长输管道阴极保护技术全解77页PPT

关于长输管道的阴极保护及故障分析长输管道是输送油气、水等液体或气体的重要通道，其保护是关系到国家能源安全和环境安全的关键问题。

阴极保护是一种有效的管道保护方法，主要是通过施加电场，使管道表面电位负化，从而减少管道金属的腐蚀速率，延长管道使用寿命。

本文将阐述长输管道的阴极保护原理、方法及故障分析。

一、阴极保护原理由于土壤中存在着各种离子，例如水、氯离子等，这些离子会形成电池，导致管道金属表面出现电位差，这种现象称为自然电位。

如果管道的自然电位低于一定的电位（通常为-0.85V），则管道处于负电位，就会发生金属的电化学腐蚀。

阴极保护的主要原理是通过施加外加电场，将管道表面电位负化，使得管道处于负电位，在靠近管道表面的电场区域内，电子从管道金属表面流向土壤中的正离子，使其发生还原反应，从而减少管道金属腐蚀速率。

1、电位调节法：通过在管道两端安装钛阳极和铁/铜阴极，以及控制钛阳极输出的电流来调节管道表面的电位，从而达到保护作用。

2、电流输出法：在管道保护系统的控制下，直接将电流输出到管道端部的阳极或在管道上部固定钛阳极来保护管道。

3、均匀分散法：通过在管道上均匀分布一定数量的阳极，使得管道表面的电位均匀调整到负电位，从而保护整个管道。

1、偏移现象：阴极保护系统在使用过程中，由于地下水流的影响，土壤的化学组成及导电性不均匀等因素，易出现管道阴极保护区域偏移的现象。

一般采用分析安装阳极的位置是否正确，调整阴阳极之间的距离和电位来解决偏移问题。

2、极化过度：在保护过程中，如果管道阴极保护电位过于负化，反而会引起金属氢化、内应力等问题，从而导致管道的损坏。

应当合理调整阴极保护的电位，避免出现极化过度的情况。

3、外来干扰：阴极保护系统如果受到外部电源干扰（例如电力系统、通信设备等），会导致保护系统失效，出现管道腐蚀。

一般应在设计阴极保护系统时，选取合适的接地点，采取防雷、防电磁干扰等措施来预防外来干扰。

综上所述，长输管道阴极保护技术是一项重要的保护措施，可有效减少管道的金属腐蚀速率，延长管道寿命。

关于长输管道的阴极保护及故障分析长输管道的阴极保护技术是一种常用的管道防腐蚀措施，它通过在管道表面施加阴极电流来抑制金属的电化学腐蚀。

在长输管道的使用中，阴极保护系统有可能出现故障，导致管道的腐蚀防护效果下降甚至失效。

阴极保护系统的故障主要表现为以下几个方面：电流输出不稳定、电流密度异常、电流输出中断、电流阴极化效果不明显、电流与电位关系异常等。

造成阴极保护系统故障的原因很多，常见的有阴极保护装置失灵、电源欠压或过压、电缆接头松动或断裂、阳极材料耗尽、导电性能差的涂层等。

这些原因可能单独或同时发生，造成管道的阴极保护系统故障。

当发现长输管道阴极保护系统存在故障时，需要进行故障分析，并采取相应的措施进行修复。

应检查阴极保护装置是否正常工作，包括检查电源电压、电流输出稳定性等。

如果发现装置失灵，应及时修复或更换。

需要检查电缆连接是否正常。

阴极保护系统中的电缆连接非常重要，如果松动或断裂，会影响电流的输出。

应检查电缆连接是否紧固，舒展长度是否正常。

如发现有问题，应进行修复或更换。

还需要检查阳极材料的情况。

阳极材料是阴极保护系统中的关键部件，如果阳极材料耗尽，会导致阴极保护效果变差。

应定期检查阳极材料，如发现阳极材料耗尽，应及时进行更换。

还需要检查涂层的导电性能。

涂层的导电性能直接影响阴极保护系统的效果。

如果涂层导电性能差，会导致阴极保护系统无法正常工作。

应定期检查涂层的导电性能，如果发现问题，应进行修复。

通过以上的故障分析和修复措施，可以及时解决长输管道阴极保护系统的故障问题，确保管道的腐蚀防护效果。

也需要认识到，阴极保护系统的故障不仅会影响腐蚀防护效果，还可能引发其他安全隐患，因此维护阴极保护系统的正常运行十分重要。

长输管道强制电流阴极保护技术与故障处理作者：王保安来源：《中国科技博览》2017年第06期[摘要]为了有效控制油气长输管道的腐蚀，本文论述了油气长输管道阴极保护方法，并详细分析了阴极保护中容易出现的故障，对故障产生的原因及如何查找故障位置进行分析，希望能为从事管道阴极保护工作提供一定的指导。

