牺牲阳极与外加电流阴极保护
阴极保护有几种方式
邦信防腐阴极保护有几种方式？阴极保护分为牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。
一、牺牲阳极法它是由一种比被保护金属电位更负的金属或合金与被保护的金属电连接所构成。
在电解液中，牺牲阳极因较活泼而优先溶解，释放出电流供被保护金属阴极极化，实现保护。
作为牺牲阳极材料，必须能满足以下要求：1、要有足够负的稳定电位；2、自腐蚀速率小且腐蚀均匀，要有高而稳定的电流效率；3、电化学当量高，即单位重量产生的电流量大；4、工作中阳极极化要小，溶解均匀，产物易脱落；5、腐蚀产物不污染环境，无公害；6、材料来源广，加工容易，价格低廉。
常用的牺牲阳极品种有镁基、锌基和铝基合金3类。
二、强制电流法它是由外部的直流电源直接向被保护金属通以阴极电流，使之阴极极化，达到阴极保护>阴极保护的目的。
它由辅助阳极、参比电极、直流电源和相关的连接电缆所组成。
辅助阳极的功能是把保护电流送入电解质流到保护体上，故阳极工作时处在电解状态下。
对辅助阳极的基本要求有：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。
按阳极的溶解性能，辅助阳极可分为：可溶性阳极（如钢、铝）、微溶性阳极（如高硅铸铁、石墨）、不溶性阳极（如铂、镀铂、金属氧化物）3大类。
直流电源是强制电流的动力源，它的基本要求是稳定可靠，能长期连续运行，适应各种环境条件。
常见的直流电源有：整流器、恒电位仪、恒电流仪、热电发生器、密闭循环蒸汽发电机（CCVT）、太阳能电池、风力发电机、大容量蓄电池等。
电厂海水循环水系统外加电流阴极保护
电厂海水循环水系统外加电流阴极保护阴极保护技术包括牺牲阳极和外加电流两种方法。
一般对小口径管道，海水流速及介质组成变化较大，需提供较大保护电流情况，较适宜采用外加电流阴极保护。
近年来，电厂机务部分海水循环水系统越来越多地采用外加电流阴极保护。
机务部分循环水系统通常由管道（直管、弯头及大小头等）、设备（如凝汽器、换热器、滤网、蝶阀等）组成，具有复杂的结构、多种材质连接，这些都使管道及设备系统阴极保护变得复杂，要对系统进行全面地保护，必须进行科学合理的设计和良好的防腐施工。
２海水管道系统外加电流阴极保护应用在海边电厂用循环水为天然海水，电厂管道系统就应采用外加电流阴极保护，外加电流阴极保护法，是通过外加电源来提供所需的保护电流。
将被保护的金属作阴极，选用特定材料作为辅助阳极，从而使被保护金属受到保护的方法。
加电流阴极保护系统由如下几部分组成：①直流电源，②辅助阳极，③参比电极。
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。
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。
目前，广泛使用的有整流器和恒电位仪两种。
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。
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。
对于整个输水管道，经过分析观察，采用阴极保护——涂层联合保护防蚀是实却可行的。
碳钢管在海水中会发生严重腐蚀，单独采用涂层，即使是重防蚀涂料也达不到好的保护效果，反而产生更严重的局部腐蚀。
怎样的原理去进行阴极保护，但要我们要知道外加电流阴极保护系统设计。
整个海水管道系统由各种口径的管道，包括弯头、大小头等，同时管道又与多个设备相连。
一般可以根据一些原则对外加阴极保护系统的设计。
（１）考虑全局，重点保护，如在考虑管道达到保护的前提下，重点考虑管道与设备相连部分，因为设备与管道材质的差异，易引发严重的电偶腐蚀问题；（２）应充分考虑海水流速、水温等对腐蚀速率的影响；（３）应保证钛材不因过保护而吸氢，在电位＜－０．７５Ｖ（ＳＣＥ）时，钛材可能吸氢，引起氢脆腐蚀；（４）辅助阳极数量及设置应充分考虑到系统的整体性，并尽可能避免电流屏蔽，同时要求可检测所有辅助阳极的工作状态，以便于检修；（５）参比电极设置在有代表性的位置，以保证外加电流保护系统运行的可靠性根据以上原则以及所保护对象的具体情况，决定将整个管道系统分为三个部分，采用三套各自独立的外加电流阴极保护系统。
