从式井组套管阴极保护应用评价
编写：孙晓琼白红艳
审核：李永长
审定：吴宗福
采油工艺研究所采油室
二00二年十二月二十四日
从式井组套管阴极保护应用评价
摘要：陇东油田油水井的套管腐蚀问题是制约油田老井稳产及影响井下作业质量和效益的一大难题。本文就阴极保护的基本原理、系统建立、运行管理及经济效益进行了阐述，并就阴极保护在陇东油田的应用进行了评价，目的在于加强套管阴极保护的管理力度，提高油水井套损井阴极保护的管理水平，从而减缓陇东油田套损井的损坏。
主题词：从式井组 阴极保护 应用 效益评价
一、概况
陇东油田近年来每年新增套损井40口左右，损失产能6-8万吨，相当于陇东油田年新建产能的1/3-1/4(历年套损井数见图1)。截止目前，陇东油田套损井总数已达到458口，其中油井394口，水井64口，占油水井总井数的23.8%，直接用于套损井维护和治理的费用每年近千万元，增加了油田开采的成本和井下作业的难度，同时由于套管破损后对油田开发造成严重的危害表现在一是直接造成产能损失;二是注采井网失调，水驱动用程度低，对油层的控制能力大大降低;三是动态监测资料录取困难;四是套管破损后井筒状况进一步恶化，措施作业难度加大。严重影响了油田的稳产上产和油田开发
010********套损井数 94
97
2000
年份
图1 陇东油田94年—2002年套损井数柱状图
95
96
98
99 20011
2002
的整体效益。从式井组外加电流阴极保护系统是预防套管外壁腐蚀的有效途径。
二、阴极保护的基本原理
套管处在以地层水为介质的溶液中,由于套管表面存在一些杂质及不同套管所处的地层电位的不同而形成许多腐蚀原电池.原电池的阳极区发生腐蚀,不断输出电子,同时金属离子溶入电解质溶液中,阴极区发生阴极反应,电解质溶液中的氢离子、氧分子,或其他能吸收电子的物质在其上进行阴极还原反应,从而最终导致套管的腐蚀，其反应如下:
阳极反应：Fe-2e →Fe 2+
阴极反应：2H ++2e →H 2↑
如果在套管上通以阴极电流,金属电位会向负的方向变化,即由于外加电流与原来的阳极电流方向相反,而与原来的阴极电流方向相同,故原来的阳极电流减小而阴极电流增加,金属的腐蚀速度就下降,当金属表面阴极极化到一定程度时,阴阳极达到等电位,
原电池的腐蚀就被迫停止,此时,外加电流值等于阴极电流值,即阳极电流值为0,套管的
p 腐自腐 l p E 0E E 0图2 阴极保护模型示意图
图 3 阴极保护极化图解
腐蚀就停止,见图2。这一过程也可用极化曲线来说明，见图3，未通电保护时，金属在电解质溶液中腐蚀电池阳极的平衡电位为E 0a ，阴极的平衡电位为E0c ，短路时的腐蚀电位为E 自腐，自腐蚀电流为I 自腐。当给金属通以阴极极化电流，电流达到Il 时，腐蚀系统的电位向负移至El ，阳极腐蚀电流降低到I 腐，当阴极极化电流达到阴极的Ip ，腐蚀系统的电位继续负移至E0a 时，阳极的腐蚀电流变为零，从而使电池的腐蚀电流也变为零，即达到完全保护。
三、从式井组阴极保护系统的构成
从式井组阴极保护系统主要由阳极地床、阴极站、被保护油水井及附助排流装置组成。如图4所示。
(一)、阳极地床
阳极地床的建立必须考虑两个方面的问题，即阳极材料的消耗和阳极气体产物的逸放，
图4 阴极保护流程图
149m
图5 阳极地床示意图
其目的是延长阳极的使用寿命，等效增大阳极体积，降低阳极接地电阻。陇东阳极地床主要由深井阳极，导气管，填充物，下井电缆组成如图5所示。具体施工是将φ100?1500高硅铸铁多支并联成深井阳极，通过下井电缆与阴极站直流配电柜的阳极连接，并以立式深埋方式，整体吊装下入井内，周围以Ф0.3-0.4MM焦碳粉填充，且阳极上部与40mm 无缝钢管相连至地面，保证气体产物的逸出，降低电阻，同时在必要的时候可以往里面注水。其余部分以水泥封固。平面上阳极井的位置选择在被保护油水井的中心部位，与被保护油水井的地面距离达到50m以上。深度是20-150m的低电阻深部水层，保证整个阴极保护回路电阻最小。阳极地床的用途是通过它把保护电流送入地层，再经地层进入套管，使套管表面发生阴极极化，防止套管在地层中的电化学腐蚀。
(二)、阴极站
阴极站是设于值班房的专用仪器间，主要由动力配电柜、硅整流防蚀仪、直流分配柜组成。动力电引入动力电源柜，可有效控制动力电源，监测交流输入电压、交流输入电流，记录运行仪器的电能消耗。硅整流防蚀仪将输入的380V交流电压送入调压器进行手动调压后降压，以桥式整流器整流后，得到稳定的脉冲直流电压，直流电源“+”接阳极井，直流电源“-”通过直流分配柜分配至几个油井，并通过埋地电缆与油井套管相连，使油井套管得到阴极保护电流，油井套管电位降低，当套管电位降至一定值后，套管外腐蚀停止。
(三)、被保护油水井
