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阴极保护基本原理

阴极保护基本原理
阴极保护基本原理

阴极保护基本原理

一、腐蚀电位或自然电位

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。相对于饱和硫酸铜参比电极(CSE),不同金属的在土壤中的腐蚀电位(V)

金属电位(CSE)

高纯镁 -1.75

镁合金(6%Al,3%Zn,0.15%Mn) -1.60

锌 -1.10

铝合金(5%Zn) -1.05

纯铝 -0.80

低碳钢(表面光亮) -0.50to-0.80

低碳钢(表面锈蚀) -0.20to-0.50

铸铁 -0.50

混凝土中的低碳钢 -0.20

铜 -0.20

在同一电解质中,不同的金属具有不同的腐蚀电位,如轮船船体是钢,推进器是青铜制成的,铜的电位比钢高,所以电子从船体流向青铜推进器,船体受到腐蚀,青铜器得到保护。钢管的本体金属和焊缝金属由于成分不一样,两者的腐蚀电位差有时可达0.275V,埋入地下后,电位低的部位遭受腐蚀。新旧管道连接后,由于新管道腐蚀电位低,旧管道电位高,电子从新管道流向旧管道,新管道首先腐蚀。同一种金属接触不同的电解质溶液(如土壤),或电解质的浓度、温度、气体压力、流速等条件不同,也会造成金属表面各点电位的不同。

二、参比电极

为了对各种金属的电极电位进行比较,必须有一个公共的参比电极。饱和硫酸铜参比电极,其电极电位具有良好的重复性和稳定性,构造简单,在阴极保护领域中得到广泛采用。不同参比电极之间的电位比较:

土壤中或浸水钢铁结构最小阴极保护电位(V)

被保护结构相对于不同参比电极的电位

饱和硫酸铜氯化银锌饱和甘汞

钢铁(土壤或水中) -0.85 -0.75 0.25 -0.778

钢铁(硫酸盐还原菌) -0.95 -0.85 0.15 -0.878

三、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,金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。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。本人认为,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。

2、外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极,迫使电流从土壤中流向被保护金属,使被保护金属结构电位低于周围环境。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构,如:长输埋地管道,大型罐群等。

被保护金属施加负电流,通过阴极极化使其电极电位负移至金属的平稳电位,从而抑阻金属腐蚀的保护方法称为阴极保护。

阴极保护是一种控制金属电化学腐蚀的保护方法。在阴极保护系统构成的电池中,氧化反应集中发生在阳极上,从而抑阻了作为阴极的被保护金属上的腐蚀。阴极保护是一种基于电化学腐蚀原理而发展的一种电化学保护技术。可从电极反应、极化曲线和极化图以及电位-pH图等诸方面理解阴极保护原理。

图1 阴极保护原理的极化曲线说明:铁在中性水溶液中的实验极化曲线(实线)

和真实极化曲线(虚线)以及镁的阳极极化曲线示意图

电极反应方面

任意两种金属/合金的组合,都可构成电化学电池;低电位者为电池的阳极,主要发生氧化反应;高电位者为阴极,主要发生还原反应。由于阳极和阴极 之间存在着电位差,外部电连接的阳极和阴极之间将有电流流过电池,从而加速了阳极的腐蚀,同时抑阻阴极的腐蚀,使阴极金属获得阴极保护。

极化曲线和极化图方面

根据混合电位理论,金属表面上局部阳极和局部阴极通过各自的极化而汇聚至一个共同的混合电位,即金属的自腐蚀电位Ecorr ;此时局部阳极的氧化反应速度与局部阴极的还原反应速度相等,即等于金属的自腐蚀电流icorr ,如图1所示。图中给出了铁在中性水溶液中的局部阳极的真实极化曲线(Ee,aFPSA’)和局部阴极的真实极化曲线(Ee,cSMBD ),以及该体系的实验的阳极极化曲线(EcorrA )和阴极极化曲线(EcorrGOBB’)。

阴极极化至任一电位时的外加负电流都等于此时极化后的局部阴极还原反应电流ic 与局部阳极氧化反应电流ia 之差。当阴极极化使金属电极电位负移至局部阳极反应的平稳电位Ee,a 时,外加极化电流几乎就等于局部阴极电流,因为此时的局部阳极电流已可予以忽略不计,当然此时铁上腐蚀也就被完全抑阻了,即获得了完全阴极保护。

电位-pH 图方面

电位-pH 图是从热力学说明阴

极保护的理论基础。图2是根据热

力学计算获得的Fe-H2O 系电位-pH

图。可以看出,在pH=6~7的中性水

中,铁呈活化腐蚀状态;通过外加

负电流的阴极极化,可使铁的电极

电位从腐蚀区进入免蚀区。对铁,

这是一个热力学稳定区,金属腐蚀

停止,即此时铁获得了阴极保护。

金属界面反应玘阴极保护的图解

说明 图3给出了铁在 NaCl 水溶液(或土壤)中于金属界面处发生的电化学腐蚀反应过程,以及阴极保护系统通过镁阳极或外电源产生的外加负电流对这些反应过程的作用影响,说明 了各种反应质点和反应产物的存在和传递。由于阴极保护系统通过牺牲阳极或外电源,能对金属提供足够量的电子(施加所需的负电流),使金属界面呈负电性和达 到足够负的电极电位,从而抑阻氧化反应

(Fe→Fe2++2e );此时还原反应所需电子完全从牺牲阳极或外电源获得。由此实现了阴极保护,停止了金属的腐蚀过程。

图2 电位-pH 图上的阴极保护范围(Fe-H2O 系)

图3 铁在NaCI水溶液中于金属界面处的电化学腐蚀反应过程及阴极保护作用的

图解说明

牺牲阳极法阴极保护:

在土壤等电解质环境中,牺牲阳极因其电极

电位比被保护体的更负,当与被保护体电连接后

将优先腐蚀溶解,释放出的电子在被保护体表面

发生阴极还原反应,抑阻了被保护体的阳极溶解

过程,从而对被保护体提供了有效的阴极保护。

牺牲阳极保护法的主要特点是:

