阴极保护的主要装置
牺牲阳极阴极保护装置
牺牲阳极阴极保护装置简单介绍阴极保护产品、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技术部：刘珍编制：2018年8月内部资料请勿外传阴极保护装置一、名称：阴极保护装置二、计量单位：套三、每套由预包装镁合金牺牲阳极6套、水泥测试桩1支、参比电极1套组成。
四、到货后按技术要求附件验收，如不符合技术要求，供应商负责免费调换货或全额退款。
五、产品附带检测报告及合格证。
六、供应商负责免费提供技术支持及培训指导工作。
七、每套需带附件：补伤片12片、胶棒12支、铝热焊剂8套。
详细技术要求如下：预包装镁合金牺牲阳极1.名称：预包装镁合金牺牲阳极2.标准：GB/T17731-20153.牌号：MGAZ63B-C-22-S4.规格:单支重量为22±0.5kg 、横截面为梯形。
5.产品说明：预包装镁合金牺牲阳极主要由一只镁阳极和专用热收缩套管、电缆线组成，阳极体采用在阳极体周围装上所要求成份的填包料。
引出电缆要求:牺牲阳极引出电缆缆芯截面应不小于10mm2，长度不低于5米，电压等级：0.6/1kV,绝缘层：PVC,绝缘护套：PVC6.使用寿命：10年7.镁合金牺牲阳极填包料配方填包料配方，重量%适用条件石膏粉（CaSo4.2H2o ）工业硫酸钠工业硫酸镁膨润土755020≥20Ω.m8.镁合金牺牲阳极及填包料外形图：(图片仅供参考)水泥测试桩1.标准：CDP-S-GU-AC-004-B《油气管道工程测试桩技术规格书》2.规格：180*200*1500mm。
(±10mm)3.材质：测试桩主体材料为水泥钢筋。
4.其他要求：⑴测试桩上应有一个可以上锁的门，并配有特殊的、全线通用的专用钥匙。
门锁及接线端子应采用在海边环境下不生锈的材料制作；⑵桩体内对应测试门处，应装有便于测试电缆连接的接线板，接线板上配6个接线端子,其中有二个接线端子可用铜连接片连接；⑶接线板上的接线端子需适用于连接截面为10mm²-16mm²的电缆。
ICCP工作原理
ICCP工作原理ICCP（Impressed Current Cathodic Protection，即印加电流阴极保护）是一种常用于金属结构防腐蚀的技术。
它通过施加一个外部电流来保护金属结构，防止其发生腐蚀。
ICCP系统由三个主要组成部份组成：阳极、阴极和控制装置。
阳极是一个由惰性金属制成的电极，如铂、铱或者铂铱合金。
阴极则是需要被保护的金属结构。
控制装置用于监测和调节电流的大小和方向。
ICCP系统的工作原理如下：1. 阳极电流输出：控制装置通过外部电源向阳极提供直流电流。
阳极电流的大小和方向由控制装置进行调节。
2. 阳极保护电流传输：阳极电流通过电解质介质传输到阴极表面。
这个介质通常是水或者土壤，可以提供离子的导电路径。
3. 阴极保护反应：当阳极电流到达阴极表面时，它会引起一系列电化学反应。
这些反应导致金属结构表面形成一个保护性的电化学层，阻挠腐蚀反应的发生。
4. 电流密度均匀分布：控制装置通过调节阳极电流的大小和方向，确保电流在阴极表面均匀分布。
这样可以避免电流过度集中，导致局部腐蚀。
5. 监测和维护：控制装置还监测阴极保护系统的性能，并根据需要进行维护。
这包括检查阳极和阴极的状态，调整电流输出等。
ICCP工作原理的关键是通过施加外部电流来改变金属结构表面的电化学反应。
这种保护方法可以有效地延长金属结构的使用寿命，并减少维护和修复成本。
需要注意的是，ICCP系统的设计和操作需要考虑多个因素，如金属结构的大小和形状、环境条件、电流密度要求等。
因此，在实际应用中，应该根据具体情况进行系统设计和参数设置，以确保有效的防腐蚀保护效果。
总结起来，ICCP工作原理是通过施加外部电流，改变金属结构表面的电化学反应，防止腐蚀的发生。
这种技术在许多领域得到广泛应用，如海洋工程、石油化工、船舶等。
通过正确的设计和操作，ICCP系统可以提供可靠的防腐蚀保护，保护金属结构的安全和可靠运行。
阴极保护工程手册
阴极保护工程手册简介阴极保护是一种常用的金属防腐技术，通过施加电流，以实现对金属结构的保护。
本手册将介绍阴极保护工程的基本原理、常见的施工方法、设备选型以及运行与维护等方面的知识，旨在为工程师和技术人员提供参考。
目录1.原理介绍2.阴极保护工程的分类3.基本施工方法4.设备选型与配置5.阴极保护工程的验收标准6.运行与维护1. 原理介绍阴极保护是一种通过外部电流施加于金属表面，改变金属电化学反应而实现的防腐技术。
