管道阴极保护基本知识

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管道阴极保护原理

管道阴极保护原理

管道阴极保护原理
管道阴极保护原理是基于电化学原理的一种方法,主要通过在受保护的金属管道表面提供一个外部电流,以便减少或防止金属腐蚀。

其原理主要包括两个方面:阳极保护和阴极保护。

阳极保护是指在管道周围埋设一个阳极,并将阳极与金属管道连接起来。

阳极通常由具有较高腐蚀性的金属制成,如锌或铝。

当外部电流通过阳极流入金属管道时,阳极材料会发生电化学反应,释放出电子,并在阳极处形成一个阴极保护电流。

这个保护电流会抵消管道表面的阳极腐蚀电流,从而减少或消除金属腐蚀的发生。

阴极保护是指在管道表面施加一个外部电流源,以使管道表面成为一个阴极。

通过与阳极连接,使阳极保护电流源将电子输送到管道表面,从而在管道上形成一个保护性的电化学反应。

这个电化学反应会导致阴极处的氧还原反应,将金属的阳极腐蚀电流转化为阴极保护电流,减少了金属的腐蚀。

综上所述,管道阴极保护的原理是通过在金属管道上提供一个外部电流,使金属表面形成一个保护性的电化学反应,来减少或防止管道的腐蚀。

阳极保护和阴极保护是实现管道阴极保护的两种不同方式。

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

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。

长输管道阴极保护技术全解

长输管道阴极保护技术全解
长输管道阴极保护技术:
长输管道阴极保护技术:
主要应用于高电阻率土壤、淡水及空间狭窄局部场合,如套管内
牺牲阳极种类及应用范围: 带状牺牲阳极::
长输管道阴极保护技术:
3、牺牲阳极种类及应用范围: (2)镁合金牺牲阳极:
镁合金牺牲阳极相对密度小,电极电位很负,极化率低,对铁的驱动电压大。因其具有很负的开路电位等性能,广泛地应用于土壤、海水、海泥及工业水环境中。
长输管道阴极保护技术:
阴极保护的起源
其他科学家的研究工作: 1890年,美国发明家爱迪生试验了外加电流法对船的保护方法,由于没有合适的外加电源和阳极材料而未获成功。1902年科恩采用直流电机首次实现了强制电流阴极保护的实际应用。1906年盖波建立了第一个管道阴极保护系统。用一台容量为10V/12A的直流发电机保护地下300m长的煤气管道。并获得专利。
长输管道阴极保护检测技术:
铜—饱合硫酸铜电极(CSE)制作材料和使用的要求:
铜电极采用紫铜丝或棒(纯度不小于99.7%)
01
硫酸铜为化学纯,用蒸馏水配制饱和硫酸铜溶液
02
五、长输管道阴极保护检测技术:
长输管道阴极保护检测技术:
主要测试仪表和电极的选用: 主要测试仪表和电极 直流电压表 (V) 直流电流表 (A) 接地电阻测量仪(ZC-8) 辅助阳极 牺牲阳极 铜—饱合硫酸铜电极(CSE)
长输管道阴极保护检测技术:
测试仪表的选用: 基本要求是: 满足测试要求的显示速度、准确度 携带方便、耗电小 有较好的环境适应性 一般选用数字式仪表。
适用范围广,尤其是中短距离和复杂的管网 阳极输出电流小,发生阴极剥离的可能性小 随管道安装一起施工时,工程量较小 运行期间,维护工作简单。 阳极输出电流不能调节,可控性较小

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

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。

管道阴极保护基本知识

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)阴极保护得原理自然界中,大多数金属就是以化合状态存在得,通过炼制被赋予能量,才从离子状态转变成原子状态,为此,回归自然状态就是金属固有本性。

我们把金属与周围得电解质发生反应、从原子变成离子得过程称为腐蚀。

每种金属浸在一定得介质中都有一定得电位, 称之为该金属得腐蚀电位(自然电位),腐蚀电位可表示金属失去电子得相对难易、腐蚀电位愈负愈容易失去电子, 我们称失去电子得部位为阳极区,得到电子得部位为阴极区、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。

阴极保护得原理就是给金属补充大量得电子,使被保护金属整体处于电子过剩得状态,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得,即牺牲阳极阴极保护与外加电流阴极保护。