牺牲阳极法阴极保护方案
牺牲阳极法阴极保护方案一、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。
金属的电化学腐蚀与防护教学设计高二化学人教版选修4
第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护一．教材分析本课时讲授选修4第四章第四节《金属的电化学腐蚀与防护》，本节的主要内容有三个方面：一、揭示金属腐蚀的严重危害；二、金属腐蚀的原因；三、金属防护。
鉴于金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更为普遍也更为严重，本课以最常见的钢铁锈蚀为例，剖析了金属的两种电化学腐蚀过程——吸氧腐蚀和析氢腐蚀，且重点介绍了金属的两种电化学腐蚀方法——牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
本课内容较为简单，联系原电池以及电解池部分内容来解决问题。
在教学上，一方面是要让学生了解金属发生腐蚀的原因及现代防腐措施，同时还要让学生知道：防止金属腐蚀，任重道远！二．学情分析本课时重点在于三个探究性实验，学生在知识上存在的问题不大，主要是实验操作和动手能力的极度缺乏，会给这节课带来一些难点。
大部分学生思考问题的深度不够，可能会导致教学过程中某些关键点的导出困难。
三．教学大纲及考试说明教学大纲：金属的电化学腐蚀与防护-知道"是什么"。
能够根据所学知识的要点识别有关材料考试大纲：理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
四．教学目标1.知识与技能知道金属腐蚀的两种类型能够解释金属发生电化学腐蚀的原因了解防止金属腐蚀的具体方法2.过程与方法学会从视频材料以及教材中获取关键信息学会通过实验从微观上来研究宏观现象通过探究学习，训练学生的定性实验能力，培养学生的定量实验思维3.情感态度与价值观认识到金属腐蚀的严重危害通过探究活动，发展学生的合作探究能力，学会合作学习与交流通过实验这一科学研究方法，培养学生实事求是的科学精神和态度五．教学重难点重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理六．课时安排 1课时七．教学方法：1、本节教学在整体设计上应以色彩鲜明的图像和现象明显的实验作为重要的辅助手段，以强化学生的直观感受，有利于学生加深对相关知识的理解。
牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护原理
牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护原理牺牲阳极阴极保护（Sacrificial anode cathodic protection）是一种常用于金属结构防腐蚀的方法，也被称为阳极保护。
该原理是通过在被保护金属表面上安装一种具有更高的电位的金属（通常是锌、铝或镁）作为“牺牲阳极”，使其成为阴极而被腐蚀，从而保护被保护金属的阴极。
牺牲阳极保护的原理基于电池原理。
当两种不同电位的金属直接接触时，会形成一个局部电池。
在这个局部电池中，电流从更高电位的金属（阳极）流向更低电位的金属（阴极）。
通过将一种轻易腐蚀的金属作为牺牲阳极，我们可以使其作为一个阴极，吸引任何电流，从而将其腐蚀而保护被保护金属。
牺牲阳极的选择是基于金属间的电位差以及被保护金属的面积。
通常情况下，被保护金属的面积较大，因此可以选择电位差较大的牺牲阳极。
例如，在防腐蚀中使用锌作为牺牲阳极，它的电位较为负值，可以吸引大量的电流并保护被保护金属。