通过施加足够的负电位，使金属结构达到阴极极化状态，从而减少或消除金属表面的腐蚀过程。
阴极保护通常应用于长期暴露在海洋环境中的钢结构，如桥梁、码头、海上石油平台等。
2. 阴极保护工程的分类阴极保护工程按照施工方式可分为两类：外部阴极保护和内部阴极保护。
外部阴极保护主要通过在金属结构表面施加电流来达到保护效果，而内部阴极保护则是通过在金属结构内部注入抗腐蚀剂或添加活性物质来达到防腐目的。
3. 基本施工方法阴极保护工程的基本施工方法包括如下几个步骤：1.表面准备：对金属表面进行清洁、除锈、打磨等处理，使其达到适合施工的状态。
2.电流设计：根据金属结构的材料、尺寸和使用环境等因素，计算出所需的阴极保护电流。
3.设备安装：根据电流设计要求，选择合适的电源设备，并按照相关规范将其安装到金属结构上。
4.电极布置：根据金属结构的形状和尺寸，合理布置阴极和阳极电极，确保电流分布均匀。
5.电流接入：将电源与阴极和阳极电极连接起来，形成完整的电流回路。
6.监测系统：安装合适的监测设备，定期检查电流和结构的防腐效果，并进行必要的调整和维护。
4. 设备选型与配置在阴极保护工程中，电源设备的选型和配置很关键。
需要考虑金属结构的尺寸、含盐量、使用环境等因素。
一般情况下，阴极保护工程使用直流电源，电流大小根据实际情况确定。
除了电源设备，还需要选择合适的电极材料和阴极保护剂。
电极材料应具有良好的导电性能和抗腐蚀能力。
阴极保护剂的选择要考虑金属结构的材料和使用环境等因素，以提供有效的防腐蚀效果。
(整理)阴极保护装置
阴极保护的主要装置阴极保护的主要装置有：绝缘法兰、测试桩、检查片。
阴极保护还需要电源设施，辅助阳极，或代替直流电源的牺牲阳极等。
一、绝缘法兰绝缘法兰是在管道上安装的具有电绝缘性能的法兰接头。
它包括一对钢质金属法兰和法兰间的绝缘密封零件，法兰紧固件，以及紧固件与法兰间的电绝缘件，和与法兰相焊的一对钢质短管。
（一）绝缘法兰的作用与安装安装绝缘法兰的目的，是将被保护管道和不应受保护的金属体从导电性上分开。
它是在施加阴极保护的管段上设置的，以切断管道的电连续性为目的，具有电绝缘性的法兰接头。
如果没有此装置，保护电流将会沿着金属导体流到不应受保护的管道、金属体或大地从而增大电源功率的输出，缩短保护长度。
在杂散电流干扰区，绝缘法兰还可用来分割干扰区和非干扰区，减少杂散电流的干扰区域。
绝缘法兰一般安装在下列各处。
1.管道与站、库的连接处。
2.支管与干管的连接处。
3.有防腐层管段与裸管道的连接处。
4.管道大型穿、跨越的两端。
5.新、旧管道，不同材质管道的连接处。
6.杂散电流干扰区。
（二）绝缘法兰的构造与安装绝缘法兰分为比压密封型（简称I型）和自紧密封型（简称Ⅱ型）绝缘法兰。
I型绝缘法兰只应用于公称压力PN≤2.5MPa的场合。
I型和Ⅱ型绝缘法兰的结构分别见图1和图2。
绝缘密封垫片和紧固件绝缘零件在绝缘工作表面间的电阻值均应不小于500MΩ。
有关绝缘法兰的技术标准可参见SYJ16—84《绝缘法兰设计技术规定》。
制作I型绝缘法兰的绝缘垫片材料，可以采用橡胶石棉板、耐油橡胶石棉板、氯丁橡胶板、织物基氯丁橡胶板等。
制作Ⅱ型绝缘法兰的绝缘垫片材料，可以采用酚醛层压布板、环氧酚醛层压玻璃布板等。
绝缘螺栓衬套和螺栓垫圈的材料，推荐采用高强度的酚醛层压布板（棒）。
有关绝缘法兰的安装有以下规定：1.绝缘法兰的选择应根据使用的温度、压力及绝缘性能进行选择，应避免安装在有可燃性气体的封闭场所。
应预组装、检验合格后，才可整体焊接在装设处。
什么是阴极保护_工作原理
什么是阴极保护_工作原理为了防止通信线路或设备被腐蚀，而使被保护的设备对地保持负电位的一种防腐蚀措施。
那么你对阴极保护解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是阴极保护的内容，希望大家喜欢!什么是阴极保护阴极保护技术是电化学保护技术的一种，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，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生。
阴极保护：为了防止通信线路或设备被腐蚀，而使被保护的设备对地保持负电位的一种防腐蚀措施。