被保护油水井以井组为单元，通常一个井组有3口以上的油水井，其套管与阴极站直流分电柜的阴极相连，从而使电流形成回路，达到套管保护的目的。同时通过绝缘法兰将套管与油水井外接管线隔开，防止阴极保护电流沿管线流失，提高套管的保护效果。
（四）、排流装置
在阴极保护时，有部分电流进入地层散失至绝缘法兰的外接管线上，导致管地电位正向偏移，当偏移值达到100毫伏以上时，管线的腐蚀速度将增大数十倍以上，因此必须对外接管线加装排流装置，恢复外接管线的自然管地电位，保护外接管线不受杂散电流的影响。现场采用镁阳极接地装置保护外接管线阵图6所示，其原理是利用阳极对地电位较负的特性，阳极与管线是位差较大的特点，使镁阳极向管线给电子，提供负电，一方面中和管线上的正向杂散电流，另一方面对外接管道起保护作用。
四、阴极保护系统参数的确定
1、保护电流的确定
在阴极保护中判断油水井套管是否达到完全保护，要借助参比电极测量套管的保护电位，为了达到需要的保护电位，都是通过改变保护电流密度来实
现，因此，保护电位和保护电流密度是阴极保护的两大参数。一口井的保
护电
流通常可以通过利用E-LOGI 法来确定。这种方法的原理是把套管看成一个电极，给套管提供保护电流，当保护电流不断增加但没使套管完全极化时，其电位上升(指绝对值)
缓慢，当保护电流增加到使套管完全极化时，其电位将随电流的对数而变化。这两条直线的交点所对应的电流值就可认为是该井套管所需的保护电流如图7所示。
2、保护电位的确定
图7 E-logI 曲线图
在实际运行过程中,并不是对每口井的保护电流进行测定,而是根据一定的原则对保护电位进行规定。图8是金属铁的电位—PH 图，从图可看出，当溶液的PH 值等于7
时，铁的腐蚀电位等于
下降到-0.94V （Cu/CuSO4）以下，则铁从腐蚀区即进入免蚀区（见图中黑点及箭头方向）。陇东油田保护电位的确定通常遵循以下的原则：
①通常情况下，最小保护电位至少-0.94V （Cu/CuSO4）以下，可达到使金属停止腐蚀。
②施加保护电流后，管地阴极保护电位较自然电位向负方向偏移值至少为300mV 。
③中断电源后，立即测得管道阴极极化电位较自然电位在负方向偏移值应大于100mV 。
④在有硫酸盐还原菌参与腐蚀的环境中，硫酸根含量大于0.5%时，阴极极化电位应达到-0.95V 或更负。
⑤最负保护电位。阴极保护电位愈负，保护程度愈高，保护距离也越长。但过负的
电位将使阴极保护管道外防腐涂层与管道金属的粘接力破坏，产生阴极剥离，在阴极氢离子得到电子后成为氢原子,氢原子渗入金属内部后,使金属变脆,并在应力的作用下发生脆裂.
五、外加电流阴极保护系统在陇东油田的应用
外加电流阴极保护首先于2000年在北三区木16-10、14-11、13-12三个高产井组共10口油井、2口水井进行了实验，确定出了陇东油田的保护电流及电位等参数，为后期阴极保护的大面积推广提供了经验。至2004年底计划在陇东油田的11个区块共243
陇东油田丛式井组阴极保护规划分布图
口油水井实施阴极保护（见陇东油田从式井组阴极保护规划分布图），至2002年11月份共对17个井组66口油水井及1口水源井实施了该项技术。
目前阴极保护系统运行良好，保护井组中未发现一口油水井发生套破现象（阴极保护效果见附表1）。
六、阴极保护运行的管理
丛式井组阴极保护是保证油水井地下套管不受腐蚀，延长套管寿命的重要措施，因此在使用中必须精心维护和管理。
1、保护参数
井口电位测试，最小保护电位：-0.95V（CuSO4参比电极）：
最大保护电位：-1.50V。
2、套管保护的评价
由于套管纵深地下几百米以至上千米，穿越土层、岩层、水层等多种地质结构，除了井口套管外，套管的其它部位很难利用参比电极测量各深度处的保护电位，导致深部套管因达不到保护电位而影响整井的阴极保护效果，针对此种情况，可以利用油井套管井下阴极保护电位的地面原位计算方法确定套管不同深度处的保护电位，该方法在胜利油田运行过种中，其计算出的电位值与实测的电位值误差通常在5%以下，最大值不超过6%。明显优于其它方法。该方法是假设油井套管由内层的长为L1的油层套管和外层的长度为L2的表层套管组成，在已建立的油井套管井下阴极保护电位的地成原位计重点项目方法中，将整个套管分为这样两段，第一段从井口至外层套管末端深度从0到L2，这一部分由长度为L2的双层套管组成，第二段从外层套管端到内层套管端深度从L2至L1，这一部分由长度为L1-L2的单根套管组成，然后分辊推导出各段套管阴极保护电位的计算方法
对于双层套管
E P （X ）=E C （0）+△E ×EXP[-1000X γ
S1
×I 1（0）/△E （0）] （0≤X ≤L 2
其中：I 1（0）=I A （0）×γ
2S2/（γ
2S1+γ
2S2）
△E （0）= E P （0）- E C （0）