1、牺牲阳极法将被保护金属与一种可以提供阴极保护电流得金属或合金(即牺牲阳极)相连,使被保护体极化以降低腐蚀速率得方法。

在被保护金属与牺牲阳极所形成得大地电池中,被保护金属体为阴极,牺牲阳极得电位往往负于被保护金属体得电位值,在保护电池中就是阳极,被腐蚀消耗,故此称之为“牺牲”阳极,从而实现了对阴极得被保护金属体得防护,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(相对于饱与硫酸铜参比电极)。

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,以降低腐蚀速率得方法、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得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得氧化反应,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。

阴极保护培训讲义图文

阴极保护培训讲义图文

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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

管道阴极保护知识阴极保护参数

管道阴极保护知识阴极保护参数

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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。
第12页/共18页
(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

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

关于长输管道的阴极保护及故障分析长输管道是输送天然气、石油等能源资源的重要设施,其安全运行对于国家经济发展具有至关重要的意义。

长输管道在运行过程中会受到各种外部环境和内部因素的影响,其中阴极保护系统的设计和故障分析是保障长输管道安全运行的关键问题之一。

本文将围绕长输管道的阴极保护及故障分析展开讨论,以期对长输管道的安全运行提供指导和保障。

一、长输管道阴极保护的作用长输管道在运行中常受到土壤电化学环境的影响,其中的电化学腐蚀是导致管道金属材料损坏的主要原因之一。

而阴极保护是一种有效的控制管道金属材料腐蚀的措施,其基本原理是通过外加电流使管道维持在一个负电位,从而抑制管道金属的腐蚀过程。

阴极保护系统主要由阳极、电源和控制系统三部分组成,其中阳极的材料一般选用锌、铝、镁等,电源一般选用直流电源,控制系统则根据管道的具体情况进行设计。

1.抑制金属腐蚀:阴极保护系统通过外加电流维持管道在负电位,使得管道金属处于稳定的电化学环境中,从而抑制了金属的腐蚀。

2.延长管道使用寿命:有效的阴极保护系统可以有效地延长长输管道的使用寿命,降低了管道的维护成本和更换频率。

3.提高管道安全性:良好的阴极保护系统可以有效地提高管道的安全性,减少因金属腐蚀引起的事故发生的概率,保障管道的安全运行。

二、阴极保护系统的故障分析尽管阴极保护系统可以有效地保护长输管道的金属材料不被腐蚀,但在实际运行中也会出现各种故障情况,这些故障如果得不到及时发现和处理,就会对长输管道的安全运行造成严重的影响。

下面我们将针对阴极保护系统的故障进行分析,并提出相应的处理措施。

1.阳极失效:阳极是阴极保护系统中最为关键的部件之一,一旦阳极失效,就会导致管道金属材料的腐蚀。

阳极失效的原因主要包括材料腐蚀、磨损、电流分布不均等,因此在实际运行中要定期对阳极进行检查,并根据检查结果进行维修或更换。

2.电源故障:阴极保护系统的电源是维持管道在负电位的关键组成部分,一旦电源出现故障就会导致管道金属处于阳极保护的状态,从而失去了有效的防腐功能。

阴极保护培训基础知识及主要设备培训

阴极保护培训基础知识及主要设备培训

一、阴保必要理论
5.IR降
5.1 什么是IR降? IR降:由于阴极保护电流在土壤中流动, 在土壤电阻上产生的电压降。
回顾下
的管道电位:
测试电位时,黑表笔接参比电极,
红表笔接管道,万用表打到直流电压档
,测试得电压数值为负。换句话说,测
试时电压表是反接,电流从参比电极流
出,经过电压表,再到管道,经土壤再
影响来源:结构物受阳极电场(阳极干扰)影响,吸收电流(阳极干扰源电势高于结构物电势,电场 方向由阳极干扰源指向结构物),电位负向极化;结构物受阴极电场(阴极干扰)影响,排放电流( 阴极干扰源电势低于结构物电势,电场方向由结构物指向阴极干扰源),电位正向极化。
联合描述:管道受阳极干扰、吸收电流、发生极化、电位负偏;管道受阴极干扰、释放电流、发生去 极化、电位正偏。这不就是直流杂散的影响方式么?
科学家经过多年的研究与实践,发现碳钢结构不论在何种环境下,最负阳极电位不会比0.85VCSE更负,所以将-0.85VCSE定义为碳钢结构的最小保护电位。
一、阴保必要理论
7.阴极保护理论
阴极保护基本原理是使被保护金属作为阴极,对其施加一定的直流电流,使其产生阴极极化,当金 属的电位负于某一电位值时,该金属表面的电化学不均匀性得到消除,腐蚀得到有效抑制,达到保护的 目的。根据提供电流的方式不同,阴极保护又分为牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护两种。
2价Fe在自然环境中极易被氧化成3价Fe ,形成Fe2O3 ·xH2O(铁锈)
一、阴保必要理论
3.钢铁的电化学腐蚀 3.2 析氢腐蚀 发生条件:钢铁表面水膜,呈较强酸性(H+浓度高) 有 H2 析出。
阳极反应:2Fe-4e-=2Fe2+ 阴极反应:2H++2e-=H2↑ 总反应式:Fe+2H+=Fe2++H2↑