中文名：阴极保护外文名：Cathode Protection别称：无应用学科：信息通信特点：腐蚀、负电位、防腐蚀措施阴极保护的工作原理金属—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。
利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护。
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。
当金属氧化反应速度降低到零时，金属表面只发生去极化剂阴极反应。
两种阴极保护法：外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。
1、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。
ICCP工作原理
ICCP工作原理ICCP（Impressed Current Cathodic Protection）是一种防腐蚀技术，用于保护金属结构免受腐蚀的伤害。
它通过在金属结构表面施加一定的电流，使金属结构成为阴极，从而减少或者消除金属的腐蚀。
ICCP系统由三个主要组成部份组成：阴极保护装置、阳极和电源。
1. 阴极保护装置：阴极保护装置是ICCP系统的核心部份。
它由一个或者多个阴极保护装置组成，每一个装置包括一个控制器和一个或者多个阴极。
控制器用于监测和控制电流输出，以确保金属结构表面的阴极保护效果。
阴极通常由一种可溶性金属制成，如铝或者镁合金。
2. 阳极：阳极是ICCP系统中的另一个重要组成部份。
它通常是由惰性材料制成，如铂或者铂合金。
阳极的作用是提供电流，以便在金属结构表面形成保护电流密度。
3. 电源：电源是ICCP系统的动力来源。
它通常是一个直流电源，可以提供所需的电流和电压。
电源的选择取决于金属结构的大小和特定的应用需求。
ICCP系统的工作原理如下：1. 阳极和阴极的安装：阳极和阴极被安装在金属结构的表面。
阳极通常被埋在土壤中，而阴极则直接固定在金属结构上。
2. 电流输出控制：控制器监测金属结构的腐蚀电位，并根据需要调整电流输出。
当金属结构的腐蚀电位低于设定值时，控制器将增加电流输出。
当腐蚀电位达到设定值时，控制器将维持电流输出的稳定。
3. 电流传输：电流从阳极流向金属结构的表面，形成一个保护电流密度。
这个保护电流密度可以抵消金属结构表面的腐蚀反应，从而减少或者消除腐蚀。
4. 阴极保护效果：通过施加电流，金属结构表面的阴极保护效果得以实现。
阴极保护效果可以通过测量金属结构表面的腐蚀电位来评估。
当腐蚀电位达到设定值时，说明ICCP系统正常工作，金属结构受到有效的防腐蚀保护。
ICCP工作原理的优势包括：1. 长期保护效果：ICCP系统可以提供长期的防腐蚀保护，有效延长金属结构的使用寿命。
2. 自动调节：ICCP系统的控制器可以根据金属结构的腐蚀状态自动调节电流输出，确保阴极保护效果始终恰当。
阴极保护的设备以及方法
阴极保护的设备以及方法阴极保护是一种主动防腐蚀措施，通常适用于由金属制成的结构或设施。
阴极保护的目的是通过对金属结构施加外部电位来减少或消除腐蚀作用。
在本文中，我们将探讨阴极保护的设备和方法，了解其原理和应用。
原理阴极保护原理是将阴极金属构件的电位降低到腐蚀电位以下，以减少或消除腐蚀作用。
这通常通过在结构周围放置一个外部电极，使外部电极带有一个足够的负电位以吸引周围的正离子，并提供足够的电流以减少或消除金属结构上的电位差。
设备聚合物外壳电位计聚合物外壳电位计是测量金属结构的电位差的一种设备。
它包括一个薄膜电极，用于测试金属结构的电位，以及与聚合物外壳连接的电缆。
电缆电缆用于将聚合物外壳电位计连接到阴极保护系统中。
这些电缆通常由铜或铝制成，以确保它们在低电阻环境下运作。
阴极保护材料阴极保护材料是应用在金属结构上的涂层或包膜。
当其施加在金属结构上时，它们可以降低金属结构的电位差，并对其进行保护。
一些常用的阴极保护材料包括镀锌、热浸镀锌和镀铝。
水泥套管水泥套管是应用在钢管上的一种阴极保护装置。
它可以包裹在钢管周围，形成一个可靠的物理屏障，以保护钢管不受腐蚀。
防腐涂层防腐涂层是一种应用在金属结构上的涂层。
这些涂层通常是由聚合物、哑光材料或纳米材料制成，可以减少或消除金属结构上的腐蚀。
方法施加外部电位阴极保护的最常见方法是施加外部电位。
施加外部电位通常需要与金属结构上的一个电极相连，以引导电流进/出金属结构。
这可以通过放置一个外部电极在金属结构周围来实现。
