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浅谈外加电流阴极保护防腐技术的原理及调试xx北港池集装箱码头三期位于xx东疆港区，码头为钢管桩和预应力砼梁板结构，有1456根Φ1200mm和1708根Φ1000mm钢桩，钢管桩材质为Q345B。
钢管桩位于海洋环境中，存在着潮差区、海水全浸区和海泥区三个严重腐蚀区域，严重威胁着码头的安全运行和长期使用。
因此，对xx北港池集装箱码头三期采用及时有效的防腐保护是十分必要的。
本工程采用的防腐方式为外加电流阴极保护，共分为29个系统对码头3164根钢桩进行保护。
系统的控制采用自动控制和手动控制相结合的方式，并配备了遥控的功能和可视化软件系统，使防腐工作从过去的粗放型管理一步跃进为可视化、数字化、远程化，专业化的先进管理模式，给业主提供了专业的防腐控制形式。
一、外加电流阴极保护介绍1、金属腐蚀基本原理定义：金属在周围介质（常见是气体和液体）作用下，由于化学变化、电化学变化或物理溶解而产生的破坏。
过程：金属在一定的环境介质中经过反应恢复到它的化合物状态，这个腐蚀的过程可用一个总的反应过程表示：金属材料＋腐蚀介质＝腐蚀产物2、外加电流阴极保护原理外加电流保护，即将惰性阳极与外部的直流电源的正极相连，将受保护的钢结构（钢管桩）与外部的直流电源的负极相连。
保护电流是由电源提供的。
这时辅助阳极可选用耐腐蚀的材料（如钛金属）。
当系统工作时，在阳极与的钢管桩之间有电流通过。
使钢管桩表面出现一层薄膜，也就是通常所说的极化薄膜。
该极化薄膜形成阻止腐蚀电池的电位。
在阴极保护中该极化电位可以通过改变电流的方式加以改变，从而可以选择理想的防腐效果。
3、外加电流阴极保护系统特点：（1）可随外界条件引起的变化自动调节电流，使被保护部分的电位控制在最佳保护电位范围内。
（2）使用寿命长，保护周期长。
（3）辅助阳极排流量大，作用半径大，可以保护结构复杂、面积较大的设备及港工建筑。
二、外加电流阴极保护系统组成及功能本外加电流阴极保护系统包括直流电源、辅助阳极、参比电极、监测设备和电缆。
营口辽河特大桥主塔阴极保护施工技术【摘要】介绍营口辽河特大桥主塔阴极保护施工技术，重点阐述了阴极保护施工方案及施工方法。
【关键词】主塔阴极保护施工方案施工方法1 概述辽宁省滨海公路辽河特大桥起于营口市新兴大街以北，与营口市滨海公路对接，终点连接盘锦市滨海公路。
路线全长4440米，其中桥梁全长3326米，主桥长866米，宽33米，主跨为436米，采用双塔双索面钢箱梁斜拉方案。
该桥梁混凝土防腐工程，主要为营口侧主塔塔座及高程+17.85米以下塔身钢筋混凝土结构表面，外加电流阴极防护施工。
2 阴极保护基本原理阴极保护技术的基本原理是，对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化。
当金属的单位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效的抑制。
3 阴极保护施工主要设备阴极保护施工的主要设备有：变压整流器一台、远程监控系统一套，参比电极十个、电缆（6mm2）1942.259m、接线盒290套、遥测遥控系统3套、钛网阳极4608.27 m、钛导电条251.95 m、数字万用表2个、塑料卡子28750.92 m、pvc管φ32：47.88 m、厚壁pvc管φ50：606.5 m、pvc管φ70：124 m、接线铜管290个。
4 混凝土阴极保护施工工艺混凝土外加电流阴极保护工程主要施工工艺，包括被保护结构物钢筋的电性连接测量；网状阳极、钛导电条、负极连接、阳极电缆、负极电缆等工作回路的安装连接工作；参比电极、参比电极负极连接、参比电极电缆等检测回路的安装工作；两个电路的电路电连续性和电路是否短路进行测量；接线盒安装、电缆接线、变压整流器安装接线；系统调试验收等。