对于单层套管
E P （X ）=E C （0）+△E （L 2）×EXP{-1582（X-L 2）×γS1
[I A （L 2）/△E （L 2）/（L 1-L 2）]}
（L 2≤X ≤L 1）
式中：△E （L 2）=△E （0）×EXP[-1000 L 2γ
S1
×I 1（0）/△E （0）]
E P （X ）：在X 深度处的套管阴极保护电位（MV ）；
E P （0）：在井口处的套管阴极保护电位；
E C （0）：在井口处的套管自然腐蚀电位；(-0.84V)
△E （0）：施加阴极保护后套管在井口处的电位改变值；
I A （0）：内、外层套管在井口处的阴极保护电流的总和（A ）；
I 1（0）：内层套管在井口处的阴极保护电流；
γ
S1：
内层套管单位长电阻（Ω/M ）；(50.43×10-6Ω/M)
γ
S2
：外层套管单位长电阻（Ω/M ）；(24.07×10-6Ω/M)
L 1：油层套管长长（M ）
L 2：表层套管长度（M ）
△E （L 2）：施加阴极保护后套管在轼深度处的电位改变值；
I A （L 2）：施加阴极保护后套管在轼深度处的总电流。
通过以上的公式，我们在测得套管的自然电位E C （0），阴极保护电位E P （0），阴极保护电流I A （0），以及γS1、
γ
S2、
L 1、L 2的值后，就可以计算出套管某一深度处的保护电
位。
3、日常操作管理：
①起动前检查线路，然后合上动力配电柜总空气开关，检查三相交流电压是否正常，有无缺相，检查完好后，在合上GCA 硅整器空气开关，平稳缓慢调节设备调压器（在后门轻转调压器手轮），单井按5A 供电，总电流为总井数×5A 。
②调整单井电流前，先将总供电流调至所需井数电流值，调节各单井供电流达到5A 即可，此时井口保护电位为-1.00V ～-1.25V 。
③阴极保护设备长期运行，如检修等需停止运行时，先将硅整流器输出电流调至为零，断开设备电源开关，最后断开配电柜总开关。
④当电网供电出现故障停电时，应立即断开总电源空器开关，平常不准随意调接设备。
⑤五口井以上有两台防蚀电源，正常工作一台，备用一台，当出现故障时，应立即起动备用设备，检修故障。
⑥搞好室内设备的清洁卫生，注意保持室内干燥，通风良好，防止仪器发热。
⑦每班记录一次设备输出电压、输出电流，单井供应电流。每月检查测试一次各井口保护电位，每年测试一次管线的管地电位。
4、故障处理
①设备无电流输出，检查电源是否正常，设备内各保险是否烧坏，阳极外线是否断开。
②整流器工作中嗡嗡发响，无直流输出，可能整流器半导体元件被击穿，需更换同规格的半导体元件。
如发生其它较大故障破坏请专业人员检修，运行参数不得随意改变。
5、井口电位测试方法
（1）准备固体硫酸铜参比电极一只，TD830数字万用表一只，铁锹一把。
（2）测量前先将电极极化，即将参比电极在硫酸铜溶液中浸泡一昼夜。
（3）参比电极放置位置见示意图，在该点挖开无油泥填方，挖至潮湿土壤中，将参比电极放入，埋土至盖上电极，必要可倒水使土潮湿。
（4）万用表打至直流2伏档，参比电极接线至万用表正极，负极接套管，接点用砂纸除锈并除油，待读数稳定后记录。
（5）测试完后，垫好参比电极坑，洗干净参比电极放室内固定处待留下次使用。
参比电极测试点试意图
七、效益评价
1、每年套损井治理费用
(1)隔采费用：
从历年的油井套破情况统计，每年套破井数以30口井的速度递增，每口井平均每年以隔采2.5次计算，每隔采一井次的费用为1.6万元，则全年隔采费用为：30×1.6万元×2.5=120万元
(2)下小套费用：
2002年共下小套井16井次，每井次费用为32.5万元，处理井筒17井次，每井次6万元，合计下小套费用为：
16×32.5万元+17×6万元=622万元
(3)更新井费用：
2002年更新井11口，每井次160万元。
11×140万元=1540万元
2002年套损井治理费用合计为：2282万元
2、效益评价
目前为止，共建立阴极保护井组17个井组计66口油水井，阴极保护每个井组的投入为20万元，投入费用为17×20万元=340万元。至2004年可以达到对65个井组共计204口油井、38口水井及1口水源井进行保护，其投入费用为65×20万元=1300万元，即仅需投入套损井治理一年费用的一半，即可完成对15%的油水井套管20年的保护，具有很好的推广价值。
八、认识及建议
1、从式井组套管阴极保护系统的建立是保护油水井套管的有效措施，同时具有管理方便，一次性投入，长期获利的优点。
2、从式井组套管阴极保护系统建立后，必须要加强日常管理。每年定期对保护电位及电流密度、自然电位进行测定，从而随时调整保护电位是保证阴极保护系统高效运行的有力保障。