外加电流阴极保护（Impressed current cathodic protection）是另一种常用的防腐蚀方法，与牺牲阳极保护相比，它使用外部电源提供电流，而不是依赖于被保护金属表面的牺牲阳极。
外加电流阴极保护的原理是通过在被保护金属表面施加一定的电流，使其成为一个阴极，在电子层面上抵消金属的阳极解溶反应。
这种方法通常需要在被保护金属表面设置一个或多个附加的阴极（通常是一个带有导线的金属板或一组金属杆），并通过外部电源将电流传输到这些阴极上，然后通过电解作用来保护被保护金属的阴极。
外加电流阴极保护需要精确地控制电流的大小和分布，以确保被保护金属的各个部分都能得到充分的保护。
通过控制电流的大小和方向，可以有效地减少金属结构的腐蚀速率和损坏。
此外，外加电流阴极保护还可以通过适当地调整电流的大小来对不同的金属结构进行保护。
总结而言，牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护都是常用的防腐蚀方法。
牺牲阳极保护通过使用具有更高电位的金属作为牺牲阳极来保护金属结构。
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。
循环水管道阴极保护技术
１前言阴极保护技术包括牺牲阳极和外加电流两种方法，两种方法各有优缺点，对于电厂海水循环水系统，具体选择哪一种方法，往往要根据所需保护电流的大小，可否获得方便的输入电源，是否会引发危险性以及设备结构空间大小等因素决定。
一般对小口径管道，海水流速及介质组成变化较大，需提供较大保护电流情况，较适宜采用外加电流阴极保护。
近年来，电厂机务部分海水循环水系统越来越多地采用外加电流阴极保护。
机务部分循环水系统通常由管道（直管、弯头及大小头等）、设备（如凝汽器、换热器、滤网、蝶阀等）组成，具有复杂的结构、多种材质连接，这些都使管道及设备系统阴极保护变得复杂，要对系统进行全面地保护，必须进行科学合理的设计和良好的防腐施工。
２海水管道系统外加电流阴极保护应用滨海某电厂，３００ＭＷ发电机组，循环水为天然海水，其主厂房内循环及开式循环水钢质管道系统全部采用外加电流阴极保护，保护系统由辅助阳极、参比电极、恒电位仪、阳极屏及连接电缆等附件组成。
该阴极保护系统选用了铂铌和混合金属氧化物（ＭＭＯ）两类辅助阳极，以Ａｇ／ＡｇＣｌ和高纯锌复合参比电极作为系统控制和检测电极。
２．１主厂房内循环及开式循环水管道系统组成主厂房内循环水系统包括φ１８２０×１６钢管３２ｍ，材质为Ｑ２３５Ａ；４个９０°φ１８２０弯头；ＤＮ１８００蝶阀及伸缩器４个；ＤＮ１８００二次滤网２个，材质为３１６Ｌ；ＤＮ１８００收球网２个，壳体为碳钢衬胶，其它材质主要是３１７ＬＮ不锈钢；ＤＮ１８００波纹补偿器４个，主要材质为不锈钢；凝汽器水室衬胶，冷凝管为钛管，管板为钛钢复合板。
开式水系统包括φ８２０×７钢管６６米，材质为Ｑ２３５Ａ；电动滤水器２台，整体材质为３１６Ｌ不锈钢；φ６３０×７钢管７米，材质为Ｑ２３５Ａ；φ５２９×７钢管６米，材质为１０ＣｒＭｏＡｌ；闭式循环热交换器２个，材质为钛。
φ３７７×６钢管７５米，材质为１０ＣｒＭｏＡｌ；电动蝶阀９个；９０°ＤＮ８００热压弯头６个，ＤＮ６００热压弯头４个，ＤＮ５００热压弯头２个；ＤＮ８００×５００大小头２个，ＤＮ６００×５００大小头８个，φＤＮ５００×３５０大小头４个；φ３２５×６钢管４５米；φ２１９×６钢管４８米。
牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护的基本概念及自身特点
牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护的基本概念及自身特点土壤中的杂散电流也能引起钢管的腐蚀，杂散电流从地下钢管的一端流入又从另一端流出，流入端成为阴极流出端变为阳极，导致钢管腐蚀杂散电流的强度与管道腐蚀量成正比，一般壁厚7~8 mm 钢管在杂散电流作用下4~5 个月即可能发生腐蚀穿孔，其速度大大超过自然腐蚀，是造成管道腐蚀穿孔的主要原因。