适用范围广,尤其是中短距离和复杂的管网

阳极输出电流小,发生阴极剥离的可能性小

随管道安装一起施工时,工程量较小

运行期间,维护工作简单。

阳极输出电流不能调节,可控性较小。

外加电流法阴极保护:

外加电流法阴极保护则是利用外部电源对被保护体施加阴极电流,为其表面上进行的还原反应提供电子,从而抑阻被保护体自身的腐蚀过程。

两种方法的保护原理相同,只是提供阴极电流的方式不同,且由此衍生出的设备装置和技术要求都有很大不同。

强制电流保护法的主要特点是:

适用于长输管线和区域性管网的保护

输出电流大,一次性投资相对较小

安装工程量较小,可对旧管道补加阴极保护

运行期间需要专业人员维护

容易实现远程自动化监控

外加电流法阴极保护的方式:

浅埋阳极地床技术

浅埋阳极地床是指一支或多支阳极垂直(或水平)安装于地下1米或更深的土壤中,以提供阴极保护的阳极地床。优点是保护范围大、经济、保护装置寿命长。但受地形限制较大,存在阳极地床气阻随时间增大,电阻率增大的问题,它会造成地电位正移、电位梯度增大,导致对周围其它构筑物的杂散电流干扰不断严重。

深井阳极地床技术

深井阳极地床是指一支或多支阳极垂直安装于地下15m或更深的井孔中,以提供阴极保护的阳极地床。与常用的浅埋阳极地床相比具有使用时不受地形限制、干扰小、接地电阻小、能提供比浅埋阳极更均匀的保护电流、保护效果好等优点。深井阳极地床应在地下金属构筑物密集、无法设置浅埋阳极、且如果使用普通的浅埋阳极会对邻近的金属构筑物产生干扰,或者地表的土壤电阻率高的场合使用。

分布式阳极地床技术

分布式阳极地床是指阳极沿被保护管道近距离线性敷设,以提供阴极保护的阳极地床。主要优点是保护电位沿管道均匀分布,可以避免长距离管道保护中过保护和保护不足同时存在的问题,对其他金属构筑物干扰影响最小,即使管道防腐层破损严重,也能保证电流的均匀分布,实现阴极保护,适用于不同土壤电阻率的土壤环境。

在石化厂区,地下输油、输气、输水、热力管道纵横交错,由于内部输送介质的强烈腐蚀,以及外部土壤和杂散电流干扰的腐蚀作用,泄露事故时有发生,导致管道设备非计划检修、更换,甚至影响到企业的生产运行,造成巨大的直接、间接损失。所以,对整个石化厂区埋地管线进行区域性阴极保护以被越来愈多的企业所重视,这也是石化企业加强安全生产的需要。在原有埋地管线追加阴极保护时,一般先从比较重要和急需保护的单根管线做起。对此管线进行全面的调查(包括管道地理信息、土壤腐蚀情况、杂散电流、外防腐层状况和电连接情况),在此基础上进行阴极保护设计并加以实施。施工完毕后,对阴极保护效果进行检测、调整,直到达到保护要求。

在储罐区可以把几根管线和与其连接的储罐作为一个整体来考虑,进行小范围的区域性阴极保护。在一个阴极保护系统内,不同管线之间和管线与储罐之间不需要电绝缘,同时也可以消除金属构筑物之间的相互干扰。小范围的区域性

阴极保护的投资比单个阴极保护工程投资的总和要小的多。

把整个石化厂区作为一个系统来考虑作区域性阴极保护是最理想最经济的方案,效果也最好。但是整个石化厂区的金属构筑物十分复杂,阴极保护手段和阳极的选址很难满足众多因素的需要,所以一般采用的方式是把石化厂区先分成若干个小区域,每个区域中的金属构筑物综合考虑以达到阴极保护效果。在小区域阴极保护基础上,再从整个石化厂区的角度进行考虑,调整阴极保护设施的位置,以消除小区域间的相互影响,最终实现整个厂区的区域性阴极保护。

适用范围:

整个石化厂区或局部范围内的埋地管线、金属构筑物

区域阴极保护法特点:

a)总体投资小,经济性强。

b)对区域范围内的各类金属构筑物不需要电绝缘,同时也可以消除相互干扰。

c)保护效果显著。

阴极保护施工方案

阴极保护施工方案 目录 第一篇:阴极保护施工方案 第二篇:阴极保护系统调试方案 第三篇:阴极保护系统中设计和施工的注意事项 第四篇:9.2阴极保护措施 第五篇:阴极保护技术有两种 正文 第一篇:阴极保护施工方案 阴极保护施工方案 兰州某区饮水工程使用的是埋地钢管。全长4200米。为了减缓土壤对钢管的腐蚀,采用了防腐蚀涂料和外加电流法阴极保护联合防护措施。 一、施工法 (一)涂刷环氧煤沥青漆 管道表面喷砂处理后,涂两道环氧煤沥青漆。 (二)阴极保护施工: 1、外加电流法阴极保护的供电部分安装。 供电部分主要包括恒电位仪,电源系统和恒电位仪输出系统三部分,设在保护站内,

(1)恒电位仪经调试后即进行固定,并安装电源线和恒电位仪的输出。输出线由仪器通过接线箱引至架空线路,再引至阳极床、阴极通电点及参比电极等处,从而为阴极保护提供电流。 (2)电源系统安装:电源箱打眼固定后,接好电源线和输出电源线,并安装接线板。 (3)恒电位仪输出系统的安装:接线箱引至架空线路的电缆及控制线端头进行焊接线鼻、上锡。阴——阳极电缆线各二根,参比电极讯号线3根、阴极讯号线2根。室内电缆及控制线均穿镀锌钢管,覆放在地面上。室外部分埋入地下。然后引至架空线路的第一根电杆上,与架空线路的电缆线,讯号线相连接。 2、架空线路的架设 架空线路共计1300多米,25根电杆上横担一个,每个横担上按4只瓷瓶。电缆阴极、阳极线分别为两根用瓷瓶固定。控制线则用钢绞线挂吊,电杆要安装避雷器。共安7个避雷器。 3、阳极床的安装: (1)阳极床是由34只石墨阳极组成,分布在17个阳极井中,每个井内两支阳极。引线并联连接,由地下引至电杆并与架空线路中阳极线相连。 (2)将石墨阳极的引线端头剥皮、打磨与铜接线鼻锡焊待用。