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

关于长输管道的阴极保护及故障分析长输管道阴极保护是一种常用的防腐措施,用于减少管道的金属腐蚀,延长其使用寿命。

本文将介绍长输管道阴极保护的原理和常见故障分析。

阴极保护的原理是利用电流从外部电源输送到管道,使得管道表面成为阴极,从而减少金属的氧化和腐蚀。

阴极保护系统一般由以下几个部分组成:外部电源、阳极和管道结构。

外部电源提供电流,阳极通常是一种可溶解的金属,比如锌或铝,将电流从阳极输送到管道,而管道则作为阴极接收电流,从而形成阴极保护。

阴极保护系统在设计和使用过程中可能会遇到各种故障,下面将介绍一些常见的故障及其分析。

1. 阳极异常磨损:阳极的异常磨损可能是由于阳极材料的质量不高,或者设计不合理导致的。

阳极材料应该具有良好的耐腐蚀性和导电性能,以保证其稳定地提供电流。

如果阳极的磨损过快,可能会导致阴极保护效果不佳,从而增加管道的腐蚀风险。

2. 外源性电流干扰:外源性电流干扰是指管道周围存在其他电流来源,干扰了阴极保护系统。

常见的外源性电流干扰来源包括铁路线路、电力线路和其他金属管道。

外源性电流干扰会导致管道阴极保护系统的电流被分流,使得管道无法获得足够的保护电流,增加了金属腐蚀的风险。

3. 阴保设备故障:阴保设备的故障可能包括电源失效、导线断裂、控制系统故障等。

这些故障会导致阴极保护系统无法正常工作,管道的金属腐蚀风险增加。

定期检查和维护阴保设备是至关重要的。

4. 管道涂层损坏:管道的涂层是保护管道免受腐蚀的重要层。

如果涂层发生损坏,可能导致管道金属直接暴露在外界环境中,增加金属的腐蚀风险。

及时维修和更换涂层对于管道的腐蚀防护非常重要。

长输管道阴极保护是一种有效的防腐措施,可以减少金属腐蚀,延长管道的使用寿命。

在设计和使用过程中可能会遇到各种故障,如阳极异常磨损、外源性电流干扰、阴保设备故障和管道涂层损坏。

对阴极保护系统进行定期检查和维护是非常重要的。

只有保证阴极保护系统的正常运行,才能有效地保护长输管道免受腐蚀的侵害。

长输管道阴保及阴极保护站维护基础知识

长输管道阴保及阴极保护站维护基础知识

长输管道阴极保护及阴极保护站维护基础知识1.目的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。

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

关于长输管道的阴极保护及故障分析长输管道是输送液体或气体的重要设施,其安全运行和保护至关重要。

在长期运行中,长输管道会遭受来自地下水、土壤和大气环境等因素的腐蚀,因此需要采取阴极保护技术来延长管道的使用寿命。

本文将介绍长输管道的阴极保护原理和常见的故障分析。

一、阴极保护原理阴极保护是一种通过外加电流来保护金属表面免受腐蚀的技术。

其基本原理是通过在金属表面施加一个负电位,使金属成为阴极,从而减缓甚至停止金属的腐蚀。

对于长输管道来说,通常采用的阴极保护方法包括半保护和全保护两种。

半保护是指在管道的局部区域施加外加电流,通常适用于管道局部腐蚀严重的情况。

而全保护则是在整个管道表面均匀施加外加电流,适用于整个管道都需要保护的情况。

阴极保护系统通常由阳极、电源以及控制系统组成。