5 施工方案5.1 系统构成本项目阴极保护系统包括：钛网辅助阳极、钛导电条、塑料夹、参比电极、导电连接装置、变压整流器柜和电缆。
（1）mmo钛网阳极采用mmo钛网阳极即混合金属氧化物（mmo）涂敷的带状钛基阳极，其性能符合《混凝土中钢筋的阴极保护》en12696的规定，10mm 宽，扩张厚度1.3mm，每卷76米，网孔尺寸2.5mm×4.6mm×0.6mm，每平方米额定输出电流110ma，使用寿命100年。
埋地管道阴极保护原理和施工管理探讨谢明碧张亮亮发布时间：2023-07-28T03:38:06.524Z 来源：《工程管理前沿》2023年9期作者：谢明碧张亮亮[导读] 阴极保护是目前公认的一种有效抑制埋地钢质管道腐蚀的电化学防护技术，在城市燃气行业内有着广泛的应用，其与防腐涂层联合使用是目前埋地钢质油气管道外腐蚀防护领域最常用的防护手段。
本文对埋地管道阴极保护的原理和施工管理进行分析，以供参考。
陕西城市燃气产业发展有限公司陕西西安 710000摘要：阴极保护是目前公认的一种有效抑制埋地钢质管道腐蚀的电化学防护技术，在城市燃气行业内有着广泛的应用，其与防腐涂层联合使用是目前埋地钢质油气管道外腐蚀防护领域最常用的防护手段。
本文对埋地管道阴极保护的原理和施工管理进行分析，以供参考。
关键词：埋地管道；腐蚀原理、阴极保护、施工管理引言金属暴露在自然界会随着时间的流逝而变质，其本质就是金属由元素状态返回自然状态，腐蚀是一种自然现象。
通过深化腐蚀机理研究、推广成熟阴保技术、探索检测修复技术等措施，逐步降低了腐蚀穿孔带来的管道安全运行隐患。
1 腐蚀的分类按部位分：内壁腐蚀、外壁腐蚀按形态分：全面腐蚀、局部腐蚀按机理分：化学腐蚀、电化学腐蚀1.1外壁腐蚀外壁腐蚀与管道所处的环境关系很大，架空管道易受大气腐蚀，土壤或水中的管道易受土壤腐蚀和杂散电流腐蚀。
1.2管道外壁防腐蚀的基本方法a、选用耐腐蚀材料制管（如不锈钢、玻璃钢、塑料等）b、加金属防腐层（如镀锌、喷铝）c、涂层防腐（如涂油漆、有机化合物、无机化合物）d、电法保护（如外加强制电流法、牺牲阳极法、排流保护等）e、工艺设计防腐蚀（如防止残留水分的结构存在、避免异种金属管道的连接、回填管沟时注意直接和管道接触的土层的均匀性等）1.3管道内壁防腐蚀的基本方法a、选用耐腐蚀材料制管（如不锈钢、塑料衬里等）b、涂层（如涂树脂等）c、在输送介质中添加缓冲剂2 阴极保护原理阴极保护是一种用于防止金属在电介质中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制从而达到保护作用。
前沿光电化学阴极保护的原理及研究进展（一）引言概述：前沿光电化学阴极保护是一项新兴的领域，它利用光电化学原理来保护阴极材料的表面，以提高材料的耐蚀性和使用寿命。
本文将探讨前沿光电化学阴极保护的原理及其研究进展，并分为五个大点进行阐述。
大点1：光电化学原理1.1 光电化学基本原理1.2 光电化学反应机制1.3 光电化学反应对阴极镀层的影响大点2：阴极保护机制2.1 光电子注入机制2.2 光电化学键合机制2.3 光电化学氧化机制2.4 光电化学还原机制2.5 光电化学缓蚀机制大点3：光电化学阴极保护材料3.1 钴基光电催化剂3.2 铜基光电催化剂3.3 铟基光电催化剂3.4 铱基光电催化剂3.5 钼基光电催化剂大点4：光电化学阴极保护实验方法4.1 电化学测试方法4.2 表面分析技术4.3 光电化学实验装置4.4 光电化学性能评价方法4.5 光电化学测试参数大点5：研究进展及应用前景5.1 光电化学阴极保护的研究进展5.2 光电化学阴极保护的应用前景5.3 光电化学阴极保护在能源领域的应用5.4 光电化学阴极保护在材料科学中的应用5.5 光电化学阴极保护的挑战与展望总结：本文通过对前沿光电化学阴极保护的原理及研究进展进行阐述，包括光电化学原理、阴极保护机制、阴极保护材料、实验方法以及研究进展和应用前景等五个大点。