管道阴极保护

第一章管道阴极保护 一.电化学腐蚀原理 金属在电解质溶液中由于电化学作用所发生的腐蚀称为电化学腐蚀.他是金属腐蚀中最普遍的一种形式,这种形式发生在金属和电解质溶液接触而且相互作用的时候,其最明显的特征是它必然有电流的流动 金属电化学腐蚀原因是金属表面产生原电池作用,或外界电源影响使金属表面产生电解作用所引起的破坏.把两种电极电位不同的金属放在电解液中,即成为简单的原电池,若用导线将两种金属连接起来,则两个电极间有点位差存在而产生电流.例如将锌板和铜板当做两极,插入装有稀硫酸溶液的同一器皿中,并用导线连接,如图1----1所示.由于双电层原理Zn/Cu各自在溶液中建立电极电位,但Zn得电极电位较负,所以不断失去电子,变成Z n2+,离子溶解到电解质溶液中区。锌板上多余的电子则沿导线由锌板流到铜板,铜板上不断地有来自锌板的电子和溶液中得氢离子中和放电。 在原电池外部电子E由锌板流到铜板,则电流方向由铜板到锌板。 在原电池内部电流方向是从锌板流入溶液,再由溶液流入铜板。电极电位比较负的锌板称为阳极,电极电位比较正的铜板称为阴极。 在电解质溶液中,金属表面上的各部分,其电位是不完全想的的,点位较高的部分形成阴极区,电位低得部分形成阳极区。这便构成了腐蚀电池。 二.阴极保护原理 1.理想极化曲线 腐蚀电池在电路接通后就产生电流,电流的流通,使得腐蚀电池阳极和阴极的点击电位都偏离电流未流通之前的电极电位值。 在阳极,由于阳极金属溶解即阳极金属溶液即离子化的过程滞后于电子的转移过程,而正点和过剩,使阳极表面的电位向正的方向偏移,即阳极极化。 在阴极表面,由于从阳极转移过来的电子的迁移速度大大于在阴极表面的极化剂吸收电子的速度,使其大量的电子在阴极表面集聚,从而使阴极表面的电位向负的方向偏移,称为阴极极化。 阳极极化和阴极极化的共同结果,造成了腐蚀原电池起始电位差得变小。将复式电池阳极和阴极的电极电位与电流之间的关系的曲线表示出来绘成图,就得到了复式电池的极化曲线图。图1----2是腐蚀电池的极化曲线示意图。 如图所示,EaS是阳极化曲线,EaSshi 阴极极化曲线,当腐蚀电池内电阻为零时,它们相交于S点,S点所对应的电位称之为该体系的腐蚀电位,也称自然电位,表为Ecorr.他是复式电池的阳极和阴极在极化后共同趋势的点位值。与此电位值对饮的电流Lcorr称为该系统理论上最大可能的腐蚀电流。 事实,上述的极化曲线是测不出来的。这事因为人们无法在腐蚀电池系统中确定阳极与阴极的面积。也无法保证在电极表面只发生单一的一种电极反应。甚至不可能侧刀腐蚀电池中任一般阳极部门,或微阴极部位的点位值。而测到的通常是其微阳与微阴极化后,共同趋向的电位Ecorr,上述极化曲线称之为理想的极化曲线,或假想的极化曲线。它所反映的是了,腐蚀电池内电流与阳极和阴极电位的关系。 2. 阴极保护原理 在介绍腐蚀电池工作原理时,人们曾谈到由于金属本身的电化学不均性,或由于外界环境的不均匀性,都会形成微观的或宏观的腐蚀原电池。例如在碳钢表面,其基体金属铁与碳素体FeC在电解质溶液中会形成电位差为200mV的微电池腐蚀。 当采用外加电流极化时,原来腐蚀者的微电池会由于外加电流的作用,电极电位发生变化,对腐蚀着的微电池的腐蚀电流减少,称之为正的差异效应。繁殖,则称之为负的差异效

阴极保护与案例分析

标题:阴极保护基本原理[精华] 内容: 一、腐蚀电位或自然电位 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。 相对于饱和硫酸铜参比电极(CSE),不同金属的在土壤中的腐蚀电位(V) 金属电位(CSE) 高纯镁 -1.75 镁合金(6%Al,3%Zn,0.15%Mn) -1.60 锌 -1.10 铝合金(5%Zn) -1.05 纯铝 -0.80 低碳钢(表面光亮) -0.50to-0.80 低碳钢(表面锈蚀) -0.20to-0.50 铸铁 -0.50 混凝土中的低碳钢 -0.20 铜 -0.20 在同一电解质中,不同的金属具有不同的腐蚀电位,如轮船船体是钢,推进器是青铜制成的,铜的电位比钢高,所以电子从船体流向青铜推进器,船体受到腐蚀,青铜器得到保护。钢管的本体金属和焊缝金属由于成分不一样,两者的腐蚀电位差有时可达0.275V,埋入地下后,电位低的部位遭受腐蚀。新旧管道连接后,由于新管道腐蚀电位低,旧管道电位高,电子从新管道流向旧管道,新管道首先腐蚀。同一种金属接触不同的电解质溶液(如土壤),或电解质的浓度、温度、气体压力、流速等条件不同,也会造成金属表面各点电位的不同。 二、参比电极 为了对各种金属的电极电位进行比较,必须有一个公共的参比电极。饱和硫酸铜参比电极电极,其电极电位具有良好的重复性和稳定性,构造简单,在阴极保护领域中得到广泛采用。不同参比电极之间的电位比较: 土壤中或浸水钢铁结构最小阴极保护电位(V) 被保护结构相对于不同参比电极的电位 饱和硫酸铜氯化银锌饱和甘汞 钢铁(土壤或水中) -0.85-0.75 0.25 -0.778 钢铁(硫酸盐还原菌)-0.95-0.85 0.15 -0.878 三、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,金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。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。本人认为,

