阴极保护系统简介
首先清楚几个概念：
1、浸于电解质溶液中的金属导体称为电极。
2、电解质是指在液体状态（溶解或熔融状态）时分子分解为离
子因而能导电的物质。
3、双电层在金属与溶液中的界面两侧形成电位差，这个电位差
即是该金属在该溶液中的电极电位
4、如果把两个不同电极组成一体，因它们的电极电位不同，电
极间的电位差，形成电势，即为电池，用导线把它接进电路，就可以向电路供电。把这样只有两个电极构成的电池称为“原电池”
5、电解：腐蚀电池与环境和被腐蚀金属间构成电流的通路，腐
蚀电池的两极同时也成为电解的两极，在电流的作用下，阳极的金属不断溶解进入电解质，按电流的通路向阴极沉积，由此阳极发生腐蚀，金属逐渐损失
阴极保护护就是以通电的方法使被保护物成为阴极，由此减缓、避免腐蚀。阴极保护实现的技术有两种：一是外加电流阴极保护也称强制（电流）阴极保护，二是牺牲阳极（阴极）保护。实体布局请见示意图。
一、外加电流阴极保护：
用金属导线将管道接在直流电源的负极，将辅助阳极接在电源的正极，构成保护回路，如图阴极保护模型所示。从图中可以看出，管道实施阴极保护时，有外加电子注入管道表面。当外加的电子来不及与电解质溶液中的某些物质起作用时，就会在金属表面积聚起来，导致阴极表面金属电极电位向负方向移动，即产生阴极极化。这时，微
阳极区金属释放电子的能力就受到阻碍。施加的电流愈大，电子积累就会越多，金属表面的电极电位就越负，微阳极区释放电子的能就越弱，换句话说，就是腐蚀电池二极间的电位差变小，阳极电流Ia越来越小。当金属表面阴极极化到一定值时，阴、阳极达到等电位，腐蚀电池的作用就被迫停止。此时，外加电流Ip等于阴极电流Ic，即Ia=0，这就是阴极保护的基本原理。
用于阴极保护的恒电位仪整体说是一个负反馈放大——输出系统，与被保护物（如埋地管道）构成闭环调节，通过参比电极测量通电点电位，作为取样信号与控制信号进行比较，实现控制并调节极化电流输出，使通电点电位得以保持在设定的控制电位上。其过程是：不管什么原因——供电系统电压波动，环境介质导电性变化，或电路参数漂移——使输出增大，导致通电点电位上升，则取样信号增大，取样信号是加在恒电位仪比较放大的反相输入端，与接在正相输入端控制信号比较后使放大器放大倍数下降，控制极化电源输出减小，使通电点电位下降，回复到原设定的控制电位值上；同样，如果什么原因使通电点电位下降，参比电极得到的取样信号下降，经过与控制信号比较使放大器放大倍数上升，控制极化电源输出增大，通电点电位上升，回复到原设定的控制电位值上。也就是当外部或内部任何原因造成被保护物对地电位变化时，恒电位仪都能相应地增大或减小输出把变化的电位拉回来，使通电点电位保持不变。
只要仪器的放大倍数计算设计得正确，取样信号特性与仪器输入输出特性有足够的线性一致，并且调整良好，恒电位仪在额定工作范
围内可使被保护物通电点的电位与设定的控制电位一致，误差一般在5mV以下。正因其有使通电点电位保持近于恒定的性质，因此称为恒电位仪。
恒电位仪的核心是比较放大器，由深度负反馈的差动放大器构成，现在一般采用性能优良的集成运算放大器担任，其输入是控制和参比（取样）电路，输出到跟随放大、控制移相、振荡等电路生成触发脉冲，极化电源由晶闸管整流电路构成，通过改变导通角实现调节输出。恒电位仪的基本方框图如图。
以上是交流供电的恒电位仪的流行电路，无交流供电地区仪器一般用脉宽调制控制直流逆变得到极化电源输出的变化，控制和调节的原理和功能相同。
恒电位仪的接线不复杂，一般由4条电缆组成（不考虑误差、故障报警等附属电路可引出的信号接线），分别接于：输出阴极、输出阳极、零位接阴、参比电极。输出阴极是恒电位仪输出的负端子，接至被保护物的通电点，输出阳极是恒电位仪的正端子，接至辅助阳极
