为什么是牺牲阳极的阴极保护法而不是牺牲负极的正极保护法？原电池中也有阴阳极。
阳极（anode electrode）：发生氧化反应的电极。
阴极（cathode electrode）：发生还原反应的电极。
正极（positive electrode）：电势较高的电极。
阴极（negative electrode）：电势较低的电极。
原电池的阳极为负极，阴极为正极；电解池的阳极为正极，阴极为负极。只要有氧化还原的反应发生就会有阴阳极。
发生氧化作用的极称为阳极，在原电池中，阳极是负极；在电解池中阳极是正极。这里的防护原理跟原电池的反应原理一样，负极上起的是氧化反应，通常叫做牺牲阳极。
正极·负极是就原电池而言的。在原电池反应中，负极材料失去电子，材料消耗；正极材料（或电解质溶液中的某离子）得到电子，材料不消耗。
阴极·阳极是就电解池而言的。电解池的最大特点就是有一个外接电源。接通电路后，由于外接电源正极缺少电子，阳极材料（或电解质溶液中的某些离子）会失去电子，而阴极材料会得到电子。
无论是原电池还是电解池，都有牺牲一极保护另一极的作用。但是，电解池的牺牲阳极的阴极保护法比原电池的牺牲负极的正极保护法效果好数倍。故工业上用牺牲阳极的阴极保护法而不用牺牲负极的正极保护法。
司 材 长输管道牺牲阳极 阴 极 保 护 施 工 方 案 河南汇龙合金材料有限公司 项目部
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--------------------------------------- 8 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: -------------------- 9 2、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9
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
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
珠海粤裕丰钢厂干散货码头钢桩牺牲阳极阴极保护工程 施工组织设计方案 濮阳市豫安防腐有限公司吉林分公司 2011年10月
目录 第一章工程概况 (2) 第二章施工方案 (3) 第三章施工组织机构和人员配置 (10) 第四章主要施工设备、检测仪器表 (16) 第五章质量保证措施和施工安全措施 (18)
第一章工程概况 1.工程概述 珠海粤裕丰钢厂干散货码头为防止钢管桩的腐蚀设计采用环氧粉末全涂加牺牲阳极阴极保护的方法。材质为Q345、尺寸为Φ****×*****的钢管桩共计408根，每根钢管桩上布置1支高效铝阳极，共计安装铝合金牺牲阳极408支；安装阴极保护电位测试系统6套。 2.施工计划周期 开工日期：2011年9月10日 竣工日期：2011年11月30日 3．施工作业总体安排 牺牲阳极水下安装施工，采用两个作业班；阴保电位测试系统的安装选用一个作业班进行施工安装。三个作业班可根据工程进度安排采取同时作业或交叉作业的方式，最大程度的提高工效保证本工程按时竣工。 4．阴极保护施工及验收规范 4.1 JTS 153-3-2007 《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》 4.2 GJB156A－2008 《港工设施牺牲阳极保护设计和安装》 4.3 GB/T 4948-2002 《铝-锌-铟系合金牺牲阳极》 4.4 GB/T 4949－2007 《铝-锌-铟系合金牺牲阳极化学分析方法》 4.5 GB/T 17848-1999《牺牲阳极电化学性能试验方法》