阴极保护是在金属表面通过足够的阴极，电流使金属表面阴极化，从而防止其表面腐蚀，它适用于土壤淡水等介质中，金属的腐蚀保护，同时它还可以应用于防止某些金属的局部腐蚀，如孔蚀、应力腐蚀、开裂腐蚀、疲劳等，阴极保护法又分强制电流法排流保护法牺牲阳极法。
强制电流是国内长输管道阴极保护保护的主要形式，通过向被保护管道输入直流电流使其阴极化从，而达到阴极保护工程目的这种保护方法输出的电流连续可调，保护范围大，工程越大相对投资比例越小，且不受土壤电阻率限制。
不足的是对邻近金属构筑物造成干扰，外部电源维护管理工作量大。
城市天然气管网及附属设备上多采用牺牲阳极保护法即用一块低电位金属与管道设备相，接使两者在电解质中构成原电池电位较低的金属作为阳极，会逐渐被腐蚀以实现对阴极金属管道的保护，通常牺牲阳极腐蚀到最后尺寸最快要10 ，年因此根据被保护物的长度土壤电阻率及保护年限确定牺牲阳极以降低或阻止金属的电化学腐蚀速度，保障管道的使用寿命。
牺牲阳极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，要求有足够的负电位阳极极化小，使用过程中电位稳定，溶解均匀表面不产生高电阻的硬壳且无污染，同时材料的价格便宜来源广，常用的有镁与镁合金、锌铝合金三大类，镁阳极一般适用于各种土壤环境，锌阳极适用于土壤电阻率低的潮湿环境，铝阳极则用于低电阻潮湿和氯化物的环境而不能用于土壤中。
河南汇龙合金材料有限公司刘珍。
长输管道外加电流阴极保护与牺牲阳极保护综合应用
长输管道外加电流阴极保护与牺牲阳极保护综合应用发表时间：2017-11-07T15:01:26.163Z 来源：《防护工程》2017年第14期作者：尹伟伟1 周平2 高攀1 [导读] 本文对地下长输天然气管道外加电流阴极保护和输气站场牺牲阳极保护的电化学过程分析可清楚地解释地下长输管道外加电流阴极保护中在设计。
1.湖南中石油昆仑湘娄邵天然气输配有限公司湖南娄底 417000；2.中国石油天然气中国石油西气东输武汉管理处湖北武汉 430000 摘要：长输管线由于是压力输送必须采用无缝钢管，因此防止长输管道腐蚀技术已经是摆在延长管道生命和保持长期生产安全运行的重要课题，本文对地下长输天然气管道外加电流阴极保护和输气站场牺牲阳极保护的电化学过程分析可清楚地解释地下长输管道外加电流阴极保护中在设计、施工和运行维护方面的巨大作用。
关键词：埋地钢质管道；外加电流；牺牲阳极；阴极保护；输气站场1 两种保护方式在输气管道工程中的实际应用忠武输气管道工程(简称川气出川管道工程)是恩泽两湖的重点工程，也是“十五”期间国家重点建设项目，总投资近50亿元。
工程于2003年8月正式开工，2004年11月中旬实现干线及黄石支线、襄樊支线进气投产；2005年5月26日湘潭支线投产，标志着忠武输气管道实现全面投产，对于改善“两湖”地区的能源结构具有重大意义。
主干管线西起重庆市忠县县，东至湖北武汉市，“三支”是武黄支线，途经武汉市、鄂州市、黄石市，荆襄支线途经荆州市、仙桃市、荆门市、宜城市、襄樊市，潜湘支线途经潜江市、监利市、岳阳市、湘潭市，全长1375km，管道途经一市（重庆）、两省（湖北、湖南）、15个市（州）、31个县（区），主干线选用X65管径711mm螺旋缝埋弧焊接钢管，支线采用X52螺旋缝埋弧焊接钢管。
钢管外防腐采用TEG燃气发电供给恒电位仪阴极保护与聚乙烯三层结构的联合保护方式，输气站场采用埋设阳极地床牺牲阳极保护模式和三层PE联合保护。
外加电流阴极保护法与牺牲阳极法并联防护才能取得良好的效果
牺牲阳极法和外加电流阴极保护法并联防护编制依据河南汇龙合金材料有限公司技术部在实际的工程应用中，将被保护的金属阴极极化以消除电化学不均匀性所引起的金属腐蚀的方法称为阴极保护。
阴极保护技术就是通过向被保护的管道通以足够的直流电流，使管道表而产生阴极极化，减小或消除造成管道土壤腐蚀的各种原电池的电极电位差，使腐蚀电流趋于零，进而达到阻止管道腐蚀的目的。
该技术方法经过几十年的快速发展，已经成为技术较为成熟，市场也较为广阔的管道防腐技术，且操作简单，实施安装工程量不大的同时亦能起到很好的排流作用。