（地床或深井阳极）；零位接阴是仪器电路的地端，接于被保护物通电点附近，参比电极即取样信号输入端，接埋设在通电点附近的参比电极。输出阴极和输出阳极电缆要有足够的截面积，一般不应小于10 mm2；零位接阴和参比电极对电缆截面无要求，只考虑足够强度即可。恒电位仪的接线都应该是铜线，远端并应焊接。
值得说明的是零位接阴是接于通电点几乎同一点（以电的概念解释就是同一点，施工时应该离开50～100mm，避开电流涌入），但是必须用单独接线，因为零位接阴是整个仪器电路的地，这个“地”必须建立在被保护物（管道）上，才能实现正确控制，因此绝不能使用短线把零位接阴与输出阴极接在一起。
恒电位仪输出接线如图。
二、牺牲阳极阴极保护
牺牲阳极阴极保护是利用活性强、电极电位更低的金属材料做成阳极，与适当的“填包料”构成，使用时埋在被保护管道附近土壤中，以电缆与管道电连接。其他电解质环境也是设置在被保护物附近，与
被保护物电连接。电连接可直接焊接，为了便于检查测试，一般通过测试桩做成连接端子形式连接。
三、管地电位测试的一般方法如图：
测量值一般在－850mv～1500mv之间，
四、绝缘件：
绝缘件最早是绝缘法兰，后技术改进做成整体为绝缘接头。绝缘件是阴极保护系统的重要设备，用以把阴极保护系统与未做阴极保护的工艺系统（一般是接地的）分开，防止阴极保护电流流失，降低阴极保护效率和可靠性。
绝缘件加在输油、输气站进、出站口，把长输管道与站内工艺设备隔离，在中间阀室加在设备与排污、放空管线间，使它们隔离。绝缘件绝缘性能直接影响阴极保护系统。
绝缘法兰的测试如图：
储油罐阴极保护施工和防雷防静电的基础 规定 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX
储油罐阴极保护施工和防雷防静电的基础规定储油罐底板做阴极保护有部分基本的规定一定要遵守：如果储油罐底板的外表面有防腐层的时候，设置的阴极保护电流密度必须控制在5毫安每平米到10毫安每平米之间；如果储油罐底板的防腐层质量很差或者没有的时候，阴极保护的电流密度就要控制在10毫安到20毫安每平米之间。 阴极保护系统与测试装置要同时进行，因此，储油罐的测试规定也要同时进行：长效参比电极要埋在储油罐底板的下面，底板中心位置需要的参比电极应该选用长效硫酸铜或者高纯锌的参比电极；测试用的电缆线应该选用质量好，强度高，长度充足的；测量储罐底板的保护点位时可以在底板下面安装带孔塑料管。 防雷防静电接地的规定 （1）牺牲阳极可以兼作储罐的防雷防静电接地极。储罐的接地极应采用电位较低的材料，适宜选用棒状、带状锌阳极或镀锌扁钢、镀锌圆钢接地极； （2）为了减小阴极保护电流的流失，可以在储罐接地线与接地网之间安装接地电池； （3）每组锌阳极接地极的汇接电缆与储罐接地引线可用铜鼻子以螺栓方式连接； （4）工艺战场的电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地适宜采用镀锌扁钢、圆钢等材料。 阴极保护方式，储罐底板外壁是必须要做阴极保护的，而且根据环境的不同以及设备大小的差异，适合选用的阴极保护方式也是不一样 第 2 页共 4 页