第二章、施工方案 1.牺牲阳极水下焊接 1.1牺牲阳极水下焊接方式的比较 1.1.1 根据钢管桩码头建造特点，打桩前，钢管桩表面不能焊接较大构件，以免影响打桩施工。牺牲阳极只能在钢管桩完成打桩工程后进行水下安装。 1.1.2牺牲阳极的水下安装方法主要有以下几种：螺栓固定法、捆扎法和水下焊接法。 1.1.3螺栓固定法是将牺牲阳极通过固定在焊在钢管桩上的钢制固定架上，达到阳极安装固定的目的。螺栓固定法的缺点是工艺复杂、安装困难，尤其是牺牲阳极在长期使用中受海水冲击、海流推动，螺帽容易产生松动，造成牺牲阳极与钢管桩之间接触电阻增大，降低阳极发生电流量和工作性能，影响钢管桩的保护效果。 1.1.4捆扎法是采用钢制卡环或钢带将牺牲阳极捆扎在钢管桩上，达到牺牲阳极安装固定的目的。捆扎法的缺点是由于海浪冲击，海流扭动，牺牲阳极的不断溶解，造成牺牲阳极与捆扎带之间产生松动，使阳极与钢管桩之间接触电阻增大，影响牺牲阳极发生电流和使用效果，严重者阳极脱落，造成保护工程失败。 通过以上比较，螺栓法固定法和捆扎法一般不宜采用。 1.1.5水下焊接安装法是采用水下焊接设备和水下焊条通过电焊方法把牺牲阳极安装固定在钢管桩上。水下电焊方法具有技术成熟、牢固可靠，牺牲阳极与钢管桩接触电阻小、导电性能好、使用寿命长等特点。水下焊接法又分自动CO2气体局部排水干法焊和普通湿法焊两种。半自动CO2气体局部排水干法焊技术难度大、造价高，主要用于水下高强钢结构材料的焊接。本工程钢管状材质为Q345钢，采用水下SRE TS 208湿法焊条焊接工艺完全满足工程技术要求。 1.2牺牲阳极水下焊接设备 1．2.1 牺牲阳极水下焊接安装设备采用ZX-500直流弧焊机，ZX-500焊机的特点是电压调节范围大，工作电流稳定，起弧电压稳定，水下操作不易断弧，连续性强，焊缝质量好。 1.2.2空压机 施工用空压机型号为V-0.67/14-1型。该机排气量0.67/min，工作压力1.4MPa,
储罐内壁牺牲阳极阴极保护方法 由于原油储罐、污水罐罐底内壁的腐蚀主要是缘于原油沉积污水引起的电化学腐蚀、细菌腐蚀，且罐底的原油沉积污水有着较高的含盐量（主要是S-2、Cl-、HCO-3、Na+、Ca+2等）和较高的温度，因此其腐蚀性较强。目前普遍采用牺牲阳极法对储罐底板内壁进行阴极保护，这种方法对储罐安全可靠，无需专人管理，且保护效果好。通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。阳极块在储罐内壁上均匀布置，钢板与阳极块直接焊接连接。 牺牲阳极保护法特点： ①施工快速、简便，不会产生腐蚀干扰。 ②投入成本较低，经济性强。 ③安全可靠，无需专人管理。 ④保护效果显著。 根据内壁介质的情况,阳极可以选用铝合金阳极或镁合金阳极。内壁采用牺牲阳极保护时，要注意温度的影响。对40~70℃的水介质环境中，镁阳极因为腐蚀率太高而不适用。 根据保护面积、保护年限、介质电阻率计算所需的阳极数量，选择阳极规格形状。阳极在罐底板上呈环状均匀分布，阳极支架与底板焊接。牺牲阳极易于安装，而且当阳极消耗为初始重量的85%时，可以利用清罐机会进行更换。
针对储罐内壁牺牲阳极的设计步骤： ①计算阴极保护面积（罐内浸水面积） 罐底内壁保护面积计算：S=πr2 S-保护面积r-储罐半径 ②选定保护电流密度，计算保护电流 保护电流计算：I=SIa S-保护面积Ia-保护电流密度 ③确定保护年限，计算所需阳极总量 阳极使用寿命：Ｔ＝0.85W/ωI T-阳极工作寿命a W-阳极净质量，kgω-阳极消耗率kg/(A.a) ④根据阳极单支数量，计算阳极支数 阳极数量：N=f.IA/Ia N-阳极数量IA-所需保护电流A Ia-单支阳极输出电流A F-备用系数，取2-3倍 牺牲阳极法是储罐内常用的阴极保护方法，它可以任意布置不必担心电源连接，它的电位有限，没有必要担心过保护为先，牺牲阳极可以做成任意形状。 根据内壁介质的情况,阳极可以选用铝合金阳极或镁合金阳极。内壁采用牺牲阳极保护时，要注意温度的影响。对40~70℃的水介质环境中，镁阳极因为腐蚀率太高而不适用。
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
