阴极保护参数

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。

广东阴极保护
阴极保护材料阴极保护设计规范跟参数
1）标准规范
城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程CJJ95-2003
埋地钢质管道牺牲阳极保护设计规范SY/T0019-1997
钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范SY0007-1999
埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范SY/T0019-1999
埋地钢质管道阴极保护参数试验方法SY/T0023-1997
铝－锌－铟系牺牲阳极GB4948.4949-2002
阴极保护操作规程—陆上及海上BS 7361
阴极保护工程手册
2）阴极保护设计指标及设计参数
1.保护对象：高压燃气管道
直径：457mm
壁厚：10.3mm
管道材质：L390钢管
2.电流密度：0.2mA/m2；
3.保护电位：-0.85～-1.40V（相对饱和铜/硫酸铜参比电极）
4.保护年限：16年。

第二章管路的阴极保护第一节管路的阴极保护一、阴极保护的原理使被保护的金属阴极极化，以减少和防止金属腐蚀的方法，叫作阴极保护。

阴极保护有两种方法，一种叫牺牲阳极保护，另一种叫强制阴极保护。

!"牺牲阳极保护在要保护的金属管路上，连接一种电位更负的金属或合金（如铝合金、镁合金），如图#$%$!（&）所示。

称为牺牲阳极。

原来在金属管路的两部分之间存在的电位差，在土壤中形成腐蚀电池（为了简化，可以把它看成是一对原电池），电流的方向如图。

管路连接牺牲阳极后，构成了一个新的腐蚀电池。

由于管路原来的腐蚀电池阳极的电极电位比外加的牺牲阳极的电位要正，所以整个管路成为阴极，电流从牺牲阳极流出，经土壤流到地下管路，再经导线流回阳极。

这样制止了管路上带正电的金属离子进入土壤，保护了管路免于腐蚀，而外加金属则成为阳极而不断地被腐蚀。

其保护电流的大小，主要决定于两极金属之间的电位差。

牺牲阳极保护的优点是构造简单，施工、管理方便，不需要外加电源，适用于无电源或需要局部保护的地方，对邻近的金属结构影响小。

其缺点是由于受两个金属之间电极电位差时限制，有效电位差及电流受到限制，用于地下管路保护的最大保护距离不过几公里，当土壤电阻率较高时，保护距离则更短，同时调节电流也困难，另一个缺点是阳极消耗量大，要消耗有色金属。

%"强制阴极保护利用外加直流电源，将被保护金属与直流电源负极相连，使被保护的金属整个表面变为阴极而进行阴极极化，以减轻或防止腐蚀，这种方法称为外加电流阴极保护或强制阴极保护如图#$%$!（’）所示。