长输管道牺牲阳极法阴极保护施工方案

司 材 长输管道牺牲阳极 阴 极 保 护 施 工 方 案 河南汇龙合金材料有限公司 项目部

目录 一、概述- ----------------------------------------------------------- 2 (一)原理----------------------------------------------------- 2 (二)牺牲阳极法阴极保护的优点--------------------------------- 2 (三)牺牲阳极材料--------------------------------------------- 2 (四)阳极安装方式--------------------------------------------- 6 (五)测试系统------------------------------------------------- 7 (六)应用标准和规范------------------------------------------- 7 (七)主要测试设备和工具--------------------------------------- 8 二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计- --------------------------------- 8 三、施工方法- ------------------------------------------------------- 8 1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 9 2、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9

阴极保护的基本知识

阴极保护的基本知识 阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。 阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。美国腐蚀工程师协会(NACE)对阴极保护的定义是:通过施加外加的电动势把电极的腐蚀电位移向氧化性较低的电位而使腐蚀速率降低。牺牲阳极阴极保护就是在金属构筑物上连接或焊接电位较负的金属,如铝、锌或镁。阳极材料不断消耗,释放出的电流供给被保护金属构筑物而阴极极化,从而实现保护。外加电流阴极保护是通过外加直流电源向被保护金属通以阴极电流,使之阴极极化。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构。 保护电位是指阴极保护时使金属腐蚀停止(或可忽略)时所需的电位。实践中,钢铁的保护电位常取-0.85V(CSE),也就是说,当金属处于比-0.85V(CSE)更负的电位时,该金属就受到了保护,腐蚀可以忽略。 阴极保护是一种控制钢质储罐和管道腐蚀的有效方法,它有效弥补了涂层缺陷而引起的腐蚀,能大大延长储罐和管道的使用寿命。根据美国一家阴极保护工程公司提供的资料,从经济上考虑,阴极保护是钢质储罐防腐蚀的最经济的手段之一。 网状阳极阴极保护方法 网状阳极阴极保护方法是目前国际上流行且成熟的针对新建储罐罐底外壁的一种有效的阴极保护新方法,在国际和国内都得到了广泛应用。网状阳极是混合金属氧化物带状阳极与钛金属连接片交叉焊接组成的外加电流阴极保护辅助阳极。阳极网预铺设在储罐基础中,为储罐底板提供保护电流。 网状阳极保护系统较其它阴极保护方法具有如下优点: 1)电流分布均匀,输出可调,保证储罐充分保护。 2)基本不产生杂散电流,不会对其它结构造成腐蚀干扰。 3)不需回填料,安装简单,质量容易保证。 4)储罐与管道之间不需要绝缘,不需对电气以及防雷接地系统作任何改造。 5)不易受今后工程施工的损坏,使用寿命长。 6)埋设深度浅,尤其适宜回填层比较薄的建在岩石上的储罐。 7)性价比高,造价仅为目前镁带牺牲阳极的1倍;虽然长期由恒电位仪提供

管道阴极保护施工方案

施工组织设计 一、工程概况 1、小河、天赐湾—乔沟湾—榆炼原油管道输送工程全长60.17公里,阴极保护工程全长60.17公里。设计年输油量70万吨。设计压力6.4MPa,钢管选用20#无缝钢管。 2、施工技术要求和执行标准 2.1执行标准:《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》SYJ4006-90、《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》SY/T0023-97、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-2003、《埋地钢质硬质聚氨脂泡沫塑料防腐保温层技术标准》SY/T0415-96。 2.2施工技术要求:执行设计施工图和设计变更技术文件。 二、编制依据 1.《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY 0007-1999 2.《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T 0036-2000 3.《阴极保护管道的电绝缘规范》SY/T 0086-2003 4.《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SYJ36-89 5.《埋地钢质检查片腐蚀速率测试方法》SYJ29-87 6.《埋地钢质管道牺牲阳极保护设计规范》SY/T0019-1997 7.《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》SYJ4006-90 三、施工准备 1、技术准备 1.1本项榆炼原油管道防腐保护施工应具有完整齐全的施工图纸和设计文件。 1.2备齐设计单位明确提出本项榆炼原油管道防腐保护施工的技术规范要求和标准。 1.3项目部结合工程实际情况提出施工方案,并进行技术交底。

1.4所用原材料应具有出厂合格证及检验资料,并抽样检查,抽样率不少于3%。 1.5制定详细的安全生产操作规程,做好防火、防毒工作,并制定出具体措施。 1.6制定文明施工措施,坚持绿色环保施工,确保环境安全卫生。 1.7结合甲方安排,准备针对本工程的开工报告,办理榆炼原油管道阴极保护施工工作票,施工记录,质量检验表格。 1.8准备齐全施工记录、自检记录、气象记录、施工日记等。 2、组织准备 2.1施工准备框架图(下见图) 2.2原材料准备 2.2.1我公司按ISO9001质量体系标准,建立了完善的质量保证体系,我们选择了国内外多个原材料供应厂家作为合格的分供商。与此对应,建立了可靠的原材料供应网络以及相应的原材料接、检、保制度。 2.2.2储备充足的施工用材料,主要包括:恒电位仪、高硅铸铁阳极块、参比电极、测试桩等。 3、人力资源配置 本工程我公司拟投入精干的熟练技工(人力资源配置如下表)参加本项施工。施工过程中可根据施工进度及业主要求随时调整劳动力的供应,及时满足施工需要,保证高质量按工期完成施工任务。 3.1开工前所有劳保用品要齐全,施工人员的食宿要安排好。 3.2开工前结合本工程的特点,对所有参加本工程施工的人员进行设备的技术操作培训,必要时进行技术安全考试,文明施工教育,不合格者不得上岗工作。 3.3组织专业施工队伍,以项目经理为主体,并和施工队长、质量检查员、安全监督员、工程技术人员、材料员组成管理层,应少而精。 3.4对施工人员定岗定责,基本固定施工作业区,按区明确作业责任区,坚持