3、目前套管阴极保护井数仅占总开井数的4.8%，不可能迅速遏止陇东油田套损井增加的趋势，必须加大阴极保护的面积，增加投入，实现油水井的正常生产。
4、阴极保护仅仅是套损井治理的一项有效措施，要实现阴极保护与日常油水井防
腐相结合，才能保证油水井的正常生产。
5、在加阴极保护的同时，研究引用环氧冷缠带、牺牲阳极阴极保护及其它一些预防措施有实行阴极保护的有效补充，从而形成防止油水井套损系列技术，提高套损井损坏预防的整体水平。
采油二厂阴极保护效果统计表附表1
阴极保护技术的应用 摘要 简要说明了阴极保护技术在国内外的发展现状，原理及前景；并分别在钢铁在海水中和钢筋混凝土中说明了阴极保护技术在防腐蚀中的重要作用。 关键词：阴极保护，腐蚀，防腐蚀 阴极保护概述 阴极保护技术是电化学保护技术的一种，其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生。阴极保护技术分为牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护，目前该技术已经基本成熟，广泛应用到土壤、海水、淡水、化工介质中的钢质管道、电缆、钢码头、舰船、储罐罐底、冷却器 等金属构筑物的腐蚀控制。 国内外阴极保护的发展 1823 年，英国学者汉·戴维（Davy）接受英国海军部对木制舰船的铜护套的腐蚀的研究，用锡、铁和锌对铜进行保护，并将采用铁和锌对铜保护的相关报告于1824年发表，这就是现代腐蚀科学中阴极保护的起点。虽然戴维采用了阴极保护技术对铜进行保护，但对其工作原理却并不清晰。1834年，电学的奠基人法拉第奠定了阴极保护的原理；1890 年爱迪生根据法拉第的原理，提出了强制电流阴极保护的思路。1902 年，K·柯恩采用爱迪生的思路，使用外加电流成功地
实现了实际的阴极保护。1906 年，德国建立第一个阴极保护厂；1910 年～1919年，德国人保尔和佛格尔用10年的时间，在柏林的材料试验站确定了阴极保护所需要的电流密度，为阴极保护的实际使用奠定了基础。 我国的阴极保护工作开始于1958年。其直接原因是当时一条长输管道（克拉玛依－独山子输油管道）埋地11 个月就开始穿孔漏油，最严重时每天都要穿孔几次。1961年将原管道停产并施加了阴极保护，施加阴极保护后，该管道连续运行了20多年未出现漏油，1986 年有关专家通过考察、分析、评估，认定此管道还可工作20年。 自阴极保护作为一种金属防腐蚀技术开始至今, 阴极保护系统 的设计方法, 大致经历了以单纯依据经验和简单的暴露试验进行阴 极保护系统设计的经验设计方法, 以欧姆定律为基础进行阴极保护 系统设计的传统计算设计方法、应用现代数值计算方法和以计算机作为计算工具进行阴极保护系统设计的现代设计方法的发展阶段。 随着航海业的产生和发展, 大量使用金属材料, 腐蚀问题也随 之而来。人们开始寻求对船舰等各种海上设施进行保护的方法。十九世纪二十年代初, 汉雷弗·戴维爵士从英国海军部接受一项保护舰船铜包层的任务。在实验室里, 他进行了大量的实验后发现可以用锌或铁对铜进行阴极保护。他在另一项研究中发现, 用一定比例的锌或铁能满足船上铜包层的阴级保护的需要。他首次对号舰的表面铜包层进行阴级保护, 并取得了良好了效果。这个时期, 由于缺乏科学的、系统的金属防腐蚀理论基础, 人们对阴极保护系统的设计仅仅是单
第1章阴极保护研究现状 1.1 研究背景及意义 随着我国管道建设并行及交叉情况的不断增加，多路阴极保护系统间干扰问题不断的暴露出来，再考虑到这类干扰数量大、难发现、安全隐患大等特点，有必要开展并行及交叉管道阴极保护系统间干扰相关技术研究。在研究手段上，阴极保护数值模拟技术的发展为研究上述干扰问题提供了一个有效的技术手段，已经具备了定量研究防腐层性能、阴极保护电位、土壤电阻率、阳极地床间距、防腐层漏点分布等因素与干扰程度之间关系的能力，并在此基础上建立有关多路阴极保护系统干扰程度评断、检测方法、缓解措施的技术规范和标准，确保油气管道安全平稳高效运行。 多路阴极保护系统间干扰主要特点有：干扰点数量大、常规检测难发现和安全隐患大。干扰点数量大的原因源于干扰的形式多样性。首先，各管道独立的阴极保护系统将会大大增加管道线路上阳极地床的分布密度，受干扰的管道每经过一次地床附近将会在地床附近强电场作用下强制吸收电流，并在远离地床的交叉点或防腐层缺陷点释放所吸收的电流，产生腐蚀区或孔烛；其次，各条管道防腐层性能、阴极保护电位和土壤电阻率等方面的差异很可能会导致在管道交叉点附近一条管道从另外一条管道吸收电流，导致一条管道在一定区域内欠保护，另一条保护电位提高的情况；最后，地床埋设间距不合适将会导致地床之间的强干扰，导致恒电位输出不正常。 预测一条长输并行管道线路来自阴极保护系统间干扰的地方可能多达上百处，这些干扰点因各条管道防腐层性能、阴极保护电位、土壤电阻率、与阳极床间距等因素的不同干扰严重程度各异。 