修改结构的环境阴极保护的另一种方法是通过修改结构周围的环境条件来减少/消除腐蚀。
这可能包括通过封闭空气，并减少水和化学物质的接触来减少金属结构上的腐蚀。
使用阴极保护材料使用阴极保护材料也是一种常见的阴极保护方法。
这些材料可以降低金属结构的电位差，并对其进行保护。
对于持久的防腐保护，通常需要调整阴极保护装置和金属结构之间的间隔。
结论通过使用阴极保护系统和设备，可以有效地降低金属结构上的腐蚀作用。
阴极保护系统参考资料
50
属连接，使被保护金属表面有过剩的电子而被阴极 极化，从而了防止金属腐蚀。
▪ 特点：不需要直流电源，阳极材料必须采用电位更 负的有色金属。保护电流利用率高，不会产生过保 护，对邻近的地下金属设施干扰小。
▪ ⑶常用牺牲阳极材料 ▪ 铝合金阳极：有足够负的电位、高的理论电流输出，
但在中性、弱酸和碱性介质中，铝表面容易形成一 层高电阻AI2O2氧化膜，使铝的电位向较正值方向移 动。主要用于海洋内的金属保护。
8
▪ ⑷自然电位：管道在没有进行阴极保护送电时，所 测得的管道对地电位。
▪ ⑸管道沿线的土壤电阻率：土壤电阻率越低，管道 腐蚀就越高。
▪ ⑹覆盖层电阻：覆盖层电阻的好坏直接影响阴极保 护的输出功率和保护距离。
9
3.阴极保护基本形式
A. 牺牲阳极保护 ⑴牺牲阳极保护结构图
牺牲阳极
e
被保护体
10
▪ ⑵牺牲阳极基本原理 ▪ 采用比被保护金属电位更负的金属材料与被保护金
①恒电位控制范围 恒定的电位可在－200mV～－2000mV范
围内连续可调
22
PS—1恒电位仪的工作原理 ▪ 通过采集到的通电点电位值与仪器所控制的
电位值进行比较，自动调整仪器输送到管线 上的直流电流，使通电点与控制电位保持恒 定。
23
主要电路组成
控制电路
比较电路
信号参比电极
过流复位
稳压电路
触发电路
阴极保护系统维护
1
一、阴极保护的重要性和必要性
▪ 在2003年10月第四届全国腐蚀大会上，腐蚀学会理 事长柯伟院士介绍了《中国工业与自然环境腐蚀问题 调查与对策》课题进展的报告，指出我国的年腐蚀损 失约为5000亿元，如能应用近代腐蚀科学知识和防 腐蚀技术，腐蚀的经济损失可以降低25%~30%。对 于全国数万公里的埋地管道，阴极保护是行之有效的 防蚀技术。
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。
牺牲阳极阴极保护与外加电流阴极保护
牺牲阳极阴极保护与外加电流阴极保护电化学腐蚀防护是工业装置防腐中极其重要的一环。
相对纯化学腐蚀，电化学腐蚀速率快，危害性更大。
为保证工业设备、设施的使用安全，延缓在强腐蚀环境下的使用寿命，必要的情况下应采取阴极保护。
牺牲阳极和外加电流阴极保护。
牺牲阳极：在被保护金属上连接电位更低的金属牺牲阳极，优先腐蚀牺牲阳极，保护高电位金属。
外加电流：保护回路中连接直流电源，使被保护金属成为阴极。
外加电流阴极保护系统包括：被保护机构、恒电位仪（阴极保护电源）、辅助阳极（包括深井阳极、浅埋阳极、柔性阳极、网状阳极等）、电位测试系统（参比电极）以及相关的电缆等。
深井阳极埋深大，此时土壤电阻率低，可降低外加电流阴极保护的能耗。
但深井阳极对地质条件、地下水位等要求高，对构筑物、地下管网有干扰，且需要钻深孔，施工复杂且费用高。
柔性阳极目前应用越来越广泛，包括导电聚合物线性阳极和混合金属氧化物阳极（MMO）。
施工方便，适应性广，对其他构筑物干扰小。
如何选择阴极保护方式综合考虑外界腐蚀条件，土壤电阻率，技术方案，工程规模，两种阴极保护方式的特点，经济性等，再结合工程实例。
（1）储罐内壁宜采用牺牲阳极，外壁宜采用外加电流阴极保护；（2）恶劣腐蚀条件下或土壤电阻率高的环境，优选外加电流保护，因为驱动电压恒定，阴极保护电流控制灵活；（3）工程规模大、需要保护整个罐区或者大范围的长输管道，优选外加保流保护方式；（4）邻近的金属构筑物不能被干扰时，优选牺牲阳极保护；（5）因外加电流阴极保护一次投资大，长期耗电且需要人员维护，消耗资金多，须进行经济性比选。
引用：GB50393钢质石油储罐防腐蚀工程技术标准GB／T21448埋地钢质管道阴极保护技术规范。
外加电流阴极保护法
外加电流阴极保护法简介外加电流阴极保护法是电化学保护法的其中一种，电化学保护又分阴极保护法和阳极保护法，其中阴极保护法又分为牺牲阳极保护法和外加电流保护法。
这种方法通过外加直流电源以及辅助阳极，迫使电子从土壤流向被保护金属，使被保护金属结构电位高于周围环境来进行保护。