的。针对于大型储罐，特别是遇到土壤电阻率比较高的时候，最好选择的阴极保护方式是外加电流阴极保护；而对于体积比较小的储罐，加上周围的环境中土壤电阻率比较低的情况，最适合选择的阴极保护方式就应该是牺牲阳极阴极保护。在选择阴极保护方式的之前都要计算阴极保护电流，这方面就需要考虑阴极保护的接地系统会造成阴极保护电流的流失。 在做储罐基础的时候往往都会在阴极保护系统上撒一层沥青砂，这种沥青砂是不建议采用的，因为它会阻碍阴极保护系统发出的电流向储罐底板移动，影响阴极保护系统的效果。因此，现在储罐大多采用给储罐底板外侧刷一层底漆。有很多人都会认为底漆比较容易在焊接的时候发生损坏而有所担心，其实这是很正常的，虽然底漆会比较容易受损，但是损坏只是其中一小部分而已，大部分还是可以保存完好的，这会很有效的减小对阴极保护系统电流的需求，而且电流的分布也会非常的均匀。 第 3 页共 4 页
阴极保护的分类和说明 河南邦信防腐材料有限公司 2017年3月
阴极保护投资小，收益大，效果明显，越来越受到广大用户的认可，但是对阴极保护的基本原理还不甚了解。本文介绍了牺牲阳极和外加电流阴极保护各自的组成部分和主要特点，以及阴极保护设计过程中注意的问题，简单明了，通俗易懂。可以让读者对阴极保护的基本原理有个初步的认识，避免走入误区。 保护是利用腐蚀电池的原理，将需要被保护的金属结构作为阴极，通过阳极向阴极不间断地提供电子，首先使结构极化，进而在结构表面富集电子，使其不易产生离子，因而大大地减缓了结构的腐蚀速度。阴极保护技术有两种：（牺牲阳极）阴极保护和强制电流（外加电流）阴极保护。主要用于土壤、海水、淡水、化工介质中的钢质管道、储油罐、冷却器、码头钢管桩、油气井套管等。 1）什么是强制电流阴极保护系统？ 强制电流阴极保护系统又称为外加电流系统，是在被保护结构周围同一电解质环境中埋设辅助阳极，通过一直流电源以辅助阳极为阳极，以被保护结构为阴极，构成供电回路，将直流电通向被保护的金属，使被保护金属强制变成阴极以实施阴极保护。 2）什么是牺牲阳极阴极保护系统？ 辅助阳极的作用是通过其本身的溶解，与介质(如土壤、水)、电源、管道形成电回路。7）辅助阳极的种类有多少? 辅助阳极根据介质来分，土壤中有废钢、硅铁、石墨、混合氧化物阳极、柔性阳极。水介质中有混合氧化物阳极、硅铁阳极、铅阳极等。 8）控制参比电极的有那些？ 控制参比电极主要有长寿命饱和硫酸铜参比电极、高纯锌参比电极、银/氯化银参比电极、二氧化钼参比电极。土壤中可使用饱和硫酸铜参比电极和高纯锌参比电极，水介质中使用高纯锌参比电极和银/氯化银参比电极。二氧化钼参比电极主要用于混凝土中。饱和硫酸参比电极的寿命一般小于10年。其它的参比牺牲阳极法是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的金属电性连接在一起，依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属的方法。 3）强制电流阴极保护系统的组成有什么？ 强制电流阴极保护系统主要由电源、控制柜、辅助阳极、焦炭（碳素）填料、电缆、控制参比电极、电位测试桩、电流测试桩、保护效果测试片、电绝缘装置、电绝缘保护装置。
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
阴极保护准则 阴极保护准则是用来判断金属构筑物是否达到充分有效保护的判据标准。保护电位EP，是腐蚀速率小于0.01mm/a时的金属对电解质电位。这一腐蚀速率足够小，以至于在设计寿命内不会发生腐蚀破坏。阴极保护的准则为E≤EP 某种金属的保护电位一定程度上取决于腐蚀环境，但主要取决于所用的金属类型。保护电位准则仅适用于金属构筑物/电解质界面处的电位，即不含介质IR降的电位。 有些金属在很负的电位下可能受到腐蚀破坏。对于这些金属，保护电位不应比极限临界电位E1更负。