阴极保护常规电位通常是在阴极保护枯处进行测量，测试桩一般间距1公里左右，而阴极保护系统间干扰通常的作用范围在地床或管道交叉点附近百米量级，所以仅靠日常的阴极保护电位测量很难发现这种局部直流干扰。应该建立针对并行和交叉管道阴极保护系统间干扰评价、检测方法、缓解措施相关的技术规范和标准。从杂散电流角度讲，多路阴极保护系统之间的干扰属于稳态直流干扰范畴，如果长时间干扰程度严重会对被干扰的管道造成巨大安全隐患，特别是在交叉点附近出现防腐层漏点的情况下，局部腐她速度会剧烈增加。目前，国内外尚没有有关并行及交叉管道阴极保护系统间干扰的技术规范和标准，相关的研究也比较少。 1.2 国内外埋地管道阴极保护技术现状及发展趋势
美国腐蚀工程师协会美国腐蚀工程师协会标准RP0100-2000 国际腐蚀协会第21090 号条款 标准 推荐规范 预应力混凝土圆筒管线的阴极保护 本NACE国际标准代表了那些已经评阅过本文件及其范围和条款的个体会员的一致意见。本标准的接受范围决不排斥那些与本标准不一致的加工制造、市场营销、采购或产品应用、工艺或流程，不论其采用本标准与否。本标准没有任何内容可被解释为通过暗示或其它方式对于涉及由专利保护的方法、仪器或产品的加工制造、销售或使用进行授权，或对于任何侵犯专利特许权责任的行为进行赔偿和保护。本标准陈述的是最低要求，但决不可以解释为限制使用更好的工艺和材料。本标准也并非适用于与此类问题相关的所有情况。在某些特殊实例不可预见的情况下，本标准可能是无效的。国际NACE不对非本机构对本标准的解释说明及应用承担责任，仅对依据国际NACE管理程序和政策出版发行的国际NACE官方解释说明资料承担责任，且不包括个人诠释的出版发行物。 所有使用本标准的用户在应用本标准之前，必须对有关健康、安全、环境和规范性的文献进行认真阅读，从而确定本标准的可适用性。NACE国际标准没有必要对涉及到关于应用本标准中推荐或提及的材料、设备和（或）操作中潜在的健康问题、安全问题和环境危害进行详述。所以，使用NACE国际标准的用户，在应用本标准之前有责任采取适当的健康、安全和环境保护措施；在必要的情况下，可以向相关领域的权威专家进行咨询，以满足遵守已有的相关规范制度的要求。 注意事项：NACE国际标准属于定期更新性资料，有时会在没有事先通知的情况下可能对标准中的内容进行必要的修订或撤销。NACE国际标准通常要求，自本标准最初出版发行日期起不超过五年，要对标准的有关内容进行重新审定、修订或撤销；因此，用户应当及时获取本标准的最新版本资料。购买使用本标准的用户，可以通过与美国防腐工程师协会会员服务部联系来获取所有标准的最新信息和其它NACE国际出版发行资料。联系方式：美国腐蚀工程师协会国际会员服务部，邮政信箱218340，休斯顿, 德克萨斯州77218-8340(电话 +1〔281〕228-6200)。 批准2000-01-14 NACE 国际 邮政信箱218340 休斯顿, 德克萨斯州72218-8340 +1 281/228—6200 ISBN 1-57590-096-3 2000, 国际NACE
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
“中国知网”大学生论文管理系统（PMLC）常见问题解答 版本：[2014]PMLC05.12 编制时间：20140512 目录 一、系统登录常见问题 (1) 1.问：登录显示服务器繁忙，是什么原因？怎么处理？ (1) 2.问：登录时系统时，提示与注册IP不符是什么原因？怎么处理？ (1) 3.问：系统管理员、子账号管理员、教师或者学生忘记登录密码如何处理？ (1) 二、导入学生、教师信息常见问题 (1) 1.问：导入学生信息提示“以下是系统读取的学生信息，有部分内容不完整或者重复， 请修改后重新提交”，导入学生信息不成功，在“学生管理”页面查看不到学生信息，是为什么？ (1) 2.问：导入教师信息提示“以下是系统读取的教师信息，有部分内容不完整或者重复， 请修改后重新提交”，导入教师信息不成功，在“教师管理”页面查看不到教师信息，是为什么？ (2) 3.问：由管理员导入系统的学生和教师信息，为什么子账号无法查看到相应的学生和教 师信息？ (2) 4.问：管理员怎么查看各子账号下的学生和教师信息？ (4) 三、上传篇数相关常见问题 (4) 1.问：如何为学生分配首次上传篇数？ (4) 2.问：学生上传论文检测后，如何为学生再分配上传篇数？ (5) 3.问：通知学生修改后，如何回收学生的上传篇数？ (5) 4.问：删除学生信息后，已经分配给学生的上传篇数到哪里去了？ (5) 5.问：单独添加1个学生信息，是否为其分配了上传篇数？ (6) 6.问：系统管理员如何给子账号分配上传篇数？如何增加和减少已分配给子账号的上传 篇数？ (6) 7.问：上传的文献显示解析失败、内容过长、内容过短，是否会扣除篇数？ (7) 8.问：上传篇数包含哪些部分？上传剩余篇数与系统管理员、子账号及学生的上传篇数