一、系统组成外加电流阴极保护系统由以下几部分组成：辅助阳极、测试桩、直流电源、辅助材料、参比电极和导线。
此外，为使阳极输出的保护电流更均匀，避免阳极附近结构物产生过保护，有时在阳极周围还须涂刷阳极屏蔽层。
二、直流电源在外加电流阴极保护系统中，需要有一个稳定的直流电源，以提供保护电流。
广泛使用的有整流器和恒电位仪两种。
一般，当被保护的结构物所处的工况条件（如浸水面积、水质等）基本不变或变化很小时，可以采用手动控制的整流器。
但当结构物所处的工况条件经常变化时，则应采用自动控制的恒电位仪，以使结构物电位总处在最佳保护范围内。
所有能发出直流电的电源，都是可以作为外加电流阴极保护系统的电源。
在外加电流阴极保护系统中使用的电源的类型有：整流器、恒电位仪；太阳能电池；发电机；风力发电机；热点电池。
整流器和其他外加电流系统的电源类型相比较，经济节省操作简单。
外加电流阴极保护系统的电源，其基本要求有：输出恒电位、恒电压、恒电流；同步通断功能；数据远传、远控功能。
恒电位仪的输出电压限定在50V以内，当工程需要更高的输出电压时，必须做好对阳极地床的防护措施。
在工程中广泛使用的恒电位仪主要有三类：●可控硅恒电位仪●磁饱和恒电位仪●晶体管恒电位仪。
可控硅恒电位仪功率较大、体积较小，但过载能力不强。
磁饱和恒电位仪紧固耐用，过载能力强，但体积比较大，加工工艺也比较复杂。
晶体管恒电位仪输出平稳、无噪声、控制精度较高，但线路较复杂。
外加电流阴极保护法的组成一、辅助阳极辅助阳极的作用是将直流电源输出的直流电流由介质传递到被保护的金属结构上。
可作辅助阳极的材料有很多，如废钢铁、石墨、铅银合金、高硅铸铁、镀铂钛、包铂铌以及混合金属氧化物电极等。
阴极保护知识(最新)
一 腐蚀
腐蚀电池：
由于双电层原理，金属在溶液中建立电极电位。 在电解质溶液中，金属表面上的各部份，其电位 是不完全相同的，电位较高的部分形成阴极区， 电位较低的部分形成阳极区。这便构成了局部腐 蚀电池。
一 腐蚀
腐蚀电池形成的充分必要条件： 1)必须有阴极和阳极。 2)阴极和阳极之间必须有电位差 3)阴极和阳极之间必须有金属的电流通道。 4)阴极和阳极必须浸在同一电解质中，该电 解质中有流动的自由离子。
阴极保护知识
阴极保护知识
一 腐蚀 二 埋地管道腐蚀机理 三 防腐层 四 阴极保护方式 五 阴极保护基本参数 六 常见的牺牲阳极材料 七 牺牲阳极的埋设方式 八 外加电流阴极保护系统的主要设施 九 PS-1LC恒电位仪 十 HDV-4D-5恒电位仪
一 腐蚀
腐蚀定义：金属暴露在自然界随着时间的 流逝而变质，其本质就是金属由元素状态 返回自然状态，腐蚀是一种自然现象；通 俗的说，腐蚀就是金属和周围介质发生化 学或电化学作用而导致的无谓消耗或破坏。
二 埋地管道腐蚀机理
含水量大的位置，金属为阳极，发生腐蚀。 当管道经过沼泽进入沙漠地带时，该现象尤为突出。 储罐或管道处于土壤不均匀的环境时，引起腐蚀。 管道经过不同不同性质土壤时，将形成腐蚀电池，阳极段发生腐蚀。 六、杂散电流腐蚀 杂散电流：沿规定路径之外的途径流动的电流。 杂散电流腐蚀：由于杂散电流流动而引起的腐蚀。 直流电车系统以及阴极保护系统经常成为杂散电流源。当管道防腐层较 差时，杂散电流从管道的一个部位流入，沿管道流动一段距离后，在涂 层缺陷处离开管道。 在电流进入的部位，管道得到保护；在电流离开的部位，管道发生腐蚀
五 阴极保护基本参数
过Hale Waihona Puke 护对管道的影响：保护电位不是愈低愈好，是有限度的，过低 的保护电位会造成管道防腐层漏点处大量析出氢气，造成涂层与管 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。
阴极保护系统
管道阴极保护系统一．原理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。
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电位更负的金属或合金（即牺牲阳极）相连，使被保护体阴极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。
牺牲阳极材料有高纯镁，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，辅助阳极接到电源正极，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、恒电流等。
