管道阴极保护
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管道阴极保护
• 防腐层地下检测 • 管道在埋地后仍应定期或不定期进行防腐
层检测, 检测其在埋地后的防腐层质量变化 情况: 有否破损? 破损点位置、大小；防腐 层绝缘电阻变化速率等, 对埋地管道防腐层 状况作出确切的评估，并提出处理建议。
管道阴极保护
4、音频信号检漏法
• 音频信号检漏法也称“人体电容法”，就 是用人体作检漏仪的感应元件, 通过相应的 仪器（如：SL－6地面检测仪）进行埋地管 道防腐层破损检测。它是目前国内输油、 输气管道维护和检测的通用方法，用这种 方法检测防腐层破损点灵活方便。
管道阴极保护
• （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。
1、化学腐蚀
• 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。
管道阴极保护
• 3、防腐层检测 • 防腐层检测分地面检测和地下检测，地面检测有
外观、厚度、粘结力及电火花检漏等。 • 为了能达到预期的防腐效果, 防腐管道在埋地前必
须保证其防腐层质量完好, 这就需要对防腐层质量 进行检测, 检测防腐层涂敷是否均匀，厚度是否达 到要求。还要检测涂层在工厂制作或运输中是否 造成针孔缺陷、裂纹等。管道焊接后的防腐处理 是否符合质量要求。
管道阴极保护
• （2）防腐层分级管理。对不同管段、不同 状况的防腐层，按其技术状况分级，分别 采用不同的维修对策。目前对防腐层是根 据其绝缘电阻值从大到小分为五个级别： 优、良、中、差、劣。最差的一级需要及 时维修更换原有的防腐层。
• （3）制定实施维修计划。对检测确定的不 同级别的防腐层，分别采取定期检测、修 补或更换的措施。
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。
管道阴极保护
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
管道阴极保护
• ①、基本原理及方法 当发射机向被检测的管道上施加交流信号 时, 若该管道防腐层有破损, 管道金属部分 与大地短路，在防腐层破损点处便会有泄 漏电流流入土壤中，这样在管道防腐层破 损漏点和土壤之间就会形成电压差，且在 接近破损点的部位电压差最大，用仪器在 埋设管道的地面上方即可检测到这种电位 异常，据此即可发现管道防腐层破损点。
• 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。
管道阴极保护
• (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℃。
管道阴极保护
• (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。
管道阴极保护
• 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
或破损的地方，由于管道埋在地下，不便 于直接观测和检查，加上土壤环境条件复 杂多变，给防腐层的管理维护带来困难。 防腐层的维护主要采取以下措施： • （1）经常监测防腐层状况。通常采用定期 进行防腐层缺陷检漏、防腐层绝缘电阻测 量等方法，分析阴极保护参数的变化情况 及原因，判定防腐层质量及损伤程度。
管道阴极保护
• 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-
管道阴极保护
管道阴极保护
• 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
管道阴极保护
• 第三节 管道阴极保护基本知识 • 一、阴极保护的原理 • 二、阴极保护的基本参数 • 三、牺牲阳极阴极保护 • 四、外加电流阴极保护 • 五、阴极保护投入运行的调试
管道阴极保护
一、阴极保护的原理
• 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。
管道阴极保护
• 3、选择有效的防腐层 • 4、阴极保护 • 5、添加缓蚀剂
管道阴极保护
• 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
管道阴极保护
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
管道阴极保护
2020/11/29
管道阴极保护
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。
管道阴极保护
环氧粉末涂料，中层为胶粘剂，外层为聚乙 烯，
管道阴极保护
• （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。
管道阴极保护
• 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。
管道阴极保护
• 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。
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。
管道阴极保护
• 对大于30mm的损伤，先除去损伤部位的污 物，将该处的聚乙烯层打毛，并将损伤处的 聚乙烯层修切成圆形，边缘应倒成钝角。在 孔洞部位填满与补伤片配套的胶粘剂，贴上 补伤片。最后，在修补处包覆一条热收缩带， 包覆宽度应比补伤片的两边至少各大50mm。
