详解管道阴极保护原理PPT演示课件
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• (4)修补 • 在FBE管道上发现缺陷时，应先清除掉缺陷
部位的所有锈斑、鳞屑、裂纹、污垢和其 他杂质及松脱的涂层；将缺陷部位打磨成 粗糙面， 用干燥的布或刷子将灰尘清除干 净，用双组分液体环氧树脂涂料进行局部 修补。
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• 4、聚乙烯防腐层 • （1）防腐层结构 • 三层结构聚乙烯防腐层简称3PE，其底层为
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• 应用无污染的热源将钢管加热至合适的涂敷温度， 环氧粉末涂料均匀地涂敷到钢管表面；胶粘剂的 涂敷必须在环氧粉末胶化过程中进行；聚乙烯层 的涂敷可采用纵向挤出工艺或侧向缠绕工艺。公 称直径大于5OOmm的钢管，宜采用侧向缠绕工艺。 采用侧向缠绕工艺时，应确保搭接部分的聚乙烯 及焊缝两侧的聚乙烯完全辊压密实，并防止压伤 聚乙烯层表面;采用纵向挤出工艺时，焊缝两侧不 应出现空洞。聚乙烯层涂敷后，确保熔结环氧涂 层固化完全，然后用水冷却至钢管温度不高于 60℃。
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二、腐蚀的分类
• 腐蚀按材料的类型可分为金属腐蚀和非金 属腐蚀，就腐蚀破坏的形态分类，可分为 全面腐蚀和局部腐蚀。全面腐蚀是一种常 见的腐蚀形态，包括均匀的全面Leabharlann Baidu不均匀 全面腐蚀。按腐蚀的机理可分为化学腐蚀 和电化学腐蚀。
• 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为 化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
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1、化学腐蚀
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• (2)结构 • 熔结环氧粉末涂层简称FBE，FBE外涂层
为一次成膜的结构 。
• (3)涂敷 • 涂敷时钢管外表面喷(抛)射除锈等级应达到
GB/T 8923中规定的Sa2.5级，钢管表面的 锚纹深度应在40～l00μm范围内，并应监 测环氧粉末涂敷之前瞬间的钢管外表面的 温度，并把温度控制在粉末生产商的推荐 范围内，但最高不得超过275℃。
第九章 管道阴极保护
• 第一节 腐蚀 • 一、腐蚀的定义 • 二、腐蚀的分类 • 三、腐蚀的基本原理 • 四、管道的腐蚀控制
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一、腐蚀的定义
• 从广义上讲，腐蚀是材料和环境相互作用 而导致的失效。这个定义包含了所有的天 然和人造材料，例如塑料、陶瓷和金属。 我们通常所研究的腐蚀是金属的腐蚀，金 属腐蚀是金属与周围介质发生化学或电化 学作用所引起的金属损失的现象和过程。
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。
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四、管道的腐蚀控制
• 管道腐蚀的控制方法应根据腐蚀机理的不 同和所处环境条件的不同，采用相应的腐 蚀控制方法， 在油气管道保护过程中应用 最为广泛的控制金属腐蚀的方法为以下五 类：
• 1、选择耐腐蚀材料 • 2、控制腐蚀环境
• 电化学腐蚀指金属与电解质因发生电化学 反应而产生的破坏。
• 特点：在腐蚀过程中有电流产生
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三、腐蚀的基本原理
• 腐蚀的基本原理是腐蚀原电池理论。由于不同金 属本身的电偶序（即电位）存在着差别，当两种 金属处于同一电解质中，并由导体连接这两种金 属时，腐蚀电池就形成了。电流通过导体和电解 质形成电流回路，此时两种金属之间的电位差越 大，则电路产生的电压越大。腐蚀电池一旦形成， 阳极金属表面因不断地失去电子，发生氧化反应， 使金属原子转化为正离子，形成以氢氧化物为主 的化合物，也就是说阳极遭到了腐蚀；而阴极金 属则相反，它不断地从阳极处得到电子，其表面 因富集了电子，金属表面发生还原反应，没有腐 蚀现象发生。
环氧粉末涂料，中层为胶粘剂，外层为聚乙 烯，
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• （2）性能 • 3PE第一层为环氧涂料，第二层为胶粘剂，第三
层为挤出聚乙烯，各层之间相互紧密粘接，形成 一种复合结构，取长补短。它利用环氧粉末与钢 管表面很强的粘结力而提高粘结性；利用挤出聚 乙烯优良的机械强度、化学稳定性、绝缘性、抗 植物根茎穿透性、抗水浸透性等来提高其整体性 能，使得三层PE防腐涂层的整体性能表现更为突 出，更为全面，适用于对覆盖层机械性能、耐土 壤应力及阻水性能要求较高的苛刻环境，如碎石 土壤、石方段、土壤含水量高、植物根系发达地 区。
成功并应用于管道防腐工程，之后在许多国家得 到进一步的开发和应用。由于熔结环氧粉末防腐 涂层与钢管表面粘结力强、耐化学介质侵蚀性能、 耐温性能等都比较好，抗腐蚀性、耐阴极剥离性、 耐老化性、耐土壤应力等性能也很好，使用温度 范围宽(普通熔结环氧粉末为-30～100℃，成为国 内外管道内外防腐涂层技术的主要体系之一。但 由于涂层较薄（0.3－0.5ｍｍ），抗尖锐物冲击 力较差，易被冲击损坏，不适合于石方段，适合 于大部分土壤环境和定向钻穿越粘质土壤。