输油管道阴极保护施工方案

吉化集团吉林市北方建设有限责任公司 吉林-长春成品油管道工程 第一标段线路工程 阴极保护施工方案 编制: 审核: 批准: 吉化集团吉林市北方建设有限责任公司 吉林-长春成品油管道工程项目经理部 二○一一年七月十五日

目录 1、编制依据................................................. 错误!未定义书签。 2、工程概况 (2) 3、施工部署 (4) 4、施工方法和措施 (5) 施工准备 (6) 用于临时阴极保护的锌带安装 (7) 测试桩安装 (8) 长春末站强制电流阴极保护安装 (9) 去耦合器的安装和调试 (10) 5、施工消耗材料计划 (13) 6、施工首段用料计划 (13) 7、工期计划及工期保证措施 (14) 8、质量保证措施 (14)

1、编制依据 (1). 编制说明 本施工组织方案是依据建设单位提供的招标文件,施工图纸国家有关规范及验收标准进行编制的。本施工组织方案针对施工中的主要施工方法和措施,人员安排,质量控制,进度、材料控制及安全文明施工与环境保护等进行阐述说明。 (2).编制依据 2、工程概况 本工程是由吉林到长春的输油管道工程。管道主要是采用外加电流的方式进行阴极保护。土壤电阻率比较低的地方需要用锌带牺牲阳极做临时阴极保护,有和旧管道交叉的地方设置管道交叉测试桩。每整公里处设电位测试桩。在管道受交流干扰地段设去耦合器。在长春末站埋设阳极地床。在绝缘法兰两端设接地电池,并设参比电极。 .工程内容:本工程主要内容包括测试桩的安装、长效硫酸铜参比电极、锌带的安装;通电点电缆的焊接,恒电位仪的安装、辅助阳极的埋设、接地电池的安装、去耦合器的安装、电缆敷设、系统调试等。

(完整版)牺牲阳极法阴极保护方案

长输管道牺牲阳极法 阴极保护方案 项目名称: 建设单位: 施工单位: 编制日期:2010年10月4日

目录 一、概述------------------------------------------------------------ 2 (一)原理 ----------------------------------------------------- 2(二)牺牲阳极法阴极保护的优点 --------------------------------- 2(三)牺牲阳极材料 --------------------------------------------- 2(四)阳极安装方式 --------------------------------------------- 6(五)测试系统 ------------------------------------------------- 7(六)应用标准和规范 ------------------------------------------- 7(七)主要测试设备和工具 --------------------------------------- 7 二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计---------------------------------- 8 三、施工方法-------------------------------------------------------- 8 1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 8 2、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9

阴极保护工作原理

阴极保护基本原理 容: 一、腐蚀电位或自然电位 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。 相对于饱和硫酸铜参比电极(CSE),不同金属的在土壤中的腐蚀电位(V) 金属电位(CSE)高纯镁-1.75 镁合金(6%Al,3%Zn,0.15%Mn) -1.60 锌-1.10 铝合金(5%Zn) -1.05 纯铝-0.80 低碳钢(表面光亮) -0.50to-0.80 低碳钢(表面锈蚀) -0.20to-0.50 铸铁-0.50 混凝土中的低碳钢-0.20 铜-0.20 在同一电解质中,不同的金属具有不同的腐蚀电位,如轮船船体是钢,推进器是青铜制成的,铜的电位比钢高,所以电子从船体流向青铜推进器,船体受到腐蚀,青铜器得到保护。钢管的本体金属和焊缝金属由于成分不一样,两者的腐蚀电位差有时可达0.275V,埋入地下后,电位低的部位遭受腐蚀。新旧管道连接后,由于新管道腐蚀电位低,旧管道电位高,电子从新管道流向旧管道,新管道首先腐蚀。同一种金属接触不同的电解质溶液(如土壤),或电解质的浓度、温度、气体压力、流速等条件不同,也会造成金属表面各点电位的不同。二、参比电极 为了对各种金属的电极电位进行比较,必须有一个公共的参比电极。饱和硫酸铜参比电极,其电极电位具有良好的重复性和稳定性,构造简单,在阴极保护领域中得到广泛采用。不同参比电极之间的电位比较: 土壤中或浸水钢铁结构最小阴极保护电位(V)被保护结构相对于不同参比电极的电位 饱和硫酸铜氯化银锌饱和甘汞 钢铁(土壤或水中)-0.85 -0.75 0.25 -0.778 钢铁(硫酸盐还原菌)-0.95 -0.85 0.15 -0.878 三、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,金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。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。本人认为,产生该问题的主要原因是阳极成份达不到规要求,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。2、外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极,迫使电流从土壤中流向被保护金属,使被保护金属结构电位低于周围环境。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构,如:长输埋地管

阴极保护施工方案

西气东输管道工程 阴极保护施工方案

阴极保护施工方案 1.编制依据: 1.1 西气东输管道工程线路施工招标文件 1.2 SYJ4006—90 《长输管道阴极保护施工及验收规范》 1.3 SY/T0023—97 《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》 2.工程概况: 2.1工程简介: 本标段管线途经阳城县和泽州线,管线全长为80.682Km。其中阳城段29Km为河谷段,21Km为低山丘陵段,泽州段的30Km地处太行山中山山区,本段线路所经地段人口密度相对较少,所经为二类和三类地区。 2.2工程特点: 施工质量要求高,施工技术要求高。管线沿途人烟稀少,社会依托条件较差。战线长、施工往返运输困难。 3.施工部署: 3.1总体安排: 根据工程特点,测试桩及临时阴极保护的安装投入3个安装组分段与主体管线保持同步施工,严格做到安装一处,确保一处。3个安装组作业范围按管线全长基本各组为60Km,施工时各组施工范围根据分段管线施工进度可做机动调整。 阴极保护站的安装安排2个安装组集中力量共同完成。另一个安装组负责临时阴极保护测试及全线测试桩打号和阴极保护站投产测试。 3.2施工人员配置:

