蛇形弯,防止电缆或焊点受力拽脱。