• 补伤时也可以先清理表面，然后用双组分液 态环氧涂料防腐，干膜厚度与主体管道相同， 然后贴上补伤片或再加热收缩带。
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
管道阴极保护
• 作“人体电容法”时两位检漏员分别与检 测仪的检测线芯线两端相连，两人保持56m的距离，沿管线以步行速度前进，当走 到漏点附近时, 仪器显示器信号发生变化， 漏点中心信号最强，数值最大，据此即可 找到漏蚀点(见图3-3)。据此信号强度变化, 来判断防腐层有无破损, 并可根据信号异常 分布特征来确定漏点位置, 推测漏点大小。 该仪器探管、检漏同步进行，方便快捷,成 功率高。
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，包括均匀的全面和不均匀 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。
管道阴极保护
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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℃。
管道阴极保护
2、电化学腐蚀
• 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
管道阴极保护
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。
管道阴极保护
管道阴极保护
人体电容法(纵向)检漏示意图
管道阴极保护
• ②适用性 • 音频信号检漏法适用于一般地段的埋地管
道防腐层检漏，不适用于露空管道、覆盖 层导电性很差的管道、水下管道、套管内 的管道的防腐层地面检漏；水田或沼泽地、 高压交流电力源自文库附近的埋地管道，使用本 法进行防腐层检漏比较困难。
管道阴极保护
• （4）修补 • 在3PE管道上发现缺陷时，对小于或等于30mm
的损伤，宜采用辐射交联聚乙烯补伤片修补。修 补时，先除去损伤部位的污物，并将该处的聚乙 烯层打毛。然后将损伤部位的聚乙烯层修切成圆 形，边缘应倒成钝角。在孔内填满与补伤片配套 的胶粘剂，然后贴上补伤片，补伤片的大小应保 证其边缘距聚乙烯层的孔洞边缘不小于100mm 。 贴补时，应边加热边用辊子滚压或戴耐热手套用 手挤压，排出空气，直至补伤片四周胶粘剂均匀 溢出。
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二、管道防腐层的维护
• 1、防腐层失效的原因 • （1）防腐层类型选择不当 • （2）防腐补口的质量不好 • （3）外力破坏造成防腐层损伤 • （4）防腐层自然老化 • （5）阴极保护的参数不适当 • （6）管理不善
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• 2、防腐层的维护 • 管道的腐蚀几乎都发生在防腐层严重缺陷
• 防腐层地下检测 • 管道在埋地后仍应定期或不定期进行防腐
层检测, 检测其在埋地后的防腐层质量变化 情况: 有否破损? 破损点位置、大小；防腐 层绝缘电阻变化速率等, 对埋地管道防腐层 状况作出确切的评估，并提出处理建议。
管道阴极保护
4、音频信号检漏法
• 音频信号检漏法也称“人体电容法”，就 是用人体作检漏仪的感应元件, 通过相应的 仪器（如：SL－6地面检测仪）进行埋地管 道防腐层破损检测。它是目前国内输油、 输气管道维护和检测的通用方法，用这种 方法检测防腐层破损点灵活方便。
管道阴极保护
• （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。
1、化学腐蚀
• 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。
管道阴极保护
• 3、防腐层检测 • 防腐层检测分地面检测和地下检测，地面检测有
外观、厚度、粘结力及电火花检漏等。 • 为了能达到预期的防腐效果, 防腐管道在埋地前必
须保证其防腐层质量完好, 这就需要对防腐层质量 进行检测, 检测防腐层涂敷是否均匀，厚度是否达 到要求。还要检测涂层在工厂制作或运输中是否 造成针孔缺陷、裂纹等。管道焊接后的防腐处理 是否符合质量要求。
管道阴极保护
• （2）防腐层分级管理。对不同管段、不同 状况的防腐层，按其技术状况分级，分别 采用不同的维修对策。目前对防腐层是根 据其绝缘电阻值从大到小分为五个级别： 优、良、中、差、劣。最差的一级需要及 时维修更换原有的防腐层。
• （3）制定实施维修计划。对检测确定的不 同级别的防腐层，分别采取定期检测、修 补或更换的措施。
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
管道阴极保护
• ①、基本原理及方法 当发射机向被检测的管道上施加交流信号 时, 若该管道防腐层有破损, 管道金属部分 与大地短路，在防腐层破损点处便会有泄 漏电流流入土壤中，这样在管道防腐层破 损漏点和土壤之间就会形成电压差，且在 接近破损点的部位电压差最大，用仪器在 埋设管道的地面上方即可检测到这种电位 异常，据此即可发现管道防腐层破损点。
• 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。
管道阴极保护
• (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℃。
管道阴极保护
• (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。