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。
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
牺牲阳极式阴极保护施工工艺 1、牺牲阳极式阴极保护主要施工工序流程 施工准备→依据设计图纸部署开挖阳极坑→将阳极装入填料包、填充化学填料→在阳极坑里安装阳极组、浇水→埋置测试桩及测量组元→阳极、电缆连接并做好密封→阴极保护数据测试→回填土、压实→质量验收并填写单位单项工程验收记录。 施工流程图: 2、施工准备 2.1 施工作业依据（技术资料准备）： 工程施工前，项目经理部人员至少要熟练掌握以下施工技术资料： 《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》GB/T 28725-2012 《预应力钢筒混凝土管的阴极保护》 NACE RP 0100-2000 《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T 21448-2008
《锌-铝-镉系合金牺牲阳极》GB/T 4950-2002 《镁合金牺牲阳极》GB/T 17731-2009 《***工程阴极保护工程招标文件》 《***工程阴极保护工程招标文件》 设计方案及图纸 2.2 阴极保护材料的准备及验收 2.2.1 材料准备 牺牲阳极组（包括锌、镁合金牺牲阳极）、电缆、测试桩、防腐涂料。 2.2.2 材料验收 材料使用前，会同业主、监理、质检人员对材料进行核对验收，合格签字后，方可使用。验收规范如下： a. 材料出厂合格证，或产品检验报告的各项指标，符合设计要求。特别是阳极化学分析报告和阳极电化学性能检测报告必须符合设计要求的相关指标，并且该报告是由国家认可的、具有材料试验检验资格的第三方验证试验机构出具。 b. 根据订货合同核对材料品种、型号、规格、颜色、数量、有效期等。 c. 外观检查。阳极的表面质量应达到下列规定。 ●缩孔的深度不得超过阳极厚度的10%。 ●冷隔深度不得超过10mm，总长度不得超过150mm。 ●非金属夹渣不得超过阳极表面的1%。 ●阳极表面不得存在以下类型的裂纹：宽度大于3mm的裂纹；纵向长度大 于阳极长度的50%的裂纹；不得存在扩展到铁芯或贯穿整个阳极的裂纹。 ●阳极表面没有毛刺、飞边等对人员安全有危害的突出物。 ●阳极工作表面应保持干净，不得沾有油漆和油污。 d. 抽检阳极纯度、化学成分情况。参照下列标准的有关条款执行： 铝纯度不低于GB/T1196-2002中A199.70A的规定。 锌纯度不低于GB/T470-1997中Zn99.99的规定。 镉纯度不低于YS/T72-1994中Cd99.99的规定。 2.3 设备准备 施工车辆、搅拌机械、浇水设备（容器及水管等）、挖掘机或人力挖掘工具、铝
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
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，
学生信息管理系统毕业论文范文 论文最好能建立在平日比较注意探索的问题的基础上，写论文主要是反映学生对问题的思考，详细内容请看下文学生信息管理系统毕业论文。 当前，信息技术的应用日益普及，信息技术的迅猛发展把人类社会带入到了一个崭新的信息时代，它已对我们的生产方式、生活方式、学习方式及思维方式产生了深远的影响。目前，教育部已把信息技术课列入必修课范畴，在未来五至十年内中学信息技术课教学将逐步发展成为一门独立的知识性与技能性相结合的基础性学科。作为信息技术课教师，担负着培养一代新人的重任，不仅要使学生掌握信息技术基础知识和操作技能，更重要的是为其他学科更好地开展多媒体教学提供良好的技术基础，使信息技术更好地渗透到学科教学中。根据学科特点，探讨行之有效的教学方法，提高课堂整体教学效率是中学信息技术课所面临的一个迫切而又艰巨的任务。现就本人多年来的实践，谈谈我的看法： 一、创设情境，启迪思维 情境，是客观现实存在的东西，同时兼有情感因素，不仅能引发人们思考，更能开启人们的智慧。良好的情境，是学生产生兴趣，产生联想的物质基础，在课堂教学中，充分利用情境教学，能起到举一反三，融汇贯通的目的。我在教学回收站时，放