[关键词]油气长输管道阴极保护管道腐蚀中图分类号：TU996 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0355-01在外加电流阴极保护的技术中，可以使用外加直流电进行辅助阳极保护的效果，从而有效的迫使电流从土壤中形成金属保护的效果，将保护金属的结构电位从而负于周边环境电位，这种外加电流阴极保护的方式主要是用于保护大型或者土壤电阻率相对较高的金属结构，这样能具有更大的功能与效果。

1 阴极保护的简介和原理1.1 阴极保护的简介在长输管道阴极保护中，以外加电流阴极保护为主，特殊地段采用牺牲阳极辅助保护，两种保护主要区别一个是电解池反应，需要外加电源。

一个是原电池反应，不需要外加电源，自己主动产生电流，在油气长输管道上，这两种保护需要经常配合使用，在管道建设时期，土壤电阻率小于20欧姆，半年内强制电流保护不能投用，可采用锌带阳极进行保护。

1.2 强制电流阴极保护的原理向被保护的长输管道通入一定量的直流电，把被保护的金属管道相对于阳极装置变成一个大阴极，消除金属管道中的电位差，腐蚀电流降为零，使被保护的金属管道减缓或降低腐蚀，它是油气长输管道最常用的阴极保护方法。

如图一，也就是说市电通过恒电位仪变为直流电，流向辅助阳极，在从辅助阳极转入土壤中，而电流在土壤中流动，经过防腐层损坏的地方，流入被保护的金属管道中，就有外加电子流入管道金属表面，当外加电子与电解质溶液中的一些物质起作用受阻时，就会在金属表面聚集起来，导致阴极电位向负方向移动，产生阴极极化，这时，微阳极区释放电子的能力就会受阻，施加电流越大，管道金属表面聚集的电子越多，金属表面的电极电位就会越负，微阳极区释放电子的能力就会越来越弱，换句话说，就是腐蚀电池阳极和阳极电位差变小，微阳极电流越来越小，当管道金属表面阴极极化到一定值时，微阳极、微阴极等电位，腐蚀被迫停止，电流沿管道金属流向汇流点，经汇流点沿导线流向恒电位仪阴极，这样被保护的金属管道成为阴极，长输管道被保护，辅助阳极却遭受强烈腐蚀破坏。

关于长输管道的阴极保护及故障分析长输管道是输送液体或气体的重要设施，其安全运行和保护至关重要。

在长期运行中，长输管道会遭受来自地下水、土壤和大气环境等因素的腐蚀，因此需要采取阴极保护技术来延长管道的使用寿命。

本文将介绍长输管道的阴极保护原理和常见的故障分析。

一、阴极保护原理阴极保护是一种通过外加电流来保护金属表面免受腐蚀的技术。

其基本原理是通过在金属表面施加一个负电位，使金属成为阴极，从而减缓甚至停止金属的腐蚀。

对于长输管道来说，通常采用的阴极保护方法包括半保护和全保护两种。

半保护是指在管道的局部区域施加外加电流，通常适用于管道局部腐蚀严重的情况。

而全保护则是在整个管道表面均匀施加外加电流，适用于整个管道都需要保护的情况。

阴极保护系统通常由阳极、电源以及控制系统组成。

阳极通常采用铝、镁或锌等阳极材料，阳极和管道通过导线连接到电源上。

电源可以是直流电源或者是取自交流电源的整流装置，用来产生外加电流。

而控制系统则用来监测管道的电位和电流，保证管道的阴极保护效果。

二、阴极保护故障分析尽管阴极保护可以有效地延长长输管道的使用寿命，但是在实际运行中还是会出现一些故障，主要包括阳极失效、外加电流失效和控制系统失效等。

1. 阳极失效阳极失效是阴极保护系统的常见故障之一。

阳极失效可能是由于阳极材料本身腐蚀或者损坏导致的。

在这种情况下，阳极需要及时更换，以保证阴极保护系统的正常运行。

阳极的布置位置也需要考虑，不同位置的阳极需要采取不同的保护措施，比如对于埋地管道需要采用深埋和广埋的方式来安装阳极。

2. 外加电流失效外加电流失效是指外加电流未能在管道表面均匀分布或者未能达到设计要求。

这可能是由于电源故障或者导线连接不良导致的。

对于这种情况，需要及时对电源和导线进行检修和更换，以保证管道的阴极保护效果。

3. 控制系统失效控制系统失效是指用来监测管道电位和电流的设备出现故障。

控制系统失效可能是由于传感器损坏、连接线路故障或者控制器故障等原因导致的。