管道阴极保护
• 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
或破损的地方，由于管道埋在地下，不便 于直接观测和检查，加上土壤环境条件复 杂多变，给防腐层的管理维护带来困难。 防腐层的维护主要采取以下措施： • （1）经常监测防腐层状况。通常采用定期 进行防腐层缺陷检漏、防腐层绝缘电阻测 量等方法，分析阴极保护参数的变化情况 及原因，判定防腐层质量及损伤程度。
管道阴极保护
• 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-
管道阴极保护
管道阴极保护
• 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
管道阴极保护
• 第三节 管道阴极保护基本知识 • 一、阴极保护的原理 • 二、阴极保护的基本参数 • 三、牺牲阳极阴极保护 • 四、外加电流阴极保护 • 五、阴极保护投入运行的调试
管道阴极保护
一、阴极保护的原理
• 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。
管道阴极保护
• 3、选择有效的防腐层 • 4、阴极保护 • 5、添加缓蚀剂
管道阴极保护
• 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
管道阴极保护
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
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2020/11/29
管道阴极保护
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。
管道阴极保护
环氧粉末涂料，中层为胶粘剂，外层为聚乙 烯，
管道阴极保护
• （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。
管道阴极保护
• 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。
管道阴极保护
• 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。
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。
管道阴极保护
• 对大于30mm的损伤，先除去损伤部位的污 物，将该处的聚乙烯层打毛，并将损伤处的 聚乙烯层修切成圆形，边缘应倒成钝角。在 孔洞部位填满与补伤片配套的胶粘剂，贴上 补伤片。最后，在修补处包覆一条热收缩带， 包覆宽度应比补伤片的两边至少各大50mm。
• 补伤时也可以先清理表面，然后用双组分液 态环氧涂料防腐，干膜厚度与主体管道相同， 然后贴上补伤片或再加热收缩带。
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。
管道阴极保护
• 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
管道阴极保护
• 作“人体电容法”时两位检漏员分别与检 测仪的检测线芯线两端相连，两人保持56m的距离，沿管线以步行速度前进，当走 到漏点附近时, 仪器显示器信号发生变化， 漏点中心信号最强，数值最大，据此即可 找到漏蚀点(见图3-3)。据此信号强度变化, 来判断防腐层有无破损, 并可根据信号异常 分布特征来确定漏点位置, 推测漏点大小。 该仪器探管、检漏同步进行，方便快捷,成 功率高。
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，包括均匀的全面和不均匀 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。
管道阴极保护
管道阴极保护
• 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℃。
管道阴极保护
2、电化学腐蚀
• 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
管道阴极保护
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。
管道阴极保护
管道阴极保护
人体电容法(纵向)检漏示意图
管道阴极保护
• ②适用性 • 音频信号检漏法适用于一般地段的埋地管
道防腐层检漏，不适用于露空管道、覆盖 层导电性很差的管道、水下管道、套管内 的管道的防腐层地面检漏；水田或沼泽地、 高压交流电力源自文库附近的埋地管道，使用本 法进行防腐层检漏比较困难。
管道阴极保护
• （4）修补 • 在3PE管道上发现缺陷时，对小于或等于30mm
的损伤，宜采用辐射交联聚乙烯补伤片修补。修 补时，先除去损伤部位的污物，并将该处的聚乙 烯层打毛。然后将损伤部位的聚乙烯层修切成圆 形，边缘应倒成钝角。在孔内填满与补伤片配套 的胶粘剂，然后贴上补伤片，补伤片的大小应保 证其边缘距聚乙烯层的孔洞边缘不小于100mm 。 贴补时，应边加热边用辊子滚压或戴耐热手套用 手挤压，排出空气，直至补伤片四周胶粘剂均匀 溢出。
管道阴极保护
二、管道防腐层的维护
• 1、防腐层失效的原因 • （1）防腐层类型选择不当 • （2）防腐补口的质量不好 • （3）外力破坏造成防腐层损伤 • （4）防腐层自然老化 • （5）阴极保护的参数不适当 • （6）管理不善
管道阴极保护
• 2、防腐层的维护 • 管道的腐蚀几乎都发生在防腐层严重缺陷