阳极通常采用铝、镁或锌等阳极材料,阳极和管道通过导线连接到电源上。

电源可以是直流电源或者是取自交流电源的整流装置,用来产生外加电流。

而控制系统则用来监测管道的电位和电流,保证管道的阴极保护效果。

二、阴极保护故障分析尽管阴极保护可以有效地延长长输管道的使用寿命,但是在实际运行中还是会出现一些故障,主要包括阳极失效、外加电流失效和控制系统失效等。

1. 阳极失效阳极失效是阴极保护系统的常见故障之一。

阳极失效可能是由于阳极材料本身腐蚀或者损坏导致的。

在这种情况下,阳极需要及时更换,以保证阴极保护系统的正常运行。

阳极的布置位置也需要考虑,不同位置的阳极需要采取不同的保护措施,比如对于埋地管道需要采用深埋和广埋的方式来安装阳极。

2. 外加电流失效外加电流失效是指外加电流未能在管道表面均匀分布或者未能达到设计要求。

这可能是由于电源故障或者导线连接不良导致的。

对于这种情况,需要及时对电源和导线进行检修和更换,以保证管道的阴极保护效果。

3. 控制系统失效控制系统失效是指用来监测管道电位和电流的设备出现故障。

控制系统失效可能是由于传感器损坏、连接线路故障或者控制器故障等原因导致的。

燃气管道阴极保护原理

燃气管道阴极保护原理

燃气管道阴极保护原理
燃气管道阴极保护是一种常用的防腐措施,其原理是通过外加电流,在管道表面形成一个保护电流场,使管道表面处于阴极电位,从而抑制金属的腐蚀。

具体原理如下:
1. 阴极保护通过外加电流,使得燃气管道成为一个阴极。

阴极是电化学反应中电子流入的地方,而阳极是电子流出的地方。

由于外加电流的存在,燃气管道表面成为阴极,吸收电流。

2. 燃气管道表面的腐蚀主要是由于金属表面与燃气介质中的水和氧发生电化学反应,形成电池。

燃气管道的金属表面处在阳极电位,发生金属的氧化腐蚀。

而通过阴极保护,使管道表面保持在阴极电位,不发生氧化反应。

3. 阴极保护可以通过两种方式实现,一种是通过外接电源将电流引入燃气管道,使其成为阴极;另一种是使用牺牲阳极,在燃气管道上固定一些易于腐蚀的阳极材料,使其作为阴极。

总体来说,燃气管道阴极保护的原理是通过外加电流或者牺牲阳极,将管道表面维持在阴极电位,从而抑制金属腐蚀的发生。

这种保护方式可以延长燃气管道的使用寿命,减少维修和更换的成本。

管道阴极保护的方法

管道阴极保护的方法

管道阴极保护的方法管道阴极保护是一种防腐蚀措施,通过在管道表面施加电流,将管道设为负极,并通过引入外部电流,实现对金属表面的保护,减缓或阻止金属腐蚀。

下面将详细介绍几种常见的管道阴极保护的方法。

1. 电流放电法:电流放电法是通过在线结构上以链状方式分布大量阳极,形成一个与结构相连接的阳极体系,以达到阴、阳离子在电极表面相转移的目的。

该方法可采用分布在外部的阳极和直接埋设在土壤或水体中的阳极。

电流放电法适用于各种金属结构,尤其适用于顶棚、架梁等较长的结构。

2. 电位调节法:电位调节法是通过将阳极连接到要保护结构的阳极保护系统上,产生足够的电流和阴极保护电位,来减缓或阻止管道的腐蚀。

该方法适用于埋地管道、水箱和储罐等。

3. 牺牲阳极法:牺牲阳极法又称为牺牲保护法,它通过在管道金属表面放置一种具有更高的电位的金属,使其与管道组成一个局部电池,牺牲阳极因具有更负的电位,而被腐蚀,从而延缓或阻止管道腐蚀。