在这种情况下：E1≤E≤EP 目前普遍认可的阴极保护准则有三种，分别是通电电位-850mV准则、极化电位-850mV准则和100mV极化值准则。 1、通电电位-850mV准则 该准则是在施加阴极保护时阴极电位至少为-850mV，这个电位是相对于电解质接触铜/饱和硫酸铜参比电极测得的。为了准确地分析电压测量结果，必须考虑除去构筑物-电解质界面之外的那些电压降。这种方法简单易行，但目前对测量IR降的影响没有引起足够的重视，其结果是很多被认为阴极保护良好的金属构筑物发生腐蚀穿孔。 尽管通行的管地电位测量方法尽管简便省事，但所测得的电位并不是管道的真实保护电位，而是含有相当大IR降成分在其内，只有断电电位通常才是管道真实的保护电位。有效的方法是实际测量几个点的IR降，保护电位按0.85+IR 降来确定。IR降可以通过通电电位减去瞬时断电电位来获得。对于最大保护电位的确定也应以断电电位为准，只要管道断电电位不超过标准要求，通电点电位
再大也不会引起氢致破坏。 综上所述，通电电位-0.85V(CSE)准则的最大优点是： 1、简单方便，省工省事。 2、所需测量时间最少。 缺点： 1、测得的电位值含有金属构筑物/电解质界面以外的所有电压降。 2、在解释准则的有效性时，应考虑到电压降问题。 2. 极化电位-850mV准则 本项准则指的当构筑物相对于铜/饱和硫酸铜参比电极的极化电位至少为-850mV时，就能达到充分保护。极化电位的含义是构筑物/电解质界面上的电位，它是腐蚀电位与阴极极化值之和。 本准则主要应用于可以切断直流电源的带涂层的构筑物。对于输气管线而言，切断所有的电源、牺牲阳极等是极为困难的。因此，该准则的优缺点都很突出。 与其他方法相比，极化电位-0.85 V(CSE)准则的优点是： 1、已消除由保护电流所引起的电压降误差； 2、主要适用于可以切断直流电源的带涂层的构筑物。 缺点： 1、需要设备多，且费工费事； 2、如果有杂散电流，或牺牲阳极与构筑物直接相连、或存在外部强制电流设备并且不能被中断的话，其结果有很大的不确定性； 3、受测量方法、测量季节、测试点的变化，以及构筑物表面涂层状况、
宣传资料-阴极保护远程监控系统简介.txt遇事潇洒一点，看世糊涂一点。相亲是经销，恋爱叫直销，抛绣球招亲则为围标。没有准备请不要开始，没有能力请不要承诺。爱情这东西，没得到可能是缺憾，不表白就会有遗憾，可是如果自不量力，就只能抱憾了。本文由xiangziscu贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 基于 GIS/GPRS 阴极保护远程在线监控系统简介 青岛雅合科技发展有限公司 20052005-11 一、系统简介 随着我国经济的飞速发展，能源结构得到调整，埋地管道和储罐得到飞速的发展，据资料报道，预计在未来的十年内国内将发展 10 万公里的长输管道，管道事业将成为国内国家经济发展的生命线。储运系统的安全关系到国济民生，有关管道的技术受到各个方面的重视，相关技术也得到飞速的发展。管道投产后，对于埋地管道以及其它辅助设施的运行，其中较为关键的是腐蚀问题。从国内外埋地管线的事故分析来看，管道事故由于腐蚀造成的比例较大。为了避免管道外腐蚀的发生，国内外在 90 年代以后，基本上都采取涂层加阴极保护的技术。经过长时间运行后，管道外防腐层存在老化问题，而且在外防腐层施工和生产过程中不可避免要产生一些缺陷，因此外加电流阴极保护系统对于管道的安全稳定运行比较关键。目前，国内外在外加电流阴极保护技术上没有太大差别，主要体现在一些细节和运行维护上。国外在阴极保护方面发展较早，技术及管理水平具有一定的先进性。