阴极保护作为防腐层保护的一种补充手段是必不可少的，它可以弥补涂层的缺陷（破坏、漏点等）。
因此，管道阴极保护技术作为第二道防线更好地抑制管线的腐蚀，也是反应管线防腐状态的重要指标。
目前较为常用的两种阴极保护方法分别是牺牲阳极阴极保护法和强制（外加）电流阴极保护法。
前者是用一种腐蚀电位比被保护金属腐蚀电位更负的金属或合金与被保护体组成电偶电池，依靠负电性金属不断腐蚀溶解产生的电流供被保护金属阴极极化而构成保护的方法，由于低电位金属所在电偶电池中作为阳极，偶接后其自身腐蚀速度增加;后者则是利用外部直流电源直接向被保护金属通以阴极电流，使之阴极极化，实现被保护体进入免蚀区而受到保护的方法，由辅助阳极、参比电极、直流电源和相关的连接电缆组成。
牺牲阳极法和外加电流阴极保护法各有优缺点，有其各自的应用范围，应根据供电条件、介质电阻率、所需保护电流的大小、运行过程中工艺条件变化情况、寿命要求、结构形状等决定。
牺牲阳极阴极保护法不需外部电源，投产后维护管理工作量小，但在高电阻率环境中不宜使用，同时保护范围和输出电流小且输出电流还不可调;强制电流阴极保护法输出电流连续可调，保护范围大，不受土壤电阻率的限制, 适用性强，保护装置使用寿命长，但是却需外部电源，投产后需进行维护管理。
通常情况下，对有电源、介质电阻率大、所需保护电流大、条件变化大、使用寿命长的大系统，应选用外加电流阴极保护，反之宜选用牺牲阳极保护。
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：
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。
牺牲阳极法阴极保护方案的探讨
牺牲阳极法阴极保护方案的探讨清晨的阳光透过窗帘洒在案头，笔尖轻轻滑过纸面，我开始构思这个关于牺牲阳极法阴极保护的方案。
牺牲阳极法，这个名字本身就充满了神秘感，让人想起那些古老的仪式，为了保护某样东西，愿意牺牲另一部分。
现在，我将这种神秘的力量应用到金属防护上，下面是我的思考过程。
我们要明确牺牲阳极法的原理。
简单来说，就是利用电位更负的金属作为阳极，与被保护的金属（阴极）形成电化学反应，使阳极发生腐蚀，从而保护阴极不受腐蚀。
这种原理听起来就像是自然界的一种平衡，牺牲小的，保护大的。
一、方案目标我们的目标很明确，就是通过牺牲阳极法，有效减缓或阻止金属设施的腐蚀，延长其使用寿命。
这就像是一场没有硝烟的战争，我们要在金属的内部世界里，打造一座坚固的防线。
二、方案设计1.选择合适的牺牲阳极材料在这个方案中，选择合适的牺牲阳极材料是关键。
就像在战争中，我们要选择最合适的武器。
根据不同的环境和金属材质，我们可以选择锌、镁、铝等作为牺牲阳极材料。
这些材料在电位序列中电位较负，能够有效地与被保护的金属形成电化学反应。
2.确定牺牲阳极的布置方式我们要考虑牺牲阳极的布置方式。
这就像是在战场上部署兵力，要讲究策略。
牺牲阳极可以采用埋设、悬挂等方式布置在金属设施的周围。
布置时要考虑电流分布的均匀性，确保每个角落都能得到有效保护。
3.确定保护电流密度保护电流密度是衡量牺牲阳极法效果的重要指标。
这就像是在战争中，我们要确定攻击的力度。
根据金属材质和环境条件，计算出合适的保护电流密度，确保金属设施得到充分的保护。
4.监测与维护方案的实施并不是一劳永逸的，我们需要定期监测保护效果，及时调整牺牲阳极的布置和电流密度。
这就像是在战争中，我们要时刻关注战局的变化，调整战略。
三、方案实施1.准备阶段在实施阶段，要做好充分的准备。
这包括对金属设施的检查、清洁，以及对牺牲阳极材料的采购、加工。
就像在战争前，我们要做好充分的战前准备。
2.施工阶段施工阶段就像战争中的决战时刻，要确保每个环节都能顺利进行。
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。
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。
牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护原理
牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极
保护原理
牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护原理是电化学系统中，用来保护容易腐蚀的金属表面或部件免受腐蚀的方法。
它们是在一个电化学系统中，通过相应的方式将一个便宜的金属作为“牺牲品”，使其受到腐蚀，而保护容易腐蚀的金属不受影响。
牺牲阳极阴极保护是一种常见的电化学保护方法，它通过在电解液中添加一种低价钢，以代替容易腐蚀的金属来承担腐蚀损失。
该低价钢被称为“牺牲阳极”，它可以接受电子，产生氧化还原反应，从而抵消容易腐蚀的金属表面上的氧化还原反应，从而避免了金属表面的腐蚀。
外加电流阴极保护是另一种电化学保护方法，它是通过將容易腐蚀的金属部件连接到外部电源来实现的。
当容易腐蚀的金属表面上产生氧化反应时，将给它通过外部电源提供电流，从而抵消氧化反应，从而避免了金属表面的腐蚀。
要实现牺牲阳极和外加电流阴极保护，需要准备好一定的条件。
首先，必须有一个导电性良好的电解液，以及用于牺牲阳极和外加电流阴极的设备，如电源、电路元
件、电阻器等。
其次，必须确定牺牲阳极的材料和电解液的浓度。
此外，还要确定外加电流的大小和方向，以及牺牲阳极和外加电流阴极之间的距离。
最后，在启用牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护原理之前，必须先进行检查，以确保电解液的浓度、外加电流的大小和方向、牺牲阳极和外加电流阴极之间的距离等都符合要求。
只有在所有条件都满足的情况下，牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护原理才能正常工作，从而起到保护金属表面的作用。
简答电化学保护的阴极保护法
简答电化学保护的阴极保护法电化学法主要是指阴极保护，即牺牲阳极保护阴极的方法，使被保护的金属成为阴极而得到保护。
比如地下管道或化工设备，可以接一个金属块作为阳极，通电流就可以起到保护作用。
其原理是在被腐蚀的金属结构表面施加外加电流，被保护的结构成为阴极，从而抑制金属腐蚀引起的电子迁移，避免或减弱腐蚀。
阴极保护通过人为地将负电位接到电缆的金属护套上，将正电极接到一定距离以外的电极上，保证电缆的金属护套对地有负电位。
这样电流就不会通过电缆的护套流出，保护了电缆的护套。
两种电化学阴极保护法当前阴极保护技术与牺牲阳极保护。
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起来，放入同一电解液中，使金属上的电子转移到被保护金属上，整个被保护金属处于相同的负电位。
这种方法简单易行，不需要外接电源，很少产生腐蚀干扰，广泛用于保护小型(电流一般小于1安培)或低土壤电阻率环境(土壤电阻率小于100欧姆)中的金属结构。
m)。
比如城市管网，小型储罐等。
据国内报道，关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效的主要原因是阳极表面形成不导电的硬壳，限制了阳极的电流输出。
造成这个问题的主要原因一是阳极成分达不到规范要求，二是阳极位置的土壤电阻率过高。
因此，在设计牺牲阳极阴极保护系统时，除了严格控制阳极成分外，还必须选择土壤电阻率低的阳极床位置。
2、强制电流阴极保护技术强制电流阴极保护技术是在回路中串入一个直流电源，借助辅助阳极，将直流电通向被保护的金属，进而使被保护金属变成阴极，实施保护。