常用的牺牲阳极材料有锌、铝、镁等。

这种方法适用于在土壤、水下和混凝土中埋设的管道。

4. 电阻率测定法:电阻率测定法是通过测量管道金属表面电阻率的变化来判断管道阴极保护的状况。

如果管道表面电阻率的变化较大,说明管道阴极保护状态良好,否则需要采取相应的维护措施。

5. 化学浸渍法:化学浸渍法是通过将含有有机阴极保护试剂的水溶液浸渍到管道中,使其与管道表面发生相应的化学反应,形成一层保护膜,来实现管道的阴极保护。

常用的有机阴极保护试剂有盐酸、硫酸、有机酸等。

6. 有机涂层法:有机涂层法是在管道表面涂覆一层防腐蚀涂料,通过涂层形成的隔离层隔绝金属与外界环境的接触,从而达到防止金属腐蚀的目的。

常用的涂层材料有沥青、环氧树脂、聚氨脂等。

除了上述方法,还有一些其他的管道阴极保护的方法,如电化学方法、阳极膜法、外加电流浸渍法等。

不同的管道材料、设计要求和使用环境,选择不同的阴极保护方法,以达到最佳的防腐蚀效果。

需要指出的是,管道阴极保护是一个复杂的系统工程,它涉及到材料的选择、优化设计、施工及维护等方面的问题。

天然气管道阴极保护

天然气管道阴极保护

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(一)牺牲阳极保护
3、牺牲阳极种类
阳极随着流出的电流而逐渐消耗,所以称为牺牲阳极,
这种阳极消耗快,安设位置及方法必须便于更换。
埋地管道牺牲阳极法牺牲阳极:由电位较负的金属材料
制成,当它与被保护的管道连接时,自身发生优先离解,从
而抑制了管道的腐蚀,故称为牺牲阳极。牺牲阳极应有足够
负的稳定电位,以保持足够大的驱动电压:同时有较大的理
长输管道:300~500米。
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浅埋阳极床的安装和布置
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(二)外加电流阴极保护 3、直流电源系统组成(恒定电位仪)及类型 电源的作用是向阴极保护系统不间断提供电流。电源主
要有恒流、恒压整流器、恒电位仪。
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外加电流设备
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(二)外加电流阴极保护 恒电位仪的功能: 恒电位仪可以在无人值守的情况下,自动调节输出电流
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项目 发生条件 正极反应 负极反应 溶液pH升高的
极 其他反应
影响因素
析氢腐蚀 水膜呈酸性 2H++2e—=H2↑ Fe—2e—=Fe2+
正极
Fe2+ +OH—=Fe(OH)2↓ pH值、阴极区面积等
吸氧腐蚀 水膜呈弱酸性或中性
O2+4e—+2H2O=4OH— 2Fe—4e—=2Fe2+
二外加电流阴极保护1外加电流阴极保护电解池原理外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极是给金属输气管道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使被保护金属结构电位低于周围环境

管道阴极保护

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。

管道阴极保护

管道阴极保护

四、阴极保护效果和影响因素
直流干扰的防护 在直流干扰易发、多发地区,防护直流干扰是阴极保护不能忽 视的任务,加强绝缘,采取排流措施是主要方面。
四、阴极保护效果和影响因素


交流干扰 交流干扰也称工频干扰,是广泛存在的工业供电系统对阴极 保护产生的干扰。与直流干扰主要由接触和流动产生不同,交流 干扰只有小部分可能由接地系统进入阴极保护系统(如交流电力 机车),绝大部分是由电磁感应进入阴极保护系统的,因此可以 说交流干扰是普遍存在、绝对存在的干扰,不能避免,不能排除, 只能防护、只能减轻。 交流干扰严重时可在阴极保护系统造成危及人身和设备安全 的过电压,必须采取有效接地等防护措施。 目前交流干扰对腐蚀的危害还没有一致看法,有认为有危害 应该防护,有主张无危害不必防护。不过综合安全考虑,一般可 认为12V以下的交流干扰不必专门采取防护措施,12V以上应该采 取适当防护措施。
一、基础概念




首先清楚几个概念: 浸于电解质溶液中的金属导体称为电极。 电解质是指在液体状态(溶解或熔融状态)时分子分 解为离子因而能导电的物质。 双电层在金属与溶液中的界面两侧形成电位差,这个 电位差即是该金属在该溶液中的电极电位。 如果把两个不同电极组成一体,因它们的电极电位不 同,电极间的电位差,形成电势,即为电池,用导线 把它接进电路,就可以向电路供电。把这样只有两个 电极构成的电池称为“原电池”。 发生极化时是阴极电位向负的方向移动,阳极电位向 正的方向移动,极化使电路电流减小。
二、阴极保护系统原理

因为有(阴极保护)电流流入,使腐蚀速率减 小或消失。也就是,电流的进、出是腐蚀与否 的标志,被保护物自身存在的阴、阳极区并未 停止电流过程和腐蚀过程,而是受到阴极保护 电流的补充(或覆盖),腐蚀因而减小或(相 当于)停止。