埋地钢质管道牺牲阳极法阴极保护技术 技术支持单位：甘肃拓维地理信息工程有限公司 示范案例：银川某燃气公司埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护系统安装 时间：2016年6月18日 （一）原理： 埋地钢质管道牺牲阳极法阴极保护技术是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）阳极包的选材 牺牲阳极选择镁阳极包的特点是比重小、电位很负、对铁的驱动加压很大，且单位发生的电量大。镁的标准电极电位为(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(SCE)，镁在土壤之中的电位为至(SCE)，镁在碱溶液中的电位约为(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。 （四）主要应用的规范
1、《埋地钢质管道阴极保护电参数测试方法》SY/T0023-97 2、《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》SY/T0019-97 3、《钢质管道及储罐防腐工程设计规范》SY0007-99 4、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-95 5、《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T0017-96。 （五）施工方法 1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: 袋装阳极制作→阳极床定位→阳极床开挖→阳极埋设→阳极浇水浸透饱和及各参数测试→阳极通电点处理及焊接→通电点导通测试→通电点补口防腐(补口处防腐材料与管体防腐材料是匹配的)→阳极回填→标记记录。 图1 阳极床定位
珠海粤裕丰钢厂干散货码头钢桩牺牲 阳极阴极保护工程 施工组织设计方案 濮阳市豫安防腐有限公司吉林分公司 2011年10月
目录 第一章工程概况 (2) 第二章施工方案 (3) 第三章施工组织机构和人员配置 (10) 第四章主要施工设备、检测仪器表 (16) 第五章质量保证措施和施工安全措施 (18)
第一章工程概况 1.工程概述 珠海粤裕丰钢厂干散货码头为防止钢管桩的腐蚀设计采用环氧粉末全涂加牺牲阳极阴极保护的方法。材质为Q345、尺寸为Φ****×*****的钢管桩共计408根，每根钢管桩上布置1支高效铝阳极，共计安装铝合金牺牲阳极408支；安装阴极保护电位测试系统6套。 2.施工计划周期 开工日期：2011年9月10日 竣工日期：2011年11月30日 3．施工作业总体安排 牺牲阳极水下安装施工，采用两个作业班；阴保电位测试系统的安装选用一个作业班进行施工安装。三个作业班可根据工程进度安排采取同时作业或交叉作业的方式，最大程度的提高工效保证本工程按时竣工。 4．阴极保护施工及验收规范 4.1 JTS 153-3-2007 《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》 4.2 GJB156A－2008 《港工设施牺牲阳极保护设计和安装》 4.3 GB/T 4948-2002 《铝-锌-铟系合金牺牲阳极》 4.4 GB/T 4949－2007 《铝-锌-铟系合金牺牲阳极化学分析方法》 4.5 GB/T 17848-1999《牺牲阳极电化学性能试验方法》