美国环境总署曾经组织了有关的专家，建立一套阴极保护系统的运行维护软件，该软件包括：腐蚀防护的教育和智能性专家诊断系统，保证不懂腐蚀防护的工程技术人员也可进行安全操作。目前采用基于 GIS 的实时监视控制和数据采集系统作为管道的运行管理平台，如美国、英国、挪威、丹麦等国家的管道普遍使用。可实现数据记录、设备查询、日常管理确定敏感地区的管道位置，以便发生故障时，及时提供相关的详细资料。同时也可提供管道事故的预警信息。便于管理 第 1 页共 11 页 部门及时准确的了解有关的阴极保护信息，也便于具体执行人员的自检和系统阴极保护的信息积累。国内阴极保护在认识深度、重视程度和技术管理水平等方面，处于一个快速发展时期，因此，学习国外先进管理手段和方法，建立符合国情的阴极保护远程监控系统具有现实意义。阴极保护信息的传输方式可简单分为有线和无线两大类，其中有线通信主要包括电力载波通讯、架设光缆、电缆或租用电信电话线、 X.25、DDN、ADSL 等，而无线则包括超短波通信、微波通信、扩频通信、卫星通信 GPS、GSM 短信/GPRS 通信等。在管道行业，由于各管网监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此架设光缆、铺设电缆难度大、费用高，向电信部门租用专用电话线又要申请很多电话线，而且有些监控点线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，运营成本较高，以前 20 世纪九十年代，上海金山石化曾采用有线的方法实现数据的集中控制和远程传输。随着信息技术的发展，通过公共无线数据通讯平台对类似问题的解决提供方便，容易实现仪器的定时监控和保护效果的检测。总之，在线监视控制和数据采集系统应该结合用户具体的通讯条件，选择适当的通讯方式，只有这样，才能充分利用现有的通讯条件，降低系统整体投资。青岛雅合科技发展有限公司结合当前公共无线数据通讯技术、数字控制技术，研发成功了基于 GIS/GPRS 阴极保护在线监控系统。该系统是一套面向阴极保护领域的无线远程智能在线监控系统，它以地 第 2 页共 11 页 理信息系统（GIS）为管理平台，以 SQLSERVER 数据库作为系统统一的数据库，通过后
河南汇龙合金材料有限公司阴极保护测试桩各种材质和规格 详 细 说 明 书 河南汇龙合金材料有限公司 电位测试桩（防水型）外观： 阴极保护测试桩说明书：
测试桩又称检测桩，管道测试桩，管道公里桩，长输管线测试桩，绝缘接头测试桩，电位测试桩，电流测试桩，碳钢测试桩等等。 按材质可分为钢制测试桩、水泥测试桩、塑钢测试桩、碳钢测试桩。按使用环境可分为城网测试桩，埋地管道测试桩等。主要用于阴极保护参数的检测，是管道管理维护中必不可少的装置，按测试功能沿线布设。测试桩可用于管道电位、电流、绝缘性能的测试，也可用于覆盖层检漏及交直流干扰的测试。 本公司根据客户要求设计出防盗、防爆测试桩和防御多功能测试桩，采用工艺表面喷塑镀锌，有效防止测试桩在使用中本身的腐蚀，本公司的测试桩采用无缝焊接技术，经久耐用，美观大方，是阴极保护参数测试桩理想选择。钢管测试桩的说明： 本公司公司生产的钢管测试桩主要有普通钢管测试桩、防雨型钢管测试桩。常用尺寸如下： 测试桩类型直径长度 钢管测试桩Φ108 1.5 米－ 3 米 防雨测试桩Φ108 1.5 米－ 3 米 测试桩用于阴极保护参数的检测,是管道管理维护中必不可少的装置，用于阴极保护电位、电流、绝缘性能的检测，也可用于覆盖层检漏及交、直流干扰的没试。 测试桩的分类: 1、按材质分:钢质测试桩、水泥测试桩、塑料测试桩。钢质测试桩又分为碳钢测试桩和不锈钢测试桩。