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

关于长输管道的阴极保护及故障分析长输管道是输送天然气、石油等能源的重要设施,其安全运行关乎整个能源系统的稳定和安全。

而长输管道在运行过程中,由于环境、介质和其它外部因素的影响,会造成管道金属材料的腐蚀,进而引发管道的阴极保护故障。

本文将对长输管道的阴极保护原理及故障分析进行深入探讨。

一、长输管道的阴极保护原理长输管道在运行过程中,常常受到外部环境因素的影响,比如土壤中的化学物质、水分等,这些因素可能会导致管道金属材料发生腐蚀,进而产生安全隐患。

为了保障长输管道的安全运行,阴极保护技术被应用到了管道的防腐蚀措施中。

阴极保护是利用外部电源或阳极材料,通过在金属表面形成一定电位的保护电位,使金属处于保护状态,从而防止腐蚀的一种技术手段。

在长输管道中,通常采用对管道金属材料进行控制极化的方式,产生一定的负电位,从而将金属表面转变为保护状态,避免腐蚀的发生。

具体而言,长输管道的阴极保护原理可以归纳为以下几点:1. 构建阴极保护系统在长输管道周围埋设一定数量和一定深度的阳极材料,通过这些阳极材料释放的电流,来建立管道金属材料的阴极保护状态。

2. 控制管道金属材料的电位通过外部电源或者阳极材料,控制管道金属的电位,使其保持在一定的负电位范围内,这样可以有效地避免金属处于腐蚀的状态。

3. 监测阴极保护效果定期对长输管道的阴极保护系统进行监测,检测管道金属材料的电位和腐蚀情况,及时发现问题并进行调整和修复。

通过以上措施,长输管道可以有效地实现阴极保护,从而保障管道金属材料的安全和防腐蚀。

阴极保护系统也存在一定的故障和问题,下面将对长输管道阴极保护的故障进行分析。

阴极保护系统的电流不足,会导致管道金属材料无法形成良好的阴极保护状态,从而出现腐蚀问题。

造成电流不足的原因可能是阳极材料的损坏、电源设备的故障或者管道系统的电阻增加等。

解决方法:及时对阴极保护系统进行检测和维护,修复阳极材料或者更换电源设备,降低管道系统的电阻等。

埋地管道的阴极保护(外加电流法)资料

埋地管道的阴极保护(外加电流法)资料
• 基本要求:
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。
感谢您的关注
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

管道阴极保护原理

管道阴极保护原理

管道阴极保护原理
管道阴极保护是一种常用的防腐蚀方法,通过在管道表面施加电流,使管道成
为阴极,从而抑制金属腐蚀的过程。

管道阴极保护原理主要包括电化学原理、电流传递原理和电位原理。

首先,电化学原理是管道阴极保护的基础。

金属在电解质溶液中会发生电化学
反应,产生阳极和阴极反应。

在管道阴极保护系统中,通过外加电流使金属表面成为阴极,从而抑制金属的腐蚀。

这种方法可以有效延长管道的使用寿命,减少维护成本。

其次,电流传递原理是管道阴极保护的关键。

在管道阴极保护系统中,外加电
流需要通过电解质溶液传递到金属表面,形成均匀的阴极保护层。

因此,管道阴极保护系统的设计和施工需要考虑电流传递的均匀性,以确保整个管道表面都能得到有效的防腐蚀保护。

最后,电位原理是管道阴极保护的监测和调节依据。

通过监测管道表面的电位,可以了解管道阴极保护系统的工作状态,及时调节外加电流以保持合适的阴极保护电位。

这样可以有效防止管道出现过保护或欠保护的情况,保证管道的安全运行。

总之,管道阴极保护原理是基于电化学原理、电流传递原理和电位原理的。


过合理设计和施工管道阴极保护系统,可以有效抑制金属腐蚀,延长管道的使用寿命,降低维护成本,保障管道的安全运行。

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管道阴极保护基本知识内容提要:◆阴极保护系统管理知识◆阴极保护系统测试方法◆恒电位仪的基本操作一、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。

阴极保护的上述两种方法,都是通过一个阴极保护电流源向受到腐蚀或存在腐蚀,需要保护的金属体,提供足够的与原腐蚀电流方向相反的保护电流,使之恰好抵消金属内原本存在的腐蚀电流。