光电化学阴极保护作为一种新颖的表面保护方法，具有广阔的应用前景，但也存在一些挑战需要克服。
未来的研究工作将集中于进一步深入理解光电化学原理，开发更高效的光电催化剂，并探索其在能源领域和材料科学中的应用，以实现更好的阴极保护效果。
阴极保护智能远程监控系统应用与发展2 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司泽普油气开发部，库尔勒，8410003 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司哈得油气开发部，库尔勒，8410004中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司东河油气开发部，库尔勒，841000摘要：本文详细介绍了阴极保护智能远程监控系统，并重点阐述了其发展现状和应用中存在的问题及发展趋势。
该系统可以实现传统阴极保护系统的智能化升级改造，对阴极保护参数的实时在线监测、恒电位仪的远程调控以及阴极保护系统的故障报警及诊断。
关键词：阴极保护智能远程监控系统、远传远控、在线监测1前言目前，阴极保护被广泛应用于油气田、长输管道、城市燃气、炼化等领域，其后期的运行维护以及测试需要投入大量的人力、物力。
然而，传统的人工检测问题较多，如数据缺失，电位测试不准确，断电电位难以测试，无法实时监测，成本高等[1]。
此外，随着智慧化油田、智能管网的发展，对阴极保护智能化提出了新的要求，实现阴极保护系统的智能化、数字化，有利于提高阴保实时检监测水平及数据采集的准确性，降低运维成本，提高管理水平，保障国家能源安全。
阴极保护智能远程监控系统（图1所示）主要由云端阴极保护数据管理系统、智能恒电位仪、智能测试桩和阳极系统组成，以地理信息系统（GIS）为管理平台，以MySQL数据库作为系统统一的数据库，以公共无线数据通讯（GPRS）和其他有线通讯相结合的方式为数据传输手段，基于云端的阴极保护数据管理具备远程数据采集、传输、接收、显示、处理、控制、数据分析、故障分析与处理等功能，实现阴极保护数据管理的网络化、智能化，实现低成本遥测和遥控，实现对管道等被保护体保护状况的在线检测，同时可以通过远程监控方式随时监视并调整恒电位仪的工作状态，配合阴极保护在线监控专家系统进行辅助分析。
图1 阴极保护智能远程监控系统示意图2发展现状阴极保护智能远程监控系统通过GIS系统集成，数据采集分析，形成最终的集成结果。
阴极保护用变压整流器及其远程监控系统
江小雪*，何小松，杨太年
东方建设（天津）防腐工程有限公司，天津，300457
1.引言
海工钢结构、地下管线和埋地储罐等无时无刻不在遭受着介质不同程度的腐蚀，这带来了巨大的经济损失。
英美等发达国家在上世纪60年代发表腐蚀调查报告，揭示腐蚀损失总量可达到整个国家GDP的 2.9 ～4.2％，此后防腐引起世界各国的关注和重视。
外加电流阴极保护是通过直流电源向被保护金属结构通以阴极电流使之发生阴极极化，实现保护金属结构物的一种方法。
历经100多年的发展，外加电流阴极保护技术取得了长足发展，该项技术的应用领域广泛，涉及到港口码头的钢结构、钢筋混凝土中的钢筋、石油管线、储罐、化工容器、埋地管道等【1】。
在外加电流阴极保护系统中，直流电源为阴极保护系统提供保护电流，是整个系统的心脏，这就决定了可靠性是电源设备的首要问题。