2、按功能分: ●电位测试桩:主要用于检测保护电位 ●牺牲阳极测试桩:用于连接牺牲阳极,测量牺牲阳极的性能参数●电流测试桩:测量管中电流 ●保护效果测试桩:连接测试片 阴极保护水泥测试桩图片： 内部接线端子细节图： 阴极保护钢制电流电位测试桩（喷塑）图片：
阴极保护系统中的重要参数 自然电位是参比电极在使用中的一个重要的采集数据，是被保护金属埋进土壤之后，在没有外部电流的影响下对大地的电位。自然电位会根据外部环境的不同而发生改变，其中影响自然电位比较多的因素有被保护金属结构的材质，结构的表面情况，周围土质的情况，土壤中含水量的多少。一般情况下有基本防腐涂层的埋地管道的自然电位在-0.40到0.70V CSE之间。如果管道所处的环境中是雨季土壤非常湿润，这时候的管道的自然电位就会偏负一点，一般取平均值为 -0.55V CSE。在特殊的环境中参比电极也应该根据环境不同而选择不同的类型，比如储罐内壁的专用参比电极，它是用在储罐内壁或者其他水介质中阴极保护电位的测量。这种专用参比电极的构造是将纯锌棒固定在一个多孔的非金属外壳中，保证电极不要和被保护设备有直接接触。储罐内壁专用参比电极的电位在套筒内，用以避免直接与器壁接触，电极电位是-1.10V CSE，电位稳定，漂移或者极化小于5%，结构保护电位应该低于+0.25V。储罐内壁专用参比电极的电极主要成分有：A1小于0.005%,Cd小于0.003%，Fe小于0.0014%，Cu小于0.002%，Pb小于0.003%，Zn为余量。最小保护电位是指在被保护金属能够完全处在可以被保护状态的时候所需要的最低的电位值。普通情况下被保护金属在电解质溶液中，参比电极极化电位达到金属阳极区的开路电位的时候就被认为是到了完全保护状态。最大保护电位，跟之前所描述的一样保护电位并不是越低越好而是有一定限度的，如果管道的保护电位过于低那么就会造成被保护管道的防腐层存在漏
点的地方出现大量的析出氢气，最终导致防腐涂层与管道的脱离，这就是常说的阴极脱离，这种情况不仅会造成管道防腐层的失效，而且还会导致大量的电能不断消耗，碱性环境会加速防腐层的老化。 氢原子的析出还有可能造成被保护管道发生氢鼓包现象最终还会引发氢脆断裂，因此一定要把电位控制在比析氢电位稍正的电位值，这个被调整出来的电位被称之为最大保护电位。如果阴极保护系统超过了最大保护电位时被称之为过保护。这里需要强调的是，判断一段管道是不是处于过保护状态，要根据管道的断电电位来判断。根据阴极保护的施工规范管道的断点电位应该控制在-0.85到-1.20V CSE之间。最小保护电流密度，最小电流密度就是指在阴极保护过程中能够使被保护金属结构的腐蚀情况减缓到最低的时候或者能够使金属结构物的腐蚀情况直接停止的时候所需要的保护电流密度。根据最常用的阴极保护施工经验和规范指出，如果一段没有做过任何保护措施的金属物质被埋在土壤中，像这种情况的最小保护电流密度一般是 10mA/m2到30mA/m2。瞬间断电电位，在检测一个阴极保护系统的瞬间断电点位时，通常情况下是通过断掉被保护金属结构的外加电源或者如果是牺牲阳极阴极保护的时候就应该是断掉与牺牲阳极材料的连接，并且在0.2到0.5秒内所取得的电位数据。因为这个时候的被保护结构没有任何外部的电流从介质中流向金属物质，所以测出来的电位数据是金属结构的实际极化电位并且不保护介质中的电压降。至于为什么要取0.2到0.5秒之间的数据，那是因为在阴极保护系统被切断的时候，被保护结构对地点为会受一些影响形成一个正向脉冲，
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，
