青岛雅合科技发展公司阴极保护培训资料

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阴极保护培训资料

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阴极保护培训资料

目录

第一部分腐蚀原理简介

第二部分阴极保护简介

第三部分强制电流阴极保护系统构成及故障分析

第四部分 IHF数控高频开关恒电位仪及YHS-1控制柜操作规程第五部分 IHF数控高频开关恒电位仪内部结构及工作原理说明第六部分恒电位仪参数调整与维修说明

第七部分恒电位仪常见故障与维修方法

第一部分腐蚀原理简介

一、腐蚀的定义

腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学反应导致金属破坏的过程。

按照腐蚀原理可分为：

化学腐蚀

定义：指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。

特点：腐蚀过程中无电流的产生。

根据介质的不同它又可分为：

（1）.气体腐蚀

（2）.在非电解质溶液中的腐蚀

电化学腐蚀：

定义：指金属表面与电解质因发生电化学反应而引起的破坏。

特点：腐蚀过程中有电流的产生。

二、电极电位

三、发生腐蚀的原因

在电解质中，金属的不同部位，电极电位是不同的，从而形成腐蚀电池。而电极电位的差异是金属自身或环境状况不同所引起的。

1.微电池的形成

（1）化学反应的不均匀性、金属组织的不均匀性、表面物理状态的不均匀性等，都可引起电化学腐蚀。

（2）金属表面有扎屑、有划痕、受应力。

（3）此时金属表面形成了无数个微阴极和微阳极，构成了微观腐蚀电池。

2.宏电池

四、腐蚀发生的过程

金属的腐蚀大多为电化学过程，金属表面与电介质接触，如：在大气的环境下，含盐的水蒸气，当金属浸在淡水、海水或埋在土壤中时，电介质是含盐的水份，形成腐蚀电池。

阴、阳极在金属表面的分布取决于金属各点的内部结构及外部环境。电极电位较低的为阳极、电位较高的为阴极，电子将离开阳极向阴极移动，而位于阳极区的金属原子由于失去电子而呈微带正电的离子、进入电解质。

带正电的金属离子与周围电介质中的负离子发生反应而形成的腐蚀产物，金属发生腐蚀。

在阴极区，由于存在多余的电子，金属不会发生腐蚀，化学反应在电介质中发生，如（OH）--析氢

五、发生腐蚀的必要条件 六、腐蚀发生的不同类型

1．管道防腐层破损引起的腐蚀

漏点

2．金属成分、构造不同引起的腐蚀 3． 在通气条件差（氧含量低）的环境下，钢结构对低电位较低。 如埋设在道路下的管道，对地电位较低，为阳极，首先发生腐蚀。

对于大直径管道，由于其顶部相对干燥，通气较好，所以，其底部通气较差，较容易发生腐蚀。 4．硫酸盐还原菌腐蚀

当通气条件差时（如在黏土中、或潮湿环境下），硫酸盐还原菌可能会活跃，发生如下反应：

由于氢原子不断被消耗，需要更多的电

子来产生氢原子，因此，腐蚀加剧。

腐蚀特点是金属表面光亮并伴有臭鸡蛋味。

PH 值对于评价土壤的腐蚀性没有太大意义，但当怀疑有酸性污染时，应当对其进行测量。采用一般的试纸就可以满足精度要求。

5．新旧管道腐蚀

如果在旧管道中换掉上一段新管道，新换的管道要比预期寿命短。 低碳钢（锈）： —

低碳钢（光亮）： —

钢制管道（阳极）

铜质接头

新管道 （阳极）

旧管道 （阴极）

防腐层

阴极区 阳极区

阴极区

管壁

6．环境不同引起的腐蚀

管道经过不同性质土壤时，将形成腐蚀电池，阳极段发生腐蚀。

混凝土的包裹将产生腐蚀电池，混凝土外面的管道为阳极发生腐蚀。

7．杂散电流腐蚀

腐蚀干扰：由于杂散电流的影响而产生的金属结构电位的波动。

杂散电流：沿规定路径之外的路径流动的电流。

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进入管道，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。

第二部分阴极保护简介

一、阴极保护原理

阴极保护定义：通过采取措施，使被保护金属表面在电化学电池中为阴极而减缓其腐蚀的技术。

强制电流从周围电介质中流向被保护结构表面，使金属表面全部处于阴极状态，就可抑制阴极区金属表面电子释放。施加的电流越大，产生的阴极极化越强，直到腐蚀原电池的阴阳电极极达到等电位，消除结构表面的阳极区，腐蚀就会得到抑制。

实现这一目的有两个途径，即：外加电流和牺牲阳极阴极保护。

从理论上讲，如果涂层是完整、无缺陷的，那么，涂层自己就可以完成防腐任务。然而，要做到涂层无缺陷，实际上是很困难和不经济的。因此，涂层和阴极保护的结合，99%的防腐任务有防腐层承担、阴极保护对防腐层缺陷处进行保护，是最经济、有效的防腐措施。

二、阴极保护的条件

从技术可行性上讲，阴极保护必须具备三个使用条件：

1、管道纵向连续导电，确保阴极保护电流畅通，是阴极保护的必要条件之一。法兰、丝扣部位需要电缆跨接。

2、具有足够电阻的管道覆盖层。覆盖层的主要作用是隔离土壤介质，阻止形成腐蚀电池。覆盖层的电阻愈大，需要的保护电流愈小。

3、管道与其他非保护构筑物之间电绝缘。电绝缘可以防止阴极电流流失，还可减轻电偶腐蚀，减轻杂散电流干扰等。

三、阴极保护准则

1．埋地钢质管道阴极保护准则可采用下列任一项或几项为判据：

在施加阴极电流的情况下，测的管/地电位为—850mv（相对饱和硫酸铜参比电

极，下同）或更负。

注：正确解释管/地电位测量值，必须考虑测量方法中所含的IR降误差，通常采用下面的几个方法：

①测量或计算IR降；

②检查阴极保护系统以往的性能；

③评价管道及其环境的物理和电性能；

④确定是否存在腐蚀的直接证据。

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的参比电极之间阴极极化电位值最小为100mV。这一准则可以用于极化的建立过程和衰减过程中。

2．特殊条件的考虑

对于裸钢表面或涂敷不良的管道，在预先的电流排放点（阳极区），确定净电流是从电解质流向管道表面。

当土壤和水中含有硫酸盐还原菌，且硫酸根的含量大于%时，通电保护电流应达到—950mV或更负。

3．最大保护电流的限制应根据覆盖层的种类及环境来确定，以不损坏覆盖层的沾结力为准。

推荐的最大保护电位为：

石油沥青—

煤焦油瓷漆—

环氧粉末—

四、牺牲阳极及外加电流阴极保护比较

牺牲阳极外加电流