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• 腐蚀过程可表示如下 • 氧化反应：Fe---→Fe2++2e • 还原反应：O2+2H2O+4e---→4OH• 2H2O+2e---→H2+2OH-
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• 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
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• 3、选择有效的防腐层 • 4、阴极保护 • 5、添加缓蚀剂
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• 第二节 管道防腐层 • 一、管道的外防腐层 • 二、管道防腐层的维护
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一、管道的外防腐层
• 1、管道的外防腐层的基本要求 • （1）与金属有良好的粘结性； • （2）电绝缘性能好； • （3）防水及化学稳定性好； • （4）有足够的机械强度和韧性，耐热和抗低温脆
性； • （5）耐阴极剥离性能好； • （6）抗微生物腐蚀； • （7）破损后易修复，并要求价格低廉和便于施工。
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• 2、埋地管道防腐层的主要种类 • 埋地管道的防腐层种类主要有石油沥青、
单（双）层环氧粉末涂层、3层PE以及聚乙 烯胶粘带等。
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• 3、单层熔结环氧粉末 • （1）性能 • 熔结环氧粉末防腐涂层最早于1961年由美国开发
• 化学腐蚀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。化学腐蚀是在 一定条件下，非电解质中的氧化剂直接与 金属表面的原子相互作用，即氧化还原反 应是在反应粒子相互作用的瞬间于碰撞的 那一个反应点上完成的。在化学腐蚀过程 中，电子的传递是在金属与氧化剂间直接 进行，因而没有电流产生。
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2、电化学腐蚀
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• （3）涂敷
• 在防腐层涂敷前，先清除钢管表面的油脂 和污垢等附着物，并对钢管预热后进行表 面预处理，钢管预热温度为40～60℃。表 面预处理质量应达到《涂装前钢材表面锈 蚀等级和除锈等级》GB/T 8923中规定的 Sa2.5级的要求，锚纹深度达到50μm～ 75μm。钢管表面的焊渣、毛刺等应清除干 净。
• (4)修补 • 在FBE管道上发现缺陷时，应先清除掉缺陷
部位的所有锈斑、鳞屑、裂纹、污垢和其 他杂质及松脱的涂层；将缺陷部位打磨成 粗糙面， 用干燥的布或刷子将灰尘清除干 净，用双组分液体环氧树脂涂料进行局部 修补。
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• 4、聚乙烯防腐层 • （1）防腐层结构 • 三层结构聚乙烯防腐层简称3PE，其底层为
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• 应用无污染的热源将钢管加热至合适的涂敷温度， 环氧粉末涂料均匀地涂敷到钢管表面；胶粘剂的 涂敷必须在环氧粉末胶化过程中进行；聚乙烯层 的涂敷可采用纵向挤出工艺或侧向缠绕工艺。公 称直径大于5OOmm的钢管，宜采用侧向缠绕工艺。 采用侧向缠绕工艺时，应确保搭接部分的聚乙烯 及焊缝两侧的聚乙烯完全辊压密实，并防止压伤 聚乙烯层表面;采用纵向挤出工艺时，焊缝两侧不 应出现空洞。聚乙烯层涂敷后，确保熔结环氧涂 层固化完全，然后用水冷却至钢管温度不高于 60℃。
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二、腐蚀的分类
• 腐蚀按材料的类型可分为金属腐蚀和非金 属腐蚀，就腐蚀破坏的形态分类，可分为 全面腐蚀和局部腐蚀。全面腐蚀是一种常 见的腐蚀形态，包括均匀的全面Leabharlann Baidu不均匀 全面腐蚀。按腐蚀的机理可分为化学腐蚀 和电化学腐蚀。
• 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为 化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
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1、化学腐蚀
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• (2)结构 • 熔结环氧粉末涂层简称FBE，FBE外涂层
为一次成膜的结构 。
• (3)涂敷 • 涂敷时钢管外表面喷(抛)射除锈等级应达到
GB/T 8923中规定的Sa2.5级，钢管表面的 锚纹深度应在40～l00μm范围内，并应监 测环氧粉末涂敷之前瞬间的钢管外表面的 温度，并把温度控制在粉末生产商的推荐 范围内，但最高不得超过275℃。
第九章 管道阴极保护
• 第一节 腐蚀 • 一、腐蚀的定义 • 二、腐蚀的分类 • 三、腐蚀的基本原理 • 四、管道的腐蚀控制
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一、腐蚀的定义