了一段录相，录相的内容是一对新婚夫妇，有了一个新家，搬家那天，他们把所有的废品扔在斗车准备处理，丈夫扫视一眼斗车里的废品，发现初恋时送给爱人的一对小泥人，随手从斗车里捡了回来，其他废品倒入了垃圾车，搬到新居后，妻子突然想起他们之间恋爱时的信件也被当作废物处理了，想找回来，可垃圾车已走了，她懊悔莫已。这段录相虽然不很精彩，但学生兴趣却很浓，随后我设置了几个问题：1.回收站是做什么用的?2.放入回收站的文件能恢复吗?3.清空回收站是什么意思?4.回收站是硬盘上的一块区域还是内存中的一块区域?5.回收站的大小能改变吗?学生通过比较、讨论，很快就解决了问题，达到了预期的目的。 二、类比迁移，灵活运用 建构主义的学习观认为，学习不是被动接收信息刺激，而是主动地建构意义，是根据自己的经验背景，对外部信息进行主动的选择、加工和处理，从而获得自己的意义。教师通过类比让学生以自己原有的知识经验为背景，对新知识进行认识和编码，从而建构自己的理解，也就比较容易掌握新知识。例如在讲授计算机硬件结构和工作原理时，把它与工厂生产进行类比，调度室相当于控制器，生产车间相当于运算器，仓库相当于存储器，原材料购进相当于输入设备，成品运出相当于输出设备，调度室对原材料和成品的需求进行规划，安排生产，储存，运输;相当于控制器对输入输出设备进行控制，从存储器中取出指令和数据到
阴极保护法 一、腐蚀的定义：金属与环境间的物理-化学的相互作用，造成金属性能的改变，导致金属、环境或由其构成的一部分技术体系功能的损坏。 二、腐蚀的分类： 以腐蚀外貌看： 1、全面腐蚀：（均匀腐蚀）金属表面以近似相同的速率变薄，重量减轻。 2、局部腐蚀： ⑴点蚀：发生局部，造成洞、坑甚至穿孔。典型代表铝和不锈钢在含氯化物的水溶液中发生腐蚀。 ⑵缝隙腐蚀：同种或异种金属接触，缝隙中氧的缺乏、酸度的变化、某种离子的累积造成。如法兰联接面、螺母紧压面、搭接面、焊缝气孔、锈层下以及沉积在金属表面的淤泥、积垢、杂质等都会形成缝隙。 ⑶浓差腐蚀电池：靠近电极表面腐蚀剂浓度差异导致，推动力是溶液中某一处与另一处氧含量不同导致电极电位不同构成。氧浓低的部位为阳极区，腐蚀加速。 ⑷电偶腐蚀：一种不太活泼的金属（阴极）和一种比较活泼的金属（阳极）在同一环境相接触时，组成电偶并引起电流的流动。 ⑸晶间腐蚀：晶粒或晶体本身未受明显侵蚀，发生在金属或合金晶界处的一种选择性腐蚀。如锌含量在黄铜的晶界处比较高，或不锈钢在晶界处贫铬时引起晶间腐蚀。 ⑹应力腐蚀：拉应力和特定腐蚀共存时引起。包括外加应力和残余应力。残余应力可能产生于加工制造时的形变，升温后冷却时降温不均匀，内部结构改变引起的体积变化。铆合、螺栓紧固、压入配合、冷缩配合引起的应力也属于残余应力。 ⑺选择性腐蚀：合金中某一组分由于腐蚀作用而被脱除。如黄铜脱锌。 ⑻磨损腐蚀：金属受到液流或气流（有无固体悬浮物均包括在内）的磨耗与腐蚀共同作用而产生的破坏。包括高速流体冲刷引起的冲击腐蚀；金属间彼此有滑移引起的磨振腐蚀；流体中瞬时形成的气穴在金属表面爆裂时导致的空泡腐蚀。 ⑼氢腐蚀：由于化学或电化学反应所产生的原子态扩散到金属内部的各种破坏。包括以下几种： ①氢鼓泡：由于原子态氢扩散到金属内部，并在金属内部的微孔中形成分子氢，分子氢不能扩散，就在微孔中积累而形成的巨大的内压，使金属鼓泡，甚至破裂。 ②氢脆：由于原子氢进入金属内部后，使金属晶格产生高度变形，因而降低了金属的韧性和延性，导致金属脆化。 ③氢蚀：由于原子氢进入金属内部后与金属中的组分或元素反应，如氢渗入碳钢并与钢中的碳反应生成甲烷，使钢的韧性下降，而钢中碳的脱除，又导致强度的下降。 以腐蚀反应机理划分： 1、化学腐蚀：金属与非电解质直接发生纯化学作用而引起的金属损耗，如金属高温氧化。 2、电化学腐蚀：金属与电解质发生电化学作用而引起的金属损耗。存在阴极反应与阳极反 应，并有电流产生。如钢铁在水溶液的腐蚀。 按腐蚀环境分类： 1、大气腐蚀： 2、海水腐蚀： 3、土壤腐蚀： 4、化学介质腐蚀： 在天然水体和土壤腐蚀中的生物腐蚀要引起重视，微生物代谢作用引起： ⑴产生腐蚀环境 ⑵在金属表面上造成电解液浓差电池 ⑶改变表面膜的耐蚀性
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，另一种则利用直流电源。