强制阴极保护中的外加电流在管路和辅助阳极之间所建立的电位差，显然比牺牲阳极保护中，阳极与管路间仅依靠两种金属之间产生的电位差大得多。

因此，它的优点是可供给较大的保护电流，保护距离长。

同时，可以调节电流和电压，适用范围广。

辅助阳极的材料只要求有良好的导电性和抗腐蚀性，不消耗有色金属。

其缺点是需要外电源和经常的维护管理。

埋地钢质管道阴极保护参数测试方法随着城市化的不断发展，地下管道的建设越来越普遍，其中钢质管道是最常见的一种。

然而，钢质管道在地下使用时容易受到腐蚀的影响，从而导致管道的损坏和失效。

为了保护钢质管道，阴极保护技术被广泛应用。

阴极保护的效果取决于各种参数的正确设置和监测。

因此，本文将介绍一种针对埋地钢质管道阴极保护参数测试的方法。

一、阴极保护的原理和作用阴极保护是一种通过在钢质管道表面施加负电位，使其成为阴极，从而减缓钢质管道的腐蚀速率的技术。

具体来说，阴极保护的原理是利用外加电流强制使钢质管道的电位降低到一个负值，从而使钢质管道成为阴极，而不是阳极。

这样可以减缓钢质管道的腐蚀速率，从而延长其使用寿命。

阴极保护的作用不仅仅是延长钢质管道的使用寿命，还可以降低维护成本和减少环境污染。

通过阴极保护，可以减少钢质管道的腐蚀速率，从而降低钢质管道的维护成本。

此外，由于阴极保护可以减少钢质管道的腐蚀速率，从而减少了钢质管道的损坏和泄漏，从而减少了环境污染。

二、阴极保护参数的设置阴极保护的效果取决于各种参数的正确设置和监测。

以下是常见的阴极保护参数：1. 静态电位静态电位是指钢质管道表面在无电流情况下的电位。

静态电位的设置应该在管道的腐蚀电位以下，以确保管道能够保持负电位。

2. 保护电流密度保护电流密度是指在管道表面施加的电流密度。

保护电流密度的设置应该在钢质管道的阴极保护电流密度范围内，以确保钢质管道能够保持负电位。

3. 保护电位保护电位是指在管道表面施加的保护电位。

保护电位的设置应该在静态电位以下，以确保管道能够保持负电位。

4. 电极间距离电极间距离是指阴极保护电极与管道表面之间的距离。

电极间距离的设置应该在一定范围内，以确保电流能够均匀地分布在管道表面上。

三、阴极保护参数的测试方法为了保证阴极保护的效果，需要定期检测阴极保护参数。

以下是常见的阴极保护参数测试方法：1. 静态电位测试静态电位测试是指在无电流情况下测试管道表面的电位。

埋地钢质管道阴极保护是一种常用的防护措施，用于防止管道腐蚀。

测量阴极保护参数的方法有多种，下面我将介绍一种常用的测量方法：
1. 收集必要的工具和设备，包括阴极保护测试仪、测试电缆、标准参比电极、电压表和接地线。

2. 准备工作：确保测量仪器和设备的正常工作，检查电缆和接地线的连接是否牢固，标准参比电极是否清洁和完好。

3. 选择测量点：根据具体情况选择要进行测量的管道表面位置。

通常，在管道的进出地下的地方以及管道的接头处是常见的测量点。

4. 连接测试仪器：将测试电缆的一端连接到标准参比电极上，另一端连接到阴极保护测试仪上。

确保连接稳固和正确。

5. 测量电位：将测试电极插入到埋地管道的表面，确保电极和管道有良好的接触。

观察测试仪器上的测量值，记录下来。

6. 测量接地电阻：将接地线与标准参比电极连接，并将其插入到接地点。

使用电阻测量仪测量接地电阻的数值。

7. 分析和评估测量结果：将测量到的阴极保护电位与建议的标准值进行比较，并根据测量结果评估阴极保护的效果。

如果测量结果与标准要求不符合，则需要采取相应的维护和修正措施。

请注意，上述方法是一种常见的测量阴极保护参数的方法，但具体的操作步骤可能会因不同的具体情况而有所差异。

在进行测量工作之前，建议参考相关的标准和指南，并遵循相关的安全操作规程，确保测量的准确性和安全性。

阴极保护的基本参数一、最小保护电流密度阴极保护时，使金属腐蚀停止，或达到允许程度时所需的电流密度值称为最小保护电流度。

最小保护电流度是阴极保护设计的重要参数。

如选用不当，或者达不到完全保护，或者造成过保护，会使阴极保护的效果降低或不经济，浪费多余的电能。

直接从北保护的金属体表面测到其所分布的最小保护电流密度是比较困难的。

一般通过被保护体的总保护电流与被保护体的总面积相除来获得。

最小保护电流密度的大小取决于被保护金属的种类、表面状况、腐蚀介质的性质、组成、浓度、温度和金属表面绝缘层质量等上述条件不同、最小保护电流密度的值也不同。

碳钢在不同截止中的最小保护电流密度可参见表1到表3。

钢在不同介质中的最小保护电流密度表1介质电流密度介质电流密度含氧的35潮湿的0.055～流动的65～172含硫酸450流动的50静止的0.05～0.1涂层种类不同所需的保护电流密度值不同，这是由于保护电流经阳极因如土壤，再流经绝缘层的过渡电阻不同。

钢管外覆盖参个的绝缘电阻值越高，所需的保护电流密度值越小。

防腐层种类及所需保护电流密度表2防腐层种类保护电流密度mA/m2聚乙烯层3mm厚0.001～0.007石油沥青玻璃布7mm厚0.01～0.05石油沥青玻璃布4mm厚0.05～0.25旧沥青层0.5～3.5石蜡布0.5～1.5旧漆层1～30防腐层电阻和所需保护电流密度表3防腐层面电阻Ω·m2保护电流密度mA/m2防腐层面电阻Ω·m2保护电流密度mA/m210000000.00033000000.00011000000.003300000.001100000.0330000.110000.3300110033010对于无防腐层的裸钢管，从实际工程中的经验值大约为5～50毫安/米2。

十分大于有防腐层钢管的值。

因此，裸钢管采用阴极保护技术上是可行的，但经济上是不合理的。

埋于土壤中的钢筋或处在混凝土结构中的钢管其最小保护电流密度经验值大约为2mA/m2。

阴极保护的参数一、自然电位自然电位是金属埋入土壤后，在无外部电流影响时的结构对地电位。

自然电位随着金属结构的材质、表面状况和土质状况，含水量等因素不同而异，一般有涂层埋地管道的自然电位在-0.40~0.70V CSE之间，在雨季土壤湿润时，自然电位会偏负，一般取平均值-0.55V CSE。

二、最小保护电位金属达到完全保护所需要的最低电位值。

一般认为金属在电解质溶液中，极化电位达到阳极区的开路电位时，就达到了完全保护。

三、最大保护电位保护电位不是越低越好，它是有一个限度的。

过低的保护电位会造成管道防腐层漏点处大量析出氢气，造成涂层与管道脱离，即阴极剥离。

它不仅使防腐层失效，而且电能大量消耗，碱性环境会加速防腐层的老化。

氢原子的析出还可导致金属管道发生氢鼓包进而引发氢脆断裂，所以必须将电位控制在比析氢电位稍正的电位值，此点位称为最大保护电位，超过最大保护电位时称为“过保护”。

四、最小保护电流密度使金属腐蚀下降到最低程度或停止时所需要的保护电流密度，称作最小保护电流密度，其常用单位为mA/㎡。

处于土壤中的裸露金属，最小保护电流密度一般取10mA~30mA/㎡。

五、瞬间断电电位在断掉被保护结构的外加电源或牺牲阳极0.2~0.5秒中之内读取得结构对地电位。

由于此时没有外加电流从介质中流向被保护结构，所以，所测电位为结构的实际极化电位，不含IR降(介质中的电压降)。

由于在断开被保护结构阴极保护系统时，结构对地电位受电感影响，会有一个正向脉冲，所以，应选取0.2~0.5秒之内的电位读数。

六、IR降前面我有提到IR降这个词，可能好多朋友不懂这个是什么，在这里我就具体给大家解释一下。

由于阴极保护电流在土壤中流动而引起的电压降称为“IR”。

在日常进行管理保护电位测量时，所测电位由管道的自然电位、阴极极化、土壤中IR组成。

为了有效评价阴极保护状况，我们所关心的是管道的极化电位(不含IR降)，因此，必须消除测量中的IR降，才能知道管道的实际极化电位。