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
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。
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
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。
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。
阴极保护的概念及措施 中文名称：阴极保护英文名称：cathodic protection 定义1：通过降低腐蚀电位获得防蚀效果的电化学保护方法。应用学科：船舶工程（一级学科）；船舶腐蚀与防护（二级学科） 定义2：将被保护金属作为阴极，施加外部电流进行阴极极化，或用电化序低的易蚀金属做牺牲阳极，以减少或防止金属腐蚀的方法。应用学科：海洋科技（一级学科）；海洋技术（二级学科）；海水资源开发技术（三级学科） 定义3：通过降低腐蚀电位而实现的电化学保护。应用学科：机械工程（一级学科）；腐蚀与保护（二级学科）；电化学腐蚀（三级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 求助编辑百科名片 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。 目录 1．腐蚀简介 1）防腐蚀的重要性2）金属为什么腐蚀？3）如何评价金属的腐蚀倾向？4）腐蚀控制措施?5）施加涂层后，为什么还会腐蚀？ 2．阴极保护发展简史 3．阴极保护技术简介 1）牺牲阳极阴极保护技术2）强制电流阴极保护技术 4．阴极保护效果的判据
1）普通钢阴极保护准则2）铝合金阴极保护准则：3）铜合金阴极保护准则：4）异种金属阴极保护准则： 5．阴极保护技术问答 1）什么是强制电流阴极保护系统？ 2）什么是牺牲阳极阴极保护系统？ 3）强制电流阴极保护系统的组成有什么？ 4）电源的作用是什么？ 5）电源的类型主要有哪几种？ 6）辅助阳极的作用是什么？ 7）辅助阳极的种类有多少? 8）控制参比电极的有那些？ 9）为什么需要采用电绝缘？ 10）测试桩的作用是什么？ 11）牺牲阳极阴极保护系统的组成有什么？ 12）牺牲阳极主要有那些？ 1．腐蚀简介 1）防腐蚀的重要性 2）金属为什么腐蚀？ 3）如何评价金属的腐蚀倾向？ 4）腐蚀控制措施? 5）施加涂层后，为什么还会腐蚀？ 2．阴极保护发展简史
阴极保护系统的运行与维护 (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。 管道表面防腐层应无漏敷点，所有施工时期引起的缺陷与损伤，均应在施工验收时使用音频信号检漏仪检测，修补后回填。 (2) 管道导电性检查 对被保护管道应具有连续的导电性能。 2. 对阴极保护施工质量的验收 (1) 对阴极保护间内所有电气设备的安装是否符合《电气设备安装规程》的要求，各种接地设施是否完成并符合要求与图纸设计一致。 (2) 对阴极保护的站外设置的选材、施工是否与设计一致。对通电点、测试桩、阳极地床、阳极引线的施工与连接严格符合规范。 (3) 图纸、设计资料齐全完备。 (二) 阴极保护投入运行 (1) 组织人员测定全线管道自然电位、土壤电阻率、各站阳极地