为满足海工钢结构以及石油管线等各领域钢结构外加电流阴极保护的需求，特为此研发设计了外加电流阴极保护系统的电源：变压整流器；同时，为了适应现代化管理的要求，特为本系统设计开发了一套基于GPRS的智能远程监控及其软件系统。
实施后的该系统能很好的保证外加电流阴极保护系统安全运行、提高运行效率、确保保护效果、延长受保护体使用寿命、方便系统管理控制、降低系统管理运行费用等。
本文详细介绍了这套专为外加电流阴极保护系统研发的变压整流器及其智能远程监控系统。
2.外加电流阴极保护原理
海水、土壤等介质环境中，各种钢结构在遭受着不同程度的腐蚀。
电位相对较负的区域是这个电池的阳极，金属发生氧化反应而腐蚀溶解；电位较正的区域为该电池的阴极，在金属表面发生还原反应；海水或土壤中的水为电流提供了回路，形成了金属的腐蚀。
外加电流阴极保护的原理如图1所示。
人为地将需要保护的钢结构作为阴极,另用不溶性的物质作阳极(辅助阳极),在两极之间外加与原电池极性相反的直流电源，这样在通电后,大量电子被强制流向需要保护的钢结构,使钢铁表面产生负电荷(电子)的积累,这就抑制了钢结构发生失去电子的作用,从而达到防止钢铁腐蚀的目的。
【2】
*江小雪（1981－）：重庆市璧山县人，2003年毕业于天津大学材料学院，获工学硕士学位，现从事阴极保护行业技术工作。
Email：grace.jiang@.
图1 外加电流阴极保护原理示意图
在外加电流阴极保护系统中，直流电源是系统正常运行的关键所在。
因此选择经久耐用而又安全可靠的直流电源是外加电流阴极保护系统设计中的重要环节。
3.变压整流器
3.1 概述
目前，变压整流器是外加电流阴极保护系统最常用的电源，变压整流器结构简单、安全可靠、能长期稳定运行、操作维护简单、价格便宜。
本文专为外加电流阴极保护系统用电源研发的油冷型变压整流器采用晶闸管初级调压、变压器降压、次级整流管整流技术，具有输出调节平滑，损耗小、效率高的特点，并留有较高的电流裕度,是一种理想的阴级保护用直流电源【3】。
3.2 变压整流器结构
该设备由整流变压器、晶闸管调压单元、整流管整流单元、滤波电感及控制组件构成。
其中整流变压器、整流管整流单元和滤波电感放置在变压器油箱内，油箱内较小的温差延长了这些电子器件的使用寿命；其它器件放置在控制箱内，以便与监控系统之间的联系，同时也方便部件维修。
针对在海洋环境下使用的特殊情况，对设备箱体进行了相应的特殊处理，如加强壳体的耐腐蚀能力、加强防护等级（IP65）等，以保证设备的安全稳定运行。
3.3 变压整流器调节原理
变压整流器的运行状态（输出电流、输出电压、油温等）通过监控系统传递到中央控制中心，方便用户随时随地观察设备的运行状况。
变压整流器一旦出现故障，中控中心会立即向用户发出报警并同时对故障进行分析处理，然后将调整策略下达到变压整流器控制组件，调整变压整流器的运行参数，使之恢复正常运行。
另外，监控系统合理的调节策略对延长变压整流器的使用寿命和平稳运行提供了保障。
4.远程监控系统
4.1 概述
监控系统对每个外加电流阴极保护系统的三个参比电极（同时提供备用采样通道，以便
适应各种阴极保护系统的要求）的电位进行采样，按照既定的控制策略对变压整流器的输出进行控制，使阴极保护系统的保护效果满足相关的标准规范【4】。
实施后的采集控制系统遵循可管理性、实用性、灵活性、可扩充性、模块化和可靠性的原则。
所有基础设施（材料、部件、设备）都采用国际统一标准（EIA/TIA 568）。
因此，无论将来的网络设备随技术发展到何种水平，只要它们符合标准，就能够很方便的连入本布线系统中。
4.2 控制原理
本系统的网络结构基于系统灵活性和安全性的设计原则，采用广泛应用于工业网络的总线网络拓扑结构。