两种方法的差别只在于产生保护电流的方式和“源”不同。

一种是利用电位更负的金属或合金,另一种则利用直流电源。

强制电流阴极保护驱动电压高,输出电流大,有效保护范围广,适用于被保护面积大的长距离、大口径管道。

牺牲阳极阴极保护不需外部电源,维护管理经济,简单,对邻近地下金属构筑物干扰影响小,适用于短距离、小口径、分散的管道。

(二)外加电流阴极保护系统的组成1、恒电位仪:珠三角管道采用的是IHF系列数控高频开关恒电位仪,它的主要作用是向管道输出保护电流。

2、阳极地床:由若干支辅助阳极(高硅铸铁)组成,通过辅助阳极把保护电流送入土壤,经土壤流入被保护的管道,使管道表面进行阴极极化 (防止电化学腐蚀),电流再由管道流入电源负极形成一个回路,这一回路形成了一个电解池,管道在回路中为负极处于还原环境中,防止腐蚀,而辅助阳极进行氧化反应遭受腐蚀,或是周围电解质被氧化。

阴保站的电能60%消耗在阳极接地电阻上, 故阳极材料的选择和埋设方式、场所的选择,对减小电阻节约电能是至关重要的。

珠三角管道的阳极地床辅助阳极一般为40支,阳极地床的接地电阻小于3Ω(设计要求),阳极地床与管道的垂直距离要大于50米。

3、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,其电极电位具有良好的重复性和稳定性,构造简单,通常由饱和硫酸铜参比电极、锌电极等。

4、绝缘接头:阴极保护系统保护的是输油站外的长输管道,绝缘接头的作用是将阴极保护电流限制在两个阴极保护站之间的管道上。

5、检查片:由与管道同材质的金属制成50×100mm的挂片,检查片有两组,一组与输油管道相连,处于阴极保护状态,一组不与管道相连,处于自然腐蚀状态。

经过一定时间后将两组检查片的失重量进行比较,可分析管道的阴极保护效果。

6、测试桩:为了检测维护管道的阴极保护系统,在管道沿线设置电流及电位测试桩,电位测试桩每公里设置一个;电流测试桩每5公里设一个;套管电位测试桩每个套管处设置一个;绝缘接头电位测试桩每一绝缘处设一个。

(三)阴极保护的基本参数(1)最小保护电流密度阴极保护时,使腐蚀停止,或达到允许程度时所需的电流密度值称为最小保护电流密度。

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。

防腐绝缘层种类不同,所需要的保护电流密度也不同。

防腐绝缘层的电阻值越高,所需的保护电流密度值越小。

(2)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(相对饱和硫酸铜参比电极)。

(3)最大保护电位在阴极保护中,所允许施加的阴极极化的绝对值最大的负电位值,在此电位下管道的防腐层不受到破坏。

此电位值就是最大保护电位。

最大保护电位值的大小通过试验确定。

一般取-1.5V(CSE)。

阴极保护电位越大,防腐程度越高,单站保护距离也越长,但是过大的电位将使被保护管道的防腐绝缘层与管道金属表面的粘接力受到破坏,产生阴极剥离,严重时可以出现金属“氢破裂”。

同时太大的电位将消耗过多的保护电流,形成能量浪费。

(四)阴极保护投入前的准备和验收1、阴极保护投入前对被保护管道的检查管道对地绝缘的检查:从阴极保护的原理介绍, 已得知没有绝缘就没有保护。

为了确保阴极保护的正常运行,在施加阴极保护电流前,必须确保管道的各项绝缘措施正确无误。

应检查管道的绝缘接头的绝缘性能是否正常;管道沿线的阀门应与土壤有良好的绝缘;管道与固定墩、跨越塔架、穿越套管处也应有正确有效的绝缘处理措施,管道在地下不应与其它金属构筑物有"短接"等故障;管道表面防腐层应无漏敷点,所有施工时期引起的缺陷与损伤均应在施工验收时使用埋地检漏仪检测,修补后回填。

2、对阴极保护施工质量的验收(1)对阴极保护间内所有电气设备的安装是否符合《电气设备安装规程》的要求,各种接地设施是否完成,并符合图纸设计要求。

(2)对阴极保护的站外设施的选材、施工是否与设计一致。

对通电点、测试桩、阳极地床、阳极引线的施工与连接应严格符合规范要求,尤其是阳极引线接正极,管道汇流点接负极,严禁电极接反。

(3)图纸、设计资料齐全完备。

(五)阴极保护投入运行的调试1、组织人员测定全线管道自然电位、土壤电阻率、阳极地床接地电阻,同时对管道环境有一个比较详尽的了解,这些资料均需分别记录整理,存档备用。