床接地电阻。同时对管道环境有一个比较详尽的了解，这些资料均需分别记录整理，存档备用。 (2) 阴极保护站投入运行按照直流电源(整流器、恒电位仪、蓄电池等)操作程序给管道送电，使电位保持在-1.30V左右，待管道阴极极化一段时间(4h以上)开始测试直流电源输出电流、电压、通电点电位、管道沿线保护电位、保护距离等。然后根据所测保护电位，调整通电点电位至规定值，继续给管道送电使其完全极化(通常在24h以上)。再重复第一次测试工作，并做好记录。若个别管段保护电位过低，则需再适当调节通电点电位至满足全线阴极保护电位指标为止。 (3) 保护电位的控制各站通电点电位的控制数值，应能保证相邻两站间的管段保护电位达到-O.85V，同时，各站通电点最负电位不允许超过规定数值。调节通电点电位时，管道上相邻阴极保护站间加强联系，保证各站通电点电位均衡。 (4) 当管道全线达到最小阴极保护电位指标后，投运操作完毕。各阴极保护站进入正常连续工作阶段。 (三) 阴极保护站的日常管理 工业发达国家的阴极保护站大多数已无人值守，由控制中心遥测、遥控，几乎所有的站都是先由人工调整好，再自动恒定电位。阴极站每一个月派人去检查维护一次。 长输管道阴极保护系统的人工检测是很费人力的。其难易与管道设施所经过的地区有关。美国HARC0公司发展并完善了管线的航空监视体系，能自动监视和记录阴极保护系统的数据。此系统成功的关
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（一）： 阴极保护施工措施 1.2.1恒电位仪的安装 1.2.1.1恒电位仪在接收时必须开包检查，检查资料： 检查型号规格及其它技术参数是否贴合设计要求。 各附件、备件是否完好齐全，产品说明书、合格证等技术资料是否齐全。 1.2.1.2恒电位仪安装时，应注意恒电位仪的引出线共有四条，其中阴极和测量两条引线，不得用一条单芯电缆，阴极电缆及零位电缆与管道的连接采用铝热焊，焊接处应进行防腐绝缘，其材料应与原有管道防腐材料相融，电缆与恒电位仪连接时，电缆去皮后先将铜鼻子挂锡，铜鼻子再接恒电位仪背面的接线柱，安装后，检查接线正确无误，方可开机调试 1.2.2辅助阳极地床的施工 阳极地床的位置由业主、监理、设计人员现场确定，主任工程师、测量、电仪技术人员参加。每座阴极保护站设两处阳极床，每处地床安装50支水平辅助阳极。 阳极地床沟采用机械辅以人工开挖，地床沟开挖后，灌水浸泡，每回填一层都应浇水，使地床充分浸润。地床地表等间距直线布设五支标志桩，地床标志桩由素砼制成。
所有阳极电缆的接头处必须严格防腐密封心得体会，以防水渗入，电缆连接后先缠绕两层绝缘胶带，套上聚乙烯管灌满环氧树脂，套管两端再用绝缘胶带密封。 1.2.3参比电极施工 参比电极在埋设前要浸泡24小时，填包料要用水调合成”豆腐渣“状装入棉布袋并将电极包在填料中间，参比电极埋深同管道中心线，距管道外壁20mm，引线电缆接头要采用环气树脂严格防腐绝缘，不得有金属外露。 1.2.4带状阳极的施工 施工时应先进行绝缘支撑安装，再进行带状阳极的缠绕，带状阳极应紧贴管道，每2-3米和管道焊接一次，焊点应在管道顶部，两焊点中间用阳极捆扎胶带捆扎，焊点应采用和管道防腐层相融的防腐材料防腐，并用热收缩带环形包扎，严禁带状阳极与套管之间电接触。 1.2.5测试桩的安装 测试桩选用钢管测试桩，长度为3米，埋深度为0.8-1米，并在现场浇铸0.50.50.5米的200#混凝土基桩，基础桩的位置设在沿管道气流方向的左侧，距该侧管道外壁1.5米处，所有焊接线与线柱的连接均经过铜鼻子灌锡后在接线盒里连接，接在接线板背后铜鼻子应用绝缘胶带缠绕，接线板正面的连接螺栓必须紧固，必须要确保电线连接良好，铭牌中国石油天然气管道第二工程公司9908jsglw