如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。
阴极保护两种方法的对比：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。
钢制储罐内牺牲阳极阴极保护设计及应用
钢制储罐内牺牲阳极阴极保护设计及应用阳极、阴极是储存物质的重要部分，在钢制储罐中也是一样，所以保护阳极、阴极正确的使用是必不可少的。
本文将讨论一种特殊的钢制储罐内阳极、阴极保护设计及应用。
1、储罐内部阳极阴极保护的分类储罐内阳极、阴极保护的方式可分为无阳极保护、牺牲阳极保护两种。
无阳极保护是指阳极和阴极不直接接触，而是由一定对抗力维持一定距离，溶液中金属元素不能进入阴极，只能够在阳极上进行电解腐蚀，从而实现阴极的保护。
牺牲阳极保护是指装有一个牺牲阳极，使牺牲阳极及它部分继电器直接接触溶液，从而使得牺牲阳极及它的部分继电器先腐蚀，确保阴极的安全性。
2、特点及应用无阳极保护的特点是不会将阴极产生的热量引出，适用于温度低、电解腐蚀时间长的储罐。
牺牲阳极保护的特点是具有高的抗腐蚀性能，可用来抵抗湿热度比较高的情况，如储罐物料含水量高，温度高的情况。
3、技术要求无论使用无阳极保护还是牺牲阳极保护，都应符合以下技术要求。
1）储罐内阳极阴极应安装定要求的位置，以确保正确的运行。
2）阳极阴极的表面应平整，质地要求。
3）牺牲阳极的规格要满足物料储存要求。
4）阳极阴极安装需要考虑溶液密度和性质，以及湿热情况。
4、极、阴极保护安装实施1）确定储罐内阳极阴极的位置，确保它们之间的间距，以最大限度地保护阴极不被腐蚀。
2）做好焊接前的准备工作，将阳极阴极放置在需要被焊接的部位，保护阴极。
3）在特定位置安装阳极阴极保护装置，包括电解液的添加、检查阳极阴极的连接，确保无误。
4）检查阳极阴极的电连接，检查线路的正确连接，以确保正确的使用。
5）对检查后的储罐进行放电，确保储罐内没有残留电流，避免腐蚀和污染造成不必要的损失。
综上所述，钢制储罐内阳极、阴极保护不仅能够确保物料的储存安全，而且能够有效地提供长久稳定的性能，有效地保护钢制储罐，是一项重要的技术。
什么是强制电流阴极保护系统
什么是强制电流阴极保护系统强制电流阴极保护系统河南汇龙合金材料有限公司1)什么是强制电流阴极保护系统?强制电流阴极保护系统又称为外加电流系统，是在被保护结构周围同一电解质环境中埋设辅助阳极，通过一直流电源以辅助阳极为阳极，以被保护结构为阴极，构成供电回路，将直流电通向被保护的金属，使被保护金属强制变成阴极以实施阴极保护。
2)什么是牺牲阳极阴极保护系统?牺牲阳极法是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的金属电性连接在一起，依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属的方法。
3)强制电流阴极保护系统的组成有什么?强制电流阴极保护系统主要由电源、控制柜、辅助阳极、焦炭(碳素)填料、电缆、控制参比电极、电位测试桩、电流测试桩、保护效果测试片、电绝缘装置、电绝缘保护装置。
4)电源的作用是什么?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。
5)电源的类型主要有哪几种?从整流形式上主要有可控硅、磁饱和、数控高频开关。
可控硅和磁饱和恒电位仪体积较大、纹波系数较大、控制精度较差，效率较低(低于70%)不易实现数字化。
磁饱和恒电位仪除了上述不足外，额定功率20%以下的输出无法控制。
数控高频开关恒电位仪体积较小、纹波系数小、控制精度高、效率较高(90%以上)。
6)辅助阳极的作用是什么?辅助阳极的作用是通过介质(如土壤、水)与管道之间形成电回路。
通过在阳极表面发生电化学反应，不断向阴极结构提供电子，从而使阴极极化到保护电位。
7)辅助阳极的种类有多少?辅助阳极根据有废钢、硅铁、石墨、混合氧化物阳极、柔性阳极、贵金属电极等。
8)控制参比电极的有那些?控制参比电极主要有长寿命饱和硫酸铜参比电极、高纯锌参比电极、银/氯化银参比电极、二氧化钼参比电极。
土壤中可使用饱和硫酸铜参比电极和高纯锌参比电极，水介质中使用高纯锌参比电极和银/氯化银参比电极。
二氧化钼参比电极主要用于混凝土中。
长输管道阴极保护
1 强制电流阴极保护