184研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术 中国设备工程 2019.02 (下)船舶在海上被海水腐蚀将直接影响到船舶的使用寿命， 船舶因为长期在海水里面腐蚀，进而导致船舶内部的结构发 生损坏和破坏，最终直接影响船舶的功能使用以及船舶在航 行中的安全问题。尽管现有技术无法从根本上去控制解决船 舶的腐蚀问题，但现有的技术可以有效的降低了海水对船舶 的腐蚀速度，大约为原来的1/10。 1 当下船舶防腐蚀技术的现状 1.1?船舶防腐蚀技术的应用背景 船舶作为我国对外经济与贸易的主要运输工具，这是 近年来我国国民经济实现快速发展的一个及其重要的核心组 成部分，现有的海上运输行业的飞速发展，也离不开船舶的 创新与发展。但在船舶的使用过程中，一些问题也随之即来， 比如船舶长期泡在海水中，难免因被海水的腐蚀而造成船舶 内部损坏或者破坏。 随着时代的发展，现在船舶大多数使用的是金属材料， 用此制成的外壳有着坚实美观的特性，但客观地说，仅仅是 使用性能较好的金属块也无法从根本上避免船舶被海水腐 蚀，由于船舶必须要长期受海水的温度、湿度以及海洋的大 气温度、大气湿度等的影响，因此对于船舶而言，船舶的腐 蚀速度在不断被加快，腐蚀程度也愈来愈严重。这些情况不 仅导致船舶钢强度的降低，使得船舶的使用寿命减少，而且 使船舶的运输航行速度变慢，使用性能也遭到破坏。相比之 下更为严重的是，船舶将会出现穿孔或者开裂的情况，在一 定程度上增加发生事故的可能性，会给整个船舶带来不可估 计的损失。查询数据可知，腐蚀问题是美国空军一号的主要维修问题。根据历年的数据显示，近些年来，每年花费在维修船舶腐蚀上的花费多达将近45亿美元，对于美国政府来说，是一项巨大的财政支出。而中国因金属腐蚀而造成的船舶损坏损失数额也非常大，政府每年需要在船舶维修这边的维修费用大致是200~300亿人民币。因此船舶的防腐蚀技术是被国内外科研人员重要关注的问题之一，正在快马加鞭的研究出从根本上去解决这个金属腐蚀的防护措施以及有效快速的解决办法。1.2?防护系统船舶的外体防护系统的存在是为了更好的保护船舶的船体，以免遭受海水腐蚀侵害的主要系统。当下所使用的外体保护系统有以下两种：船舶的防腐蚀涂漆系统和这个船舶的外加电流或牺牲阳极的阴极保护系统。两种系统彼此相互作用着，产生足够保护船体免被海水免腐蚀侵害的能力。当然这其中也包含其他几个因素，工作人员定期对使用中的船舶船体检验中发现，船体里面包括了许多有关这两个复杂的系统在彼此相互作用情况下的信息，与此同时，工作人员还提供了详细的数据统计。由此可知，这些船舶船体的防护系统其实本身已经处于有效的边缘和失效的状态，是十分危险的存在。相反，对于外加电流阴极保护系统来说，阈值的变化是糟糕的，数据所显示出来的情况是近年来由于船舶不断经受海水的浸泡，因此这些船舶船体表面人为观察到的是裸金属的10%。因此只要是那些装有牺牲阳极的船舶，它们在任何时间观察到的阈值数据都要提前作出关键步骤——船体的电位检测。 船舶防腐蚀技术的应用及发展 陈智 （广州打捞局,广东?广州?510220） 摘要：本文对当今船舶防腐蚀技术的应用状况进行了探讨，并对未来的高新技术进行展望。就目前来看，我们所熟知的船舶防腐蚀技术主要包括：船舶船体的阴极保护功能与船舶的涂膜相结合新技术、船舶的防腐蚀检测新技术、船体的防腐蚀涂料新技术以及涂装新技术等。 关键词：船舶；防腐蚀技术；实际应用情况；发展趋势 中图分类号：U672.72 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）02（下）-0184-02 需要通过D/A-Alignment?菜单来实现，在菜单中，对物理 量的输出值进行逐步调整，以便主控程序的显示逻辑保护与 DS120内的保护值相匹配。 4 结语 本文所论述分析的岸桥吊具偏载值是基于岸桥在静态 状态下，因吊具倾回转等动作获得了最大偏载力的设定参考 值，对于岸桥在实际作业中的重量传感器的保护值的设定具 有很重要的参考意义，其中通过实验分析海陆侧的偏载情况， 并且对重量传感器配置管理器的原理及信号处理过程进行了分析，具有一定的应用价值。参考文献：[1]历桂琴.浅谈起重量限制器中载荷传感器的安装形式[J].建筑机械化,2012,（10）:72-73.[2]张永康.起重机起重量限制器的应用[J].机械工程与自动化,2012,（4）:154-?155.[3]机构配套件选型计算书-挂仓载荷计算与吊具上架稳定性校核.
“中国知网” 大学生论文管理系统使用手册 （教师） 科研诚信管理系统研究中心
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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
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。与其他牺牲阳极相比，镁的自溶倾向最大，这是镁阳极的电流效北较低的原因之一。 杂质及合金元素对镁的腐蚀速度有很大的影响，镁合金通常比镁的腐蚀速度大。镁阳极中的杂质主要成分是铁、镍、铜、钴，其中特别是铁的含量，由于这些金属有较正的电位，引起额外的腐蚀（寄生腐蚀）而使镁的阳极效率降低。添加锰可以抑制铁的影响，因为锰可