4.主要施工方法及措施: 施工程序:施工准备→临时阴极保护安装→测试桩安装→强制电流阴极保护系统安装→阴极保护参数测试→试运行→正式运行→备品备件移交→竣工资料提交→交工

4.1施工准备: 4.1.1提交工程用料及手段用料,确保工程开工前落实到位,进行设备材料进场验收并做好记录。 4.1.2完成人员及设备机具的调迁。 4.1.3进行全线实地勘察,对地下水位、地质、地貌及进出道路充分了解并作好记录,以便对全线进行统筹施工,切实作好人员的调配及对工程进度的合理安排。 4.1.4进行全员技术交底,并作好记录。 4.1.5下发关键工序作业指导书,并责任到人。 4.2临时阴极保护安装: 4.2.1按照设计图纸要求安装临时阴极保护系统。 4.2.2镁带产品质量证书所标成分应符合设计要求,铸造表面应符合SYJ19-86《镁合金牺牲阳极应用技术标准》。 4.2.3对于暂时不安装的镁带,单独设立储存库进行保管,严禁沾染油污、油漆和接触酸、碱、盐等化工产品。 4.2.4镁带电缆引线与镁带钢芯的连接采用铝热焊法,焊接处及镁带非工作端面采用环氧树脂进行密封处理。镁带接头形式如下图所示: 镁带 环氧树脂涂层 4.2.5镁带填包料的成分应符合设计要求。填包料应调拌均匀,不得混入石块、泥土、杂草等杂物。 4.2.6在管沟底部,将焊接好的镁带平放在填包料中。注意填包料应密实,镁带居中。敷设完毕后,在填包料上浇水,使之充分湿润。 4.2.7施工期间,每月对下沟回填并已安装临时阴极保护的管段,沿设置的测试点进行测试,并做好记录提交驻地监理工程师。这些测量一直到管线阴极保护系统投入正常使用为止。

管道阴极保护基本知识

管道阴极保护基本知识

管道阴极保护基本知识 内容提要: ◆阴极保护系统管理知识 ◆阴极保护系统测试方法 ◆恒电位仪的基本操作 一、阴保护系统管理知识 (一)阴极保护的原理 自然界中,大多数金属是以化合状态存在的,通过炼制被赋予能量,才从离子状态转变成原子状态,为此,回归自然状态是金属固有本性。我们把金属与周围的电解质发生反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。 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,金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。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可以提供阴极保护电流的金属或合金(即牺牲阳极)相连,使被保护体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,如图1—3。

牺牲阳极材料有高钝镁,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,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、恒电压、整流器等。如图1-4示。 图1-4恒电位方式示意图 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

阴极保护的施工方案

目录 1 工程概况 (2) 2 主要实物工程量 (2) 3 施工工艺依据的标准、规范及设计文件 (2) 4 施工技术要求 (3) 4.1恒电位仪的安装和接线 (3) 4.2加铬高硅铸铁阳极的安装 (3) 4.3柔性阳极的安装 (3) 4.4汇流点、馈流点、测试点的安装 (4) 4.5参比电极的安装 (4) 4.6均压连接 (4) 4.7阴极保护电缆的连接与敷设 (4) 5、质量保证措施 (5) 6、安全技术措施 (6) 7、主要劳动力 (6) 8、主要施工机具 (6)

1 工程概况 本工程区域性阴极保护工程,主要分为设备区厂房、设备辅助区两个区块。 本工程阴极保护采用强制电流保护法,阴极保护的对象主要是埋地金属管道及电力接地系统。本工程阴极保护系统主要由一台四回路恒电位仪、柔性阳极地床、参比电极、馈流点和测试点、分流箱、连接电缆构成,系统共分为四个回路。其中1#回路作为接地系统的阴极保护系统、2#回路作为设备区及其周围管网的阴极保护系统、3#回路作为厂房部分埋地管网的阴极保护系统、4#回路作为设备区埋地管网的阴极保护系统。 本工程的重点施工内容有加铬高硅铸铁阳极的安装、柔性阳极的安装、馈流点及测试点的安装、分流箱的安装、参比电极的安装、测试桩的安装以及均压连接、阴极保护电缆的连接和敷设。 2 主要实物工程量 3 施工工艺依据的标准、规范及设计文件 3.1相关标准、规范

3.1.1 GB/T 21447-2008 钢质管道外腐蚀控制规范 3.1.2 GB/T 21448-2008 埋地钢质管道阴极保护技术规范 3.1.3 GB/T 21246-2007 埋地钢质管道阴极保护参数测量方法 3.1.4 Q/SY 29.1-2002 区域性阴极保护技术规范 3.1.5 94D101-5 35KV 及以下电缆敷设 3.2 阴极保护相关设计文件 4 施工技术要求 4.1恒电位仪的安装和接线 本工程区域性阴极保护恒电位仪采用四回路型,电源为交流AC380V,50Hz,设备规格为50V/30A(每回路),其安装主要包括:恒电位仪与阳极电缆、阴极电缆、零位接阴电缆、参比电缆的连接;电缆连接时应确保极性正确,并且确保电气接触导通良好。 4.2加铬高硅铸铁阳极的安装 3#回路(厂房部分埋地管网阴极保护系统)采用加铬高硅铸铁阳极保护系统,本工程共设置3处共15支加铬高硅铸铁阳极。加铬高硅铸铁阳极安装在压缩机厂房周边,具体位置以及标高以施工图纸为准。阳极引线与汇流线的连接采用铜管钳接,并用热熔胶和电缆收缩套进行密封防腐。阳极地床选用直立浅埋式,底部填充石油焦炭,焦炭须密实、无杂质。阳极安装时不能拉拽阳极引线,阳极安装完成后应回填,回填时必须将回填土进行过筛,回填完成后可适量浇水。焦炭层和回填土之间须填充200mm厚细沙或软土,阳极电缆敷设于细沙或软土之中。 4.3柔性阳极的安装 4#回路(设备区埋地管网的阴极保护系统)采用柔性阳极,共使用2根,过阳极分流箱与阳极汇流电缆相连。柔性阳极的安装位置及走向严格按照蓝图施工。柔性阳极埋地深度应低于被保护体200mm,与管道或接地体的水平净距离不小于300mm,当柔性阳极与管道、接地体或者电缆交叉时,须采用柔性阳极专用隔离网进行绝缘隔离。柔性阳极与电缆及阳极与阳极的连接采用专用接头,