利用外部直流电源，取得阴极极化电流，以防止金属遭受[wiki]腐蚀[/wiki]的方法称强制电流阴极保护，或外加电流阴极保护。
此时被保护的金属接在直流电源的负极上，而电流的正极则接辅助阳极。
强制电位阴极保护为目前油气管道阴极保护的主要形式。
该保护系统主要包括供电电源，辅助阳极（阳极地床），参比电极，电绝缘装置，检测系统等。
2 牺牲阳极保护
在离子导电的介质中，与被保护体相连并可以提供阴极保护电流的金属或合金称牺牲阳极。
牺牲阳极保护实质上是应用了不同金属间电极电位差的电化学原理来实现阴极保护。
当钢铁管道与电位更负的金属电气连接，并且两者处于同一电解质溶液中（如土壤、海水）则电位更负的金属作为阳极在腐蚀过程中向管道提供阴极保护电流，实现管道的阴极保护。
常用的牺牲阳极有镁和镁合金、锌及锌合金以及铝合金三大类
3 阴极保护准则
（a）埋地钢质管道阴极保护应符合下列准则之一：
•在施加阴极保护电流的情况下，测得管/地电位为-850mV（相对饱和[wiki]硫酸[/wiki]铜参比电极下同）或更负。
•相对饱和硫酸铜参比电极的管/地极化电位为-850mV或更负。
•管道表面与同土壤接触的稳定参比电极之间阴极极化值最小为100mV。
这一准则可以用于极化的建立过程或衰减过程中。
（b）其它要求
•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）确定净电流应从电解质流向管道表面。
•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，通电保护电位应达到-950mV 或更负。
强制电流阴极保护的电源设备
强制电流阴极保护的电源设备6.1 强制电流阴极保护系统的组成引言从图4-2的电位一pH图可以看出，当把铁的电位降到下部的免蚀区范围，铁就可以得到阴极保护。
实现阴极保护有两种方法—牺牲阳极和强制电流，本章讨论的是强制电流阴极保护的电源设备，第7章将讨论辅助阳极。
强制电流是通过外部的直流电源向被保护金属构筑物通以阴极电流使之阴极极化实现保护的一种方法。
由此决定了强制电流阴极保护系统的3个组成部分:极化电源、辅助阳极、被保护的阴极。
图6-1是埋地钢质管道强制电流阴极保护系统结构示意图。
图6-1管道的强制电流阴极保护系统6.2 电源设备6.2.1电源设备的基本要求强制电流系统的电源设备是阴极保护的心脏，它将不断地向被保护金属构筑物提供阴极保护电流。
这就决定了可靠性是电源设备的首要问题。
一般来说对强制电源设备的基本要求为:安全可靠;电流电压连续可调;适应当地的工作环境(温度、湿度、日照、风沙);有富裕的电容量;输出阻抗应与管道一阳极地床回路电阻相匹配，操作维护简单;价格合理。
目前用于阴极保护的电源设备类型有:①交流市电的整流设备(整流器、恒电位仪、恒电流仪);②热电发生器(TEG)③密闭循环蒸气发电机((CCVT);④风力发电机;⑤太阳能电池;⑥大容量蓄电池等。
6.2.2 交流供电装置（1)整流器当有交流市电时，整流器是强制电流的首选电源设备。
它由变压和整流两部分组成，进入九十年代后，开关电路的应用，省掉了笨大的变压环节，极大地缩小了整流器的体积。
整流线路多为桥式全波整流，对于单相桥式整流回路，电压较低时，如低于5V，它的整流效率为60%-70%，并带有100Hz:的交流纹波48%。
当功率较大时，如2kW，采用三相桥式全波整流就比较经济，这时得整流效率为80%-90%，带有300Hz的纹波仅为4%。
纹波系数有时用于衡量整流质量，故在国内恒电位仪中均对纹波加以限制，文献【1】介绍，残余纹波对管道的电化学作用并无意义。
防海生物装置(MGPS)和阴极保护(ICCP)的区别
防海生物装置(MGPS)和阴极保护(ICCP)的区别防海生物装置（MGPS）和阴极保护（ICCP）这俩玩意儿啊，就像是守护船只下海的两位不同风格的卫士，各有各的神通。
咱先说说防海生物装置（MGPS）吧。
这东西就像是给船穿上了一层特殊的防护服，防止那些海生物在船底搞破坏。
你想啊，大海里的生物可多了去了，就像陆地上的小虫子到处乱爬一样。
船在海里泡着的时候，那些贝类啊、藻类啊，就跟闻到了美食香味的小馋猫似的，一个劲儿地往船底凑，想在那儿安个家。
这MGPS呢，就会释放出一些特殊的物质或者利用一些物理手段，把这些海生物给赶跑。
比如说有的MGPS会发出特定频率的声波，这就好比是在船底放了一个大喇叭，一直在喊“这儿没地儿给你们住，快走快走”，那些海生物一听，觉得这儿不欢迎它们，就乖乖去找别的地方了。