第二章、施工方案 1.牺牲阳极水下焊接 1.1牺牲阳极水下焊接方式的比较 1.1.1 根据钢管桩码头建造特点，打桩前，钢管桩表面不能焊接较大构件，以免影响打桩施工。牺牲阳极只能在钢管桩完成打桩工程后进行水下安装。 1.1.2牺牲阳极的水下安装方法主要有以下几种：螺栓固定法、捆扎法和水下焊接法。 1.1.3螺栓固定法是将牺牲阳极通过固定在焊在钢管桩上的钢制固定架上，达到阳极安装固定的目的。螺栓固定法的缺点是工艺复杂、安装困难，尤其是牺牲阳极在长期使用中受海水冲击、海流推动，螺帽容易产生松动，造成牺牲阳极与钢管桩之间接触电阻增大，降低阳极发生电流量和工作性能，影响钢管桩的保护效果。 1.1.4捆扎法是采用钢制卡环或钢带将牺牲阳极捆扎在钢管桩上，达到牺牲阳极安装固定的目的。捆扎法的缺点是由于海浪冲击，海流扭动，牺牲阳极的不断溶解，造成牺牲阳极与捆扎带之间产生松动，使阳极与钢管桩之间接触电阻增大，影响牺牲阳极发生电流和使用效果，严重者阳极脱落，造成保护工程失败。 通过以上比较，螺栓法固定法和捆扎法一般不宜采用。 1.1.5水下焊接安装法是采用水下焊接设备和水下焊条通过电焊方法把牺牲阳极安装固定在钢管桩上。水下电焊方法具有技术成熟、牢固可靠，牺牲阳极与钢 气管桩接触电阻小、导电性能好、使用寿命长等特点。水下焊接法又分自动CO 2 气体局部排水干法焊技术难度体局部排水干法焊和普通湿法焊两种。半自动CO 2 大、造价高，主要用于水下高强钢结构材料的焊接。本工程钢管状材质为Q345钢，采用水下SRE TS 208湿法焊条焊接工艺完全满足工程技术要求。 1.2牺牲阳极水下焊接设备 1．2.1 牺牲阳极水下焊接安装设备采用ZX-500直流弧焊机，ZX-500焊机的特点是电压调节范围大，工作电流稳定，起弧电压稳定，水下操作不易断弧，连续性强，焊缝质量好。 1.2.2空压机 施工用空压机型号为V-0.67/14-1型。该机排气量0.67/min，工作压力1.4MPa,
储罐内壁牺牲阳极阴极保护 由于原油储罐、污水罐罐底内壁的腐蚀主要是缘于原油沉积污水引起的电化学腐蚀、细菌腐蚀，且罐底的原油沉积污水有着较高的含盐量（主要是S-2、Cl -、HCO-3、Na+、Ca+2等）和较高的温度，因此其腐蚀性较强。目前普遍采用牺牲阳极法对储罐底板内壁进行阴极保护，这种方法对储罐安全可靠，无需专人管理，且保护效果好。通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。阳极块在储罐内壁上均匀布置，钢板与阳极块直接焊接连接。 牺牲阳极保护法特点： ①施工快速、简便，不会产生腐蚀干扰。 ②投入成本较低，经济性强。 ③安全可靠，无需专人管理。 ④保护效果显著。 根据内壁介质的情况,阳极可以选用铝合金阳极或镁合金阳极。内壁采用牺牲阳极保护时，要注意温度的影响。对40~70℃的水介质环境中，镁阳极因为腐蚀率太高而不适用。 根据保护面积、保护年限、介质电阻率计算所需的阳极数量，选择阳极规格形状。阳极在罐底板上呈环状均匀分布，阳极支架与底板焊接。牺牲阳极易于安装，而且当阳极消耗为初始重量的85%时，可以利用清罐机会进行更换。 针对储罐内壁牺牲阳极的设计步骤： ①计算阴极保护面积（罐内浸水面积） 罐底内壁保护面积计算：S=πr2 S-保护面积 r-储罐半径 ②选定保护电流密度，计算保护电流 保护电流计算：I= SIa S-保护面积 Ia-保护电流密度 ③确定保护年限，计算所需阳极总量 阳极使用寿命：Ｔ＝0.85 W/ωI T-阳极工作寿命a W-阳极净质量，kg ω-阳极消耗率kg/(A.a)
④根据阳极单支数量，计算阳极支数 阳极数量：N=f.IA/Ia N-阳极数量 IA-所需保护电流A Ia-单支阳极输出电流A F-备用系数，取2-3倍 牺牲阳极法是储罐内常用的阴极保护方法，它可以任意布置不必担心电源连接，它的电位有限，没有必要担心过保护为先，牺牲阳极可以做成任意形状。 根据内壁介质的情况,阳极可以选用铝合金阳极或镁合金阳极。内壁采用牺牲阳极保护时，要注意温度的影响。对40~70℃的水介质环境中，镁阳极因为腐蚀率太高而不适用。 根据保护面积、保护年限、介质电阻率计算所需的阳极数量，选择阳极规格形状。阳极在罐底板上呈环状均匀分布，阳极支架与底板焊接。牺牲阳极易于安装，而且当阳极消耗为初始重量的85%时，可以利用清罐机会进行更换。 