长输管线的管道阴极保护测试桩

一种长输管线的管道阴极保护测试桩,包括桩体和基座,桩体构成测试桩的主体,基座设置在桩体底部并通过套压方式固定桩体,桩体内部设置中空的面板放置孔,在面板放置孔内设置绝缘接线面板,绝缘接线面板上设置有接线柱,穿线孔从桩体低端通入并直通到面板放置孔处,测试电缆经由穿线孔与绝缘接线面板上的接线柱相连接。测试桩能够在恶劣的环境中埋设并保护面板放置孔中的各元件正常工作,从而实现对测试桩下方对应铺设的在役管道进行实时监测,并基于管道沿线电位分布及变化的分析可以了解沿线干扰源分布及管道防腐层状况。

权利要求书 1、一种长输管线的管道阴极保护测试桩,包括桩体和基座,桩体构成测试桩的主体,基座设置在桩体的底部并套压固定桩体,其特征在于:桩体内部设置中空的面板放置孔,在面板放置孔内设置绝缘接线面板,绝缘接线面板上设置有接线柱,穿线孔从桩体底端通入并直通到面板放置孔处,测试电缆经由穿线孔与绝缘接线面板上的接线柱相连接。 2、根据权利要求1所述的长输管线的管道阴极保护测试桩,其特征在于:绝缘接线面板通过固定螺栓固定在面板放置孔中,固定螺栓与桩体相固定,固定螺栓和绝缘接线面板之间设置固定片。 3、根据权利要求1或2所述的长输管线的管道阴极保护测试桩,其特征在于:桩体外部对应面板放置孔的位置设置元件保护门,元件保护门通过元件保护门螺柱与桩体相连接并覆盖面板放置孔,元件保护门螺柱与桩体相固定。 4、根据权利要求3所述的长输管线的管道阴极保护测试桩,其特征在于:面板放置孔中还设置测试探头和控制中心,测试探头和控制中心分别与绝缘接线面板上的接线柱相连接。 5、根据权利要求4所述的长输管线的管道阴极保护测试桩,其特征在于:控制中心中包括测试管理组件、无线收发组件和电源组件。 6、根据权利要求5所述的长输管线的管道阴极保护测试桩,其特征在于:绝缘接线面板上的接线柱分为两组,每组三个;一组接线柱与测试电缆相连接,各接线柱通过测试电缆分别对应连接管道、试片和参比电极,另一组接线柱跨接两组不同的测试桩。

长输管道阴极保护工程施工验收规范

长输管道阴极保护工程施工 及验收规范

目录 第一章总则.......................................................................................................................- 3 - 第二章阴极保护管道防腐绝缘要求及绝缘法兰安装................................................... - 4 -第三章电源设备的验收与安装...........................................................................................- 5 - 第四章汇流点及辅助阳极的安装.......................................................................................- 7 - 第五章测试桩的安装...........................................................................................................- 9 - 第六章检查片的制作与安装埋设.................................................................................... - 10 - 第七章牺牲阳极的安装.................................................................................................... - 11 - 第八章调试.................................................................................................................... - 13 - 第九章交接验收及竣工资料............................................................................................ - 14 -

外加阴极保护原理

某轮,第二个特检周期修船时,发现舵叶烂穿,船体钢板水下部分表面凹坑状腐蚀,;舵叶底部烂损和舵球腐蚀 究其原因,是船体外加电流阴极保护装置使用不当和维护不良,左右两侧的辅助阳极损坏就是明证。调查发现,该装置的工作原理、操作方法、参数调节、日常维护等,船员知之甚少,因而也不重视,甚至船到了淡水水域也未及时停止该装置的工作。为此,本文介绍其工作原理和维护要点。 1船体外加电流阴极保护装置的原理 1.1电化学腐蚀 船体是钢结构。钢是铁与碳和其他元素组成的合金。其中,铁比其它元素更易失去电子,电位较高。 船体常年浸泡在海水中,而海水是强电解质。铁元素失去电子成为正极;铁元素失去的电子,经过海水这个电解质到达其他元素;其他元素获得电子成为负极。这样就形成了一个个微电池,但并不腐蚀钢铁。 关键在于海水中存在溶解氧。这些溶解氧在海水中呈负离子状态,必然与失去电子成为正极的铁结合生成氧化铁,这就是电化学腐蚀。 在船体与海水接触部位表面的化学腐蚀、海生物腐蚀、运动磨损腐蚀、杂散电流腐蚀等各种腐蚀中,电化学腐蚀最严重。 电化学腐最大特点是,仅腐蚀阳极区域,不腐蚀阴极区域。 1.2船体外加电流阴极保护装置工作原理 船体外加电流阴极保护装置,就是根据这一特点,在船体上安装辅助阳极,用船上装备的直流电源,对辅助阳极和船体施加外加保护电流并自动调节电流大小,使船体(浸水部分)、舵和推进器保持负电位(阴极化),大幅降低船体的电化学腐蚀。 外加电流阴极保护装置,主要由直流电源(恒电位仪)、辅助阳极、参比电极、阳极屏蔽层、舵和推进器轴的接地装置等组成。 (1)直流电源 直流电源,实际是一个高稳定性和高可靠性的整流器: ·由船上交流电网供电,输出16~24V直流电; ·使用恒电位仪,自动调整输出电流。 船体外加电流阴极保护装置需要的电流,受外界多种因素影响,变化很大。为了提高电源的可靠性和稳定性,直流电源使用全系列集成模块电路的“恒电位仪”。鉴于其在电源装置中的核心地位,船体外加电流阴极保护装置的直流电源也常称作“恒电位仪”。 (2)辅助阳极 安装在船壳水下舷外,左右各一组,与船体绝缘,与外加直流电源正极相连。 辅助阳极,要有足够大的输出电流密度,同时应具备溶解小、电阻小、极化(电极电位因电流流过而发生的变化)小等特性。 (3)参比电极 作用: ·测量被保护对象的实际电位; ·比较实测电位与设定保护电位,并提供给“恒电位仪”。 因此,要求参比电极是不极化的可逆电极,能长期保持性能稳定、准确、灵活和坚固。(4)阳极屏蔽层 船体外加电流阴极保护装置工作时辅助阳极电流很大,被保护对象的电位,靠近辅助阳极的相对较低,而远离辅助阳极的相对较高,致使全船阴极保护效果不均匀。 为使辅助阳极输出的电流均匀地分布于整个船体,在辅助阳极周围一定范围内涂刷绝缘性能