优点： a: 驱动电压高，能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护电流输出量，适用于保护范围较大的场合 b: 在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用 c: 选用不溶性或微溶性辅助阳极时，可进行长期的阴极保护 d: 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 e: 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： a: 一次性投资费用偏高，而且运行过程中需要支付电费 b:阴极保护系统运行过程中，需要严格的专业维护管理 c: 离不开外部电源，需常年外供电 d：对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用简答电化学保护的阴极保护法 3阴极保护使用的场合较多，它通常由一个电源变压器和一个桥型整流器组成。
牺牲阳极的阴极保护原理
牺牲阳极的阴极保护原理在阴极保护技术中，牺牲阳极是一种常用的防护原理。
牺牲阳极是指在金属结构中，通过将一种更容易腐蚀的金属制成阳极，以保护更重要的金属结构不被腐蚀。
这种原理在海洋工程、船舶、海岸设施等领域得到了广泛的应用。
牺牲阳极的阴极保护原理是基于电化学原理的。
在金属结构中，当两种不同金属接触并与电解质接触时，会形成一个电化学电池。
在这个电化学电池中，更容易腐蚀的金属将成为阳极，而不容易腐蚀的金属将成为阴极。
通过在阴极保护系统中加入外部电流，可以使阳极得到保护，从而延缓或阻止金属结构的腐蚀。
牺牲阳极的阴极保护原理是通过选择更容易腐蚀的金属作为阳极材料，将其与被保护金属结构连接，并将其埋入到被保护结构所在的电解质中。
当金属结构处于电解质中时，阳极金属开始发生电化学腐蚀，而被保护金属结构则成为阴极，从而得到保护。
在这个过程中，阳极金属不断地释放出阳极保护电流，从而保护着被保护金属结构不被腐蚀。
在实际应用中，牺牲阳极的阴极保护原理具有一些优点。
首先，相对于其他阴极保护方法，牺牲阳极的阴极保护方法更加简单、易于操作。
其次，牺牲阳极的阴极保护方法具有良好的稳定性和可靠性，可以长期保护金属结构不被腐蚀。
此外，牺牲阳极的阴极保护方法还可以在一定程度上补偿金属结构中的缺陷和损坏，提高金属结构的使用寿命。
然而，牺牲阳极的阴极保护方法也存在一些局限性。
首先，牺牲阳极的阴极保护方法需要定期更换阳极材料，增加了维护成本。
其次，牺牲阳极的阴极保护方法对于大型金属结构的保护效果可能不如其他阴极保护方法。
此外，牺牲阳极的阴极保护方法在一些特殊环境下可能会受到影响，需要进行定期检查和维护。
总的来说，牺牲阳极的阴极保护原理是一种简单而有效的防护方法，广泛应用于海洋工程、船舶和海岸设施等领域。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的阴极保护方法，并进行定期检查和维护，以确保金属结构得到有效的保护。
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牺牲阳极与外加电流阴极保护腐蚀电化学基础，金属腐蚀是一种普遍存在的热力学倾向，在海水、淡水、土壤、超市大气和酸、盐等工业介质中服役的金属结构物和设备都会遭到腐蚀破坏，这些环境介质都是电解质体系。
金属在电解质中腐蚀过程实际上是一个电化学过程。
金属通过其他电解质界面处电化学反应而发生的腐蚀称为电化学腐蚀。
电化学腐蚀反应是一般电化学反应规律和特征，这些规律和特征就是腐蚀电化学的基础，阴极保护就是基于腐蚀电化学原理而发展起来的控制技术。
实施阴极保护的基本原理是，从外部对被保护金属结构物施加阴极性电流，通过阴极极化使被保护金属的电极电位负移某个保护电位范围，从而抑阻金属结构物的电化学腐蚀。
阴极保护可分为牺牲阳极法和外加电流法
牺牲阳极阴极保护：选择一种电极电位比被保护金属更负的活泼金属，把它与共同置于电解质环境中的被保护金属从外部实现电连接，活泼金属在所构成的电化学电池中为阳极而优先溶解，释放出的电子使被保护金属阴极极化到所需的电位，从而使被保护金属得到保护。
牺牲阳极法阴极保护的局限性：1.由于输出功率小，牺牲阳极系统在高电阻环境中应慎用，过高电阻率环境中则不宜使用，2可提供的保护电流小，可调节的电流范围小，3消耗有色金属，重量大，工作寿命短，若干年后需要更换。
详情咨询河南汇龙合金材料有限公司刘珍。