钢质容器在做阴极保护时通常也可采用外加电流和牺牲阳极两种方法；强制电流法适用于大型水罐，如高架水罐、海水储罐、锅炉供水罐、电站的河水罐等，辅助阳极可选择硅铁、镀铂钛、石墨或铅（饮用水不适用），由罐顶适当位置悬挂下去，也可通过罐壁钻孔，固定阳极。在高电阻率水中，应选用铜芯连续式镀铂钛线形阳极，以获得均匀的电流分布。 采用牺牲阳极保护时，阳极应直接固定到罐内壁上，位于最低水位线以下600mm，尽可能均匀分布。 牺牲阳极施工需要注意以下事项： 1、清罐除锈，达到涂料施工标准； 2、将阳极块焊接到罐底内侧及内壁下部800mm的壁板上，焊接牢固，清除残渣。 3、涂覆施工，内底板及1m 以下壁板采用绝缘型油罐涂料，其他部位采用导电涂料。施工中，阳极块只要求暴露本体，焊接引线，焊点及阳极块下表面及罐底板均需涂覆。
目录 一、概述 (1) （一）工程概况 (1) （二）保护原理 (1) （三）牺牲阳极法阴极保护的优点 (1) （四）应用标准和规范 (1) 二、本工程管道牺牲阳极保护法的设计 (1) 三、施工方法 (2) 1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述: (2) 2、牺牲阳极法的施工: (2)
一、概述 （一）工程概况 本保护管段范围为北河路（天华路至体育场段）工业水管线。管径为DN500，管道敷设在北河路南侧，单管保护长度为约2.6km。本工程采用牺牲阳极法。 （二）保护原理 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。（三）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。 （四）应用标准和规范 1、《埋地钢质管道阴极保护电参数测试方法》SY/T0023-97 2、《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》SY/T0019-97 3、《钢质管道及储罐防腐工程设计规范》SY0007-99 4、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-95 5、《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T0017-96 二、本工程管道牺牲阳极保护法的设计 该管道为工业水管道，管径500㎜，设计采用如下牺牲阳极保护法。
牺牲阳极选用镁阳极，每240米设1组，每组由3支22kg的镁阳极组成。 共埋设镁阳极48支，距管道垂直距离＞1.5m，阳极周边用填料包围以减少接地电阻及促进腐蚀产物的溶解。汇流点及中间点设测试桩3支，测试桩按照1支/km的原则埋设。 三、施工方法 1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述: 袋装阳极制作→阳极床定位→阳极床开挖→阳极埋设→阳极浇水浸透饱和及各参数测试→阳极通电点处理及焊接→通电点导通测试→通电点补口防腐(补口处防腐材料与管体防腐材料是匹配的) →阳极回填→标记记录。 2、牺牲阳极法的施工: 2.1镁阳极安装 2.1.1牺牲阳极的施工：牺牲阳极土壤中的施工，包括埋设前的组装、阳极的填充和埋高。 2.1.2镁阳极与阳极电缆的组装 阳极与电缆之间的联接采用锡焊。在焊接点上涂覆环氧涂料，加缠电工胶布和绝缘胶带，再包覆热收缩套，并再缠胶带保护。必须保证焊接牢固并且绝缘性能良好。 2.1.3阳极安装前准备 在组装牺牲阳极之前，应检验阳极表面是否有油污和氧化物。牺牲阳极表面的油污和氧化物能降低阳极的活性，影响阳极电流的发生，所以阳极表面如存在油污和氧化物，应采用砂纸将阳极表面打磨干净。 填料包的组装可在室内或现场进行，应保证阳极四周的填料厚度一致、密实，各边厚度不小于50mm。填料应调拌均匀，不得混入石块、泥土、杂草等。每支阳极需用填料约50Kg。
管道牺牲阳极法阴极保护专用方案