阴极保护施工方案

阴极保护施工方案 (1)工程概况 武汉站、黄金站、宜昌站采用强制电流阴保系统,包含电位仪、控制柜、MMO/Ti 型线性阳极、高硅铸铁阳极、参比电极、极化探头、各类接线箱安装及阴保电缆敷设;利川站及潜江站以强制电流为主,辅助阳极为辅。强制电流系统接入已建阴保系统中。主要包括各类接线箱、MMO/Ti 型线性阳极、镁合金阳极、参比电极和极化探头安装,以及阴保电缆敷设。主要工作量见表3.5.1.18-1 。 表3.5.1.18-1 主要工程量 (2)施工准备 ①技术准备 a 所有施工材料合格证、检验报告完成报验手续。 b 施工方案编制完并经审批。 c 施工前组织施工人员熟悉图纸、方案,并进行技术交底。 ②材料验收 a 施工材料的出厂合格证。 b 恒电位仪的技术图纸和安装使用说明书。

c 按照装箱清单核对设备的名称、型号、规格、箱号并检查包装箱情况。 d 检查参比电极外壳是否有破裂。 e 对设备零部件的外观质量进行检查,并核对数量。 f 电缆规格符合施工图纸要求。 ③现场准备 a 埋设柔性阳极的沟槽与埋地管道同时进行。 b 柔性阳极组埋设场地的施工道路畅通。 c 被保护管道的阴极通电点焊接管道段已装到位。 d 现场电缆沟已进行开挖。 (3)施工方案 ①恒电位仪安装 a 安装程序 b 技术要求 在恒电位仪安装之前,与土建专业进行工序交接,确保设备基础满足设计要求。 恒电位仪在送电前必须全面进行检查,各种接件应齐全,连接应良好,接线应正确,主回路各螺栓连接处应牢固,设备接地应可靠。 电缆连接时应确保极性正确,并确保电气接触导通良好。 恒电位仪规格为50V/40A,电源为交流AC 220V,50Hz 。 c 安装方法控制组件接线:将阳极电缆、阴极电缆、零位接阴线、参比电极线和机壳接地线分别接到控制组件各自的接线柱上,接线应牢固。

阴极保护系统的运行与维护范本

操作规程编号:LX-FS-A64990 阴极保护系统的运行与维护范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写:_________________________ 审批:_________________________ 时间:________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

阴极保护系统的运行与维护范本 使用说明:本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。 (一) 阴极保护投入前的准备与验收 1. 阴极保护投入前对管道系统的检查 (1) 管道对地绝缘的检查 从阴极保护的原理介绍,已得知没有绝缘就没有保护。为了确保阴极保护的正常运行,在施加阴极保护电流前,必须确保管道的各项绝缘措施正确无误。应检查管道的绝缘法兰的绝缘性能是否正常,管道沿线布置的设施如阀门等应与土壤有良好的绝缘,管道与固定墩、跨越塔架、穿越套管处也应有正确有效的绝缘处理措施。管道在地下不应与其他金属构筑物有“短接”等故障。

天然气管网牺牲阳极阴极保护

天然气管网牺牲阳极阴极保护 阴 极 保 护 设 计 公司:河南汇龙合金材料有限公司 技术部:代银 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。钢质管道廖的最小保护电流是阴极保护设计最重要的参数之一,其计算公式如下:I=AIP(1) 式中I——管道所需最小保护电流,mA A——管道总表面积,m2 IP——最小保护电流密度,mA/m2 最小保护电流密度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。 1.3牺牲阳极的选取 ①土壤电阻率 土壤电阻率反映了土壤介质的导电能力。一般电阻率低的土壤腐蚀性强,反之腐蚀性弱,通常根据土壤电阻率选取适宜的牺牲阳极。无论采用哪种牺牲阳极,都需要先测出管道所在位置的土壤平均电阻率。土壤中所含成分的比例不同,造成各个地方电阻率也不同,即使同一地点不同埋深的电阻率也不同,因此我们常采用管道所在埋深处的电阻率的平均值。 ②牺牲阳极的选用 牺牲阳极主要有两大类型,即镁合金阳极和锌合金阳极。 根据勘测出来的土壤电阻率(ρ),可以选择采用锌阳极或镁阳极。一般ρ<5Ω·m时,选用锌阳极;5Ω·m≤p≤100Ω·113时,选用镁阳极;p>100Ω·m时,选用带状镁阳极。在土壤潮湿的情况下,锌阳极使用范围可扩大到30Ω·m。 1.4牺牲阳极的布置 ①在布置牺牲阳极时,注意阳极与管道之间不应有金属构筑物。 ②牺牲阳极必须埋设在冰冻线以下。在地下水位低于3m的干燥地带,阳极应适当加深埋设。在河流下阳极应埋设在河床的安全部位,以防止洪水冲刷和挖泥清淤时损坏。

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