2、阴极保护站投入运行按照恒电位仪的操作程序给管道送电,使电位保持在-1.20伏左右,待管道阴极极化一段时间(四小时以上)开始测试直流电源输出电流、电压、通电点电位、管道沿线保护电位、保护距离等。

然后根据所测保护电位,调整通电点电位至规定值,继续给管道送电使其完全极化 (通常在24小时以上)。

再重复第一次测试工作,并做好记录。

若个别管段保护电位过低,则需再适当调节通电点电位至满足全线阴极保护电位指标为止。

3、保护电位的控制各站通电点电位的控制数值, 应能保证相邻两站间的管段保护电位达到-0.85伏,同时各站通电点最负电位不允许超过规定数值。

调节通电点电位时,管道上相邻阴极保护站间加强联系,保证各站通电点电位均衡。

4、当管道全线达到最小阴极保护电位指标后,投运操作完毕,各阴极保护站进入正常连续工作阶段。

(六)阴极保护站的日常维护管理1、恒电位仪的巡检和维护。

1) 日常巡检:每天9:00和21:00对恒电位仪巡检一次,并记录输出电压、电流、保护电位数值, 与前次记录(或值班记录)对照是否有变化,若不相同应查找原因,采取相应措施使管道全线达到阴极保护。

2)每月维护:每月1日对恒电位仪进行切换使用。

改用备用的仪器时,应即时进行一次观测和维修,发现仪器故障应及时检修,保证供电。

维护内容:观察全部零件是否正常,元件有无腐蚀、脱焊、虚焊、损坏,各连接点是否可靠,电路有无故障,各紧固件是否松动,熔断器是否完好,如有熔断,需查清原因再更换。

检查接接阴极保护站的电源导线,以及接至阳极地床、通电点的导线是否完好,接头是否牢固。

定期检查工作接地和避雷器接地,并保证其接地电阻不大于10欧姆,在雷雨季节要注意防雷。

搞好站内设备的清洁卫生,注意保持室内干燥,通电良好,防止仪器过热。

2、参比电极的维护。

作为恒定电位仪信号源的埋地参比电极,在使用过程中需注意观察恒电位仪的输出数值,发现异常可检查参比电极井是否干涸,影响仪器正常工作。

3、阳极地床的维护。

阳极地床接地电阻每月测试一次,接地电阻增大至影响恒电位仪不能提供管道所需保护电流时,应该更换阳极地床或进行维修,以减小接地电阻。

4、测试桩的维护。

1) 检查接线柱与大地绝缘情况,电阻值应大于100千欧,用万用表测量,若小于此值应检查接线柱与外套钢管有无接地,若有则需更换或维修。

2) 测试桩应每年定期刷漆和编号。

3) 防止测试桩的破坏丢失,对沿线城乡居民及儿童作好爱护国家财产的宣传教育工作。

5、绝缘接头的维护。

每月检测绝缘接头两侧管地电位,若与原始记录有差异时,应对其性能好坏作鉴别。

如有漏电情况应采取相应措施。

6、阴极保护系统的管理目标(主要控制指标)1)保护率等于100%;管道总长-未达有效阴极保护管道长保护率 = ─────────────────×100%管道总长2)运行率(开机率)大于98%;全年小时数-全年停机小时数开机率 = ──────────────×100%全年小时数3)保护度大于85%;G1 / S1 -G2 / S2保护度 = ─────────×100%G1 / S1式中:G1——未施加阴极保护检查片的失重量,g;S1——未施加阴极保护检查片的裸露面积,cm2;G2——施加阴极保护检查片的失重量,g;S2——施加阴极保护检查片的裸露面积,cm2;4)管道保护电位:一般为-0.85V~-1.5V,当土壤或水中含有硫酸盐还原菌且硫酸根含量大于0.5%时为-0.95V或更负(应考虑IR降的影响)。

(七)阴极保护系统常见故障的分析1、保护管道绝缘不良,漏电故障的危害在阴极保护站投入运行,或牺牲阳极保护投产一段时间后,出现了在规定的通电点电位下, 输出电流增大,管道保护距离却缩短的现象,或者在牺牲阳极系统中,牺牲阳极组的输出电流量增大,其值已超过管道的保护电流需要,但保护电位仍达不到规定指标的现象。

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