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-------------------------------------- 8 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: ------------------- 9 2、牺牲阳极法的施工:----------------------------------------- 9
XX输水工程埋地输水钢质管道阴极保护 设计施工方案 一、工程概况 该输水管道工程，管的Φ600mm，管的长513.1m。施工设计思路，通过计算、设计，在整个埋地输水钢质管道进行牺牲阳极法的阴极保护。 二、此工程埋地输水管道保护范围，阳极数量和设计技术参数指标。 2－1镁合金阳极21支，每支单个阳极重量22kg，分7组埋设，每组3支， 2－2镁阳极规格型号700×（150＋130）×125 2－3设阳极用量，镁阳极21支 2－4布置电位测试桩3支 2－5饱和硫酸铜参比电极3支 2－6有效保护年限30年 2－7保护电流密度10mA/m2 2－8保护电位－0.85－1.5V 三、采用技术标准 ·GB/T21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》
·GB/T21246-2007《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》 GB/T17731-2004《镁合金阳极》 ·RP0169-2002NAC《埋地或水下金属管线系统的外部腐蚀控制》 四、输水管道阴极保护施工方案 输水钢质管道在我国主要采用普通钢材焊接而成，管道长期埋在地下，由于土壤的各种介质和电化学腐蚀，运行汇流中而造成杂散电流的腐蚀，所以阴极保护是对被保护的管道金属以及阴极电流，使金属表面阴极极化，电位负移到表面阳极的平衡电位，消除电化学不均匀性所引起腐蚀电池，从而保护金属免受介质腐蚀技术。保护电流来源不同，阴极保护分为牺牲阳极保护和外加电流保护，这次输水管道采用牺牲阳极保护法。是采用一种被保护的电位更负，即化学性质更为活泼的金属或合金与被保护金属（管道）相连，依靠该金属合金不断的腐蚀牺牲掉所产生的电流，使被保护金属获得阴极的极化而受到保护、技术已相当成熟。 4-1镁合金阳极的施工安装 牺牲阳极的设置本着保护电位分布均匀，尽量减少阳极间互相屏蔽和管道前后壁自身屏蔽影响，利于管道阴极保护
牺牲阳极阴极保护技术 S. Szabo and I.Bakos 匈牙利科学院化学研究中心材料科学与环境化学研究院 H - 1525布达佩斯邮箱17(匈牙利> 摘要 本文在接触腐蚀理论地基础上,讨论了牺牲阳极法阴极保护技术地一些基础问题,阐述了这种阴极保护过程地反应动力学行为,在这一动力学理论基础上,分析了-0.85V和100mV这两个极化参数.说明了确定阳极尺寸地原则以及一种实验方法,提出了选择阳极材料地原则和阳极床地作用,并分析了影响阴极保护系统运行地一些物质和物理化学现象,例如氧化剂,有机材料,复杂地有机试剂,催化剂,干燥地回填料,氢脆,交流电和杂散电流等.b5E2RGbCAP 本文还介绍了牺牲阳极阴极保护地一些重要技术应用,简要总结了阴极保护技术在管道防腐蚀地应用.近年来人们对钢筋混凝土防腐地关注很大,对此,本文进行了较为详细地总结.由于这一应用地重要性,本文还单独列出了对钢筋混凝土桥梁地阴极保护措施.最后,简要介绍了微生物腐蚀对阴极保护技术地影响.p1EanqFDPw 关键词：牺牲阳极阴极保护,基础理论,实践环节