这种网络形式具有很好的稳定性、可靠性和安全性，既能良好得满足数据传输工作任务，也保留将来的系统扩充的需求。
多个采集点通过双绞线接入NCC-0808型网络通讯控制器。
如图2所示：
图2 远程监控系统网络结构示意
恒电位控制器的各种校准参数和控制策略，可由人机对话方式人工录入或由远程的中央控制室下传到本机，本机将其存放到电子磁盘中，以便运行时使用。
采样的参比电极电位，送给主板上的键盘和采样协处理器，再由协处理器拆包后送给主处理器。
同时主处理器与被控电源进行交互，根据各个参比电极电压、被控电源的输出电压和输出电流以及电子盘中由人工录入或由中央控制室下传的控制策略对被控电源进行控制。
另外，主处理器会按中央控制室指定的时间间隔通过网络通讯协处理器向网络通讯控制器上传测量结果。
网络通讯控制器是一台可将至多8个各种全／半双工的串行工业现场总线集合在一起,
并通过通用串行总线(Universal Serial Bus) USB或RS232／485与个人计算机（PC）或其他标准的数字通讯网进行快速数据交换的智能化设备, 可用于分布式或集中式的多级工业自动化测控系统中，作为各个智能化结点的数据交换纽带。
4.3 相关应用软件
针对外加电流阴极保护系统为开发的远程监控系统应用软件主要包括以下几项功能：
（1） 数据的采集发送与接收
实时采集相关参数（参比电极电位、变压整流器工作状态等），并通过GPRS向中央控制室发送；实时处理相关数据；反馈中央控制室下达的各种控制指令，对变压整流器进行控制，使外加电流阴极保护系统处于良好的运行状态。
（2） 远程监控软件系统
监控软件系统具有以下几个主要功能：
①实时控制现场数据的上传，以图表和动态曲线的形式显示系统现场运行参数的动态变化情况，并对接收到的数据或指令及时处理、保存。
②当参数超限或出现异常时，及时报警，显示故障设备的具体信息（故障设备的编号、地点、日期和时间、所属部门、责任人等），并按照规定的调整策略向故障设备控制系统发出相应的调整信息。
③数据库的管理，包括静态资料性数据的录入、动态数据的存储、按条件分类、查询、浏览、数据的导入与导出、历史数据的维护、按条件分析处理并打印数据等。
（3） 采集数据的WEB发布系统
将控制中心的数据发布到特定的Web Server上，以便业主或承包商等使用人员按照权限随时随地掌握外加电流阴极保护系统的运行状况。
同时，如果遇到特殊故障，授权的专业技术人员可以通过 Internet及时对故障进行处理，保障系统的安全稳定运行。
5.结束语
本文介绍了专为外加电流阴极保护系统设计的变压整流器及其远程监控系统。
该系统可用到各种安全区的外加电流阴极保护系统中以保证外加电流阴极保护系统安全运行、提高运行效率、确保保护效果、延长受保护体使用寿命、方便系统管理控制、降低系统管理运行费用。
尤其适合现场偏远、对仪器的管理和维护比较困难以及安装分散等情况。
该系统使业主或承包商等使用人员按照权限随时随地掌握外加电流阴极保护系统的运行状况，并对系统故障进行及时处理。
该系统已在天津港集装箱三期钢管桩外加电流阴极保护系统中得到有效地利用，获得了良好的运行效果。
该套系统遵循了可管理性、实用性、灵活性、可扩充性、模块化和可靠性的原则，很好的适应了现代工业的发展趋势，在未来的阴极保护系统中具有很好的应用前景。
参考文献
（1） 武烈, 我国阴极保护技术的发展及其高新技术化的探索, 腐蚀与防护, 2006, 27（3）: 136～139.
（2） 胡士信, 阴极保护工程手册, 化学工业出版社, 北京, 2003年10月.
（3） 程增艳, 一种阴极保护电源的设计, 工业特种电源, 2004, 7: 30～32.
（4） 袁佑新, 黄锴, 常雨芳等, 防腐电源监控系统设计与实现, 武汉理工大学学报, 2005, 27（7）: 77～79.。