• 从广义上讲，腐蚀是材料和环境相互作用 而导致的失效。这个定义包含了所有的天 然和人造材料，例如塑料、陶瓷和金属。 我们通常所研究的腐蚀是金属的腐蚀，金 属腐蚀是金属与周围介质发生化学或电化 学作用所引起的金属损失的现象和过程。
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。
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四、管道的腐蚀控制
• 管道腐蚀的控制方法应根据腐蚀机理的不 同和所处环境条件的不同，采用相应的腐 蚀控制方法， 在油气管道保护过程中应用 最为广泛的控制金属腐蚀的方法为以下五 类：
• 1、选择耐腐蚀材料 • 2、控制腐蚀环境
• 电化学腐蚀指金属与电解质因发生电化学 反应而产生的破坏。
• 特点：在腐蚀过程中有电流产生
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三、腐蚀的基本原理
• 腐蚀的基本原理是腐蚀原电池理论。由于不同金 属本身的电偶序（即电位）存在着差别，当两种 金属处于同一电解质中，并由导体连接这两种金 属时，腐蚀电池就形成了。电流通过导体和电解 质形成电流回路，此时两种金属之间的电位差越 大，则电路产生的电压越大。腐蚀电池一旦形成， 阳极金属表面因不断地失去电子，发生氧化反应， 使金属原子转化为正离子，形成以氢氧化物为主 的化合物，也就是说阳极遭到了腐蚀；而阴极金 属则相反，它不断地从阳极处得到电子，其表面 因富集了电子，金属表面发生还原反应，没有腐 蚀现象发生。
环氧粉末涂料，中层为胶粘剂，外层为聚乙 烯，
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• （2）性能 • 3PE第一层为环氧涂料，第二层为胶粘剂，第三
层为挤出聚乙烯，各层之间相互紧密粘接，形成 一种复合结构，取长补短。它利用环氧粉末与钢 管表面很强的粘结力而提高粘结性；利用挤出聚 乙烯优良的机械强度、化学稳定性、绝缘性、抗 植物根茎穿透性、抗水浸透性等来提高其整体性 能，使得三层PE防腐涂层的整体性能表现更为突 出，更为全面，适用于对覆盖层机械性能、耐土 壤应力及阻水性能要求较高的苛刻环境，如碎石 土壤、石方段、土壤含水量高、植物根系发达地 区。
成功并应用于管道防腐工程，之后在许多国家得 到进一步的开发和应用。由于熔结环氧粉末防腐 涂层与钢管表面粘结力强、耐化学介质侵蚀性能、 耐温性能等都比较好，抗腐蚀性、耐阴极剥离性、 耐老化性、耐土壤应力等性能也很好，使用温度 范围宽(普通熔结环氧粉末为-30～100℃，成为国 内外管道内外防腐涂层技术的主要体系之一。但 由于涂层较薄（0.3－0.5ｍｍ），抗尖锐物冲击 力较差，易被冲击损坏，不适合于石方段，适合 于大部分土壤环境和定向钻穿越粘质土壤。
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• 腐蚀过程可表示如下 • 氧化反应：Fe---→Fe2++2e • 还原反应：O2+2H2O+4e---→4OH• 2H2O+2e---→H2+2OH-
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• 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
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• 3、选择有效的防腐层 • 4、阴极保护 • 5、添加缓蚀剂
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• 第二节 管道防腐层 • 一、管道的外防腐层 • 二、管道防腐层的维护
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一、管道的外防腐层
• 1、管道的外防腐层的基本要求 • （1）与金属有良好的粘结性； • （2）电绝缘性能好； • （3）防水及化学稳定性好； • （4）有足够的机械强度和韧性，耐热和抗低温脆
性； • （5）耐阴极剥离性能好； • （6）抗微生物腐蚀； • （7）破损后易修复，并要求价格低廉和便于施工。
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• 2、埋地管道防腐层的主要种类 • 埋地管道的防腐层种类主要有石油沥青、
单（双）层环氧粉末涂层、3层PE以及聚乙 烯胶粘带等。
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• 3、单层熔结环氧粉末 • （1）性能 • 熔结环氧粉末防腐涂层最早于1961年由美国开发
• 化学腐蚀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。化学腐蚀是在 一定条件下，非电解质中的氧化剂直接与 金属表面的原子相互作用，即氧化还原反 应是在反应粒子相互作用的瞬间于碰撞的 那一个反应点上完成的。在化学腐蚀过程 中，电子的传递是在金属与氧化剂间直接 进行，因而没有电流产生。
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2、电化学腐蚀
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• （3）涂敷
• 在防腐层涂敷前，先清除钢管表面的油脂 和污垢等附着物，并对钢管预热后进行表 面预处理，钢管预热温度为40～60℃。表 面预处理质量应达到《涂装前钢材表面锈 蚀等级和除锈等级》GB/T 8923中规定的 Sa2.5级的要求，锚纹深度达到50μm～ 75μm。钢管表面的焊渣、毛刺等应清除干 净。