还有的MGPS会释放出一些对海生物生长有抑制作用的化学物质，就像是在船底周围撒了一圈海生物不喜欢的“辣椒粉”，它们一靠近就觉得不舒服，自然就远离了。
再看看阴极保护（ICCP）呢，这就完全是另一种思路了。
如果说MGPS是驱赶海生物的，那ICCP就像是给船底做了一次“免疫强化”。
船身大部分都是金属的嘛，在海水里就容易生锈腐蚀，就像铁做的东西在潮湿的地方放久了就会长锈斑一样。
这ICCP呢，它通过给船身提供一种特殊的电流保护。
你可以把船身想象成一个生病容易被腐蚀的人，而ICCP就是那个能给船身提供抗体的神奇力量。
它让船身的金属部分处在一种特殊的电化学状态下，这样那些会让船生锈腐蚀的化学反应就没法进行了。
这就好比是给船身穿上了一层隐形的保护膜，那些腐蚀的“病菌”想靠近都难。
这两者的区别可真是大得很呢。
MGPS重点是在防止海生物附着，它是直接和海生物做斗争的。
要是没有MGPS，船底很快就会被海生物弄得坑坑洼洼的，就像好好的一块木板被虫子蛀得到处是洞。
船底不平整了，那船在海里航行的时候就会受到更大的阻力，就像人穿着一双满是石头子儿的鞋子走路，又累又慢。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
阴极保护的主要装置
阴极保护的主要装置有：绝缘法兰、测试桩、检查片。
阴极保护还需要电源设施，辅助阳极，或代替直流电源的牺牲阳极等。
一、绝缘法兰
绝缘法兰是在管道上安装的具有电绝缘性能的法兰接头。
它包括一对钢质金属法兰和法兰间的绝缘密封零件,法兰紧固件,以及紧固件与法兰间的电绝缘件,和与法兰相焊的一对钢质短管。
（一）绝缘法兰的作用与安装
安装绝缘法兰的目的,是将被保护管道和不应受保护的金属体从导电性上分开。
它是在施加阴极保护的管段上设置的,以切断管道的电连续性为目的,具有电绝缘性的法兰接头。
如果没有此装置,保护电流将会沿着金属导体流到不应受保护的管道、金属体或大地从而增大电源功率的输出,缩短保护长度。
在杂散电流干扰区,绝缘法兰还可用来分割干扰区和非干扰区，减少杂散电流的干扰区域。
绝缘法兰一般安装在下列各处。
1.管道与站、库的连接处。
2.支管与干管的连接处。
3.有防腐层管段与裸管道的连接处。
4.管道大型穿、跨越的两端。
5.新、旧管道,不同材质管道的连接处。
6.杂散电流干扰区。
（二）绝缘法兰的构造与安装
绝缘法兰分为比压密封型（简称I型）和自紧密封型（简称Ⅱ型）绝缘法兰。
I型绝缘法兰只应用于公称压力PN≤2.5MPa的场合。
I型和Ⅱ型绝缘法兰的结构分别见图1和图2。
绝缘密封垫片和紧固件绝缘零件在绝缘工作表面间的电阻值均应不小于
500MΩ。
有关绝缘法兰的技术标准可参见SYJ 16—84《绝缘法兰设计技术规定》。
制作I型绝缘法兰的绝缘垫片材料,可以采用橡胶石棉板、耐油橡胶石棉板、氯丁橡胶板、织物基氯丁橡胶板等。
制作Ⅱ型绝缘法兰的绝缘垫片材料,可以采用酚醛层压布板、环氧酚醛层压玻璃布板等。
绝缘螺栓衬套和螺栓垫圈的材料,推荐采用高强度的酚醛层压布板（棒）。
有关绝缘法兰的安装有以下规定：
1.绝缘法兰的选择根据绝缘法兰应根据使用的温度、压力及绝缘性能进行选择, 应避免安装在有可燃性气体的封闭场所。
应预组装、检验合格后,才可整体焊接在装设处。
2.绝缘法兰敷设防腐涂层
绝缘法兰严禁安装在张为弯处,安装后的绝缘法兰外面应敷设良好的防腐涂层。
绝缘法兰严禁埋地和浸泡在水中,法兰两侧各10m内的管道,应做特加强防腐,防止短路。
3.内壁防腐涂层
输水管道绝缘法兰内壁应涂一定长度的内防腐涂层，以防内部导通，丧失电绝缘性。
4.防电保护设施
绝缘法兰两侧应设有预防雷击和过电流的保护设施。
（三）整体埋地型绝缘接头
绝缘法兰是阴极保护的重要构件之一。
其绝缘性能的优劣往往影响和决定工程的整体保护效果。
绝缘法兰绝缘不良,可导致阴极保护的失败和大量保护电流的散失。
但上述绝缘法兰本身存在着很多隐患与缺陷。
1.密封性能差
绝缘法兰密封性能不够理理想。
2.装配缺点
现场装配很难满足洁净、干燥的条件。
3.吸水性缺点
绝缘材料吸水后易老化。
4.接头处易短路
接头处极易造成短路,大部分是由于外部异物掉入法兰沟槽引起。
5.耐压弱
耐击穿电压能力弱。
6.不能直埋
必须设置检修井或架空,维修费用高。
因此,绝缘法兰是比管道更易浅漏的连接处和薄弱环节。
近30年来随着阴极保护技术的发展,电绝缘连接的方法也在不断的改进和发展。
已发展了具有电隔。