1.概述 牺牲阳极阴极保护法或许是应用在阴极保护工业中最古老地方法之一.尽管这一方法历史悠久,但它现如今地应用远远低于它潜在地和期望地作用.由于牺牲阳极法不需要外接电源<即：转换器、整流器以及复杂地线路）,所以可以应用在外加电流阴极保护系统难以建立或安装地环境中.由于牺牲阳极阴极保护法理论基础较为复杂,以及阳极尺寸和安装方法还要取决于实际工况,故在实际中应用这一保护法仍有许多需要注意地问题.DXDiTa9E3d 牺牲阳极阴极保护是由两个具有不同氧化还原电位地电连接在一起地氧化还原系统组成,电连接<一阶导电或者说电子导电）地结果就是氧化还原电位较负地地电极使氧化还原电位较正地电极阴极极化,造成电极电位下降,其结果就是减缓腐蚀.RTCrpUDGiT 正确地应用牺牲阳极阴极保护系统地一个重要地要求就是要有足够地阳极腐蚀速率.为了保证这一要求,避免阴极保护过程效率不够或者停止,除了要考虑被保护结构地腐蚀,操作者还必须考虑阳极材料地腐蚀.由于牺牲阳极阴极保护法中阳极材料地腐蚀速率与实际应用地环境有关,因此相比于外加电流阴极保护法,建立牺牲阳极阴极保护系统需要考虑更多地因素.为解决上述问题,牺牲阳极保护法还比外加阴极电流保护法要求操作者具有更多地关于氧化还原和腐蚀问题地理论知识.继续我们之前地研究,我们现在正努力提出更加易懂地牺牲阳极阴极保护准则,扩大牺牲阳极阴极保护在实际工程中
石武客专XXX特大桥跨 天然气管安全保护及排流方案 中铁X局石武客专河南段项目部 2008年11月
一、工程概况 石武客专XX大桥130-131#墩，。与天然气管道形成“十”字交叉口。 根据调查，位于大XX大桥130-131#墩天然气管，管径377mm，天然气管埋深1.3m左右（管顶至地面）。 二、总体保护方案 根据设计要求，开挖至燃气管下0.9m。在天然气管两侧各实施一道钢筋砼支撑墙，支撑墙厚0.3～0.4m，支撑墙距天然气管外壁 1.01m。两道支撑墙之间全部回填中粗砂。在管顶以上0.38m高处放置盖板，盖板搁置于支撑墙上，盖板厚0.35m。由此，盖板与支撑墙形成桥梁体系，路面受力传递至盖板，力再由盖板通过支撑墙及其基础，传递至天然气管下的土体中。整个受力系统不经过天然气管，最大限度的保证了天然气管的安全。保护天然气管的桥梁系统深度2.47m，宽度4.8m，总长12m。基坑采用人工开挖。人工开挖的操作人员之间，必须保持足够的安全距离。由于基坑开挖的深度大于天然气管的埋深，故基坑开挖后，必然存在天然气管腾空的现象。天然气管因底部覆盖物掏空后，管道会产生较大的挠度，从而引发安全问题。为应对该安全问题，拟在10m范围内，在人工开挖暴露出天然气管后，在管道两侧打入3对4m的钢板桩，每对间隔3m左右。在每对钢板桩上应连接一道钢管，燃气管采用钢丝绳吊起后，钢丝绳支撑于钢管。在保证天然气管安全的基础上，并根据支撑墙基础尺寸，钢板桩距天
然气管边0.25m。钢板桩顶低于盖板底，支撑墙施工完毕，黄砂回填至天然气管后，撤掉钢丝绳，切割掉钢管，钢板桩则保留在基坑中。基坑开挖后，若遇水，则需将水排干后，方可施工。为保证回填质量，回填砂采用中粗砂。 排流采用固态去耦合器排流，具有降低感应电压效果好、维护方便、适用性强的优点。 防腐蚀采用牺牲阳极装置。 绝缘防护处理采用环氧树脂玻璃钢防腐。 三、施工工期 本次工程预计工期为60天，盖板需提前制作完成。 四、施工方案 （一）混凝土结构工程 施工流程图： 测量放样→开挖基坑→浇筑素垫层→钢筋绑扎→竖立模板→混凝土浇筑→混凝土养护→拆除模板→基坑回填 ①、施工准备 按图纸要求测放天然气管中心桩，定出基坑开挖的纵横轴线控制桩。 ②、基坑开挖 挖土前按施工图放好中心线及承台纵横轴线，按要求引测好水准点。 挖土采用人工开挖，土方全部外运。
油田钻井抽油杆牺牲阳极阴极保护案例 石油钻井抽油杆及抽油管是石油开采过程中的重要环节，一旦发生抽油管断裂或者油管泄漏，就会导致整个油井停产甚至报废，抽油杆受原油采出水、H2S、硫酸盐还原菌、高温高压的各种腐蚀，腐蚀极为严重，采用牺牲阳极阴极保护不但可以解决抽油杆的腐蚀问题，还可以一起解决抽油杆偏磨的问题。效果非常显著。 管道的阴极保护分为外加电流阴极保护和牺牲阳极阴 极保护。管道是空心的管子,但对于象抽油井上的抽油杆这种实心管(杆)应用牺牲阳极保护及其保护距离的计算,就笔者检索所知还没有资料涉及。抽油井采油是世界各大油田较为常见、也是较为主要的采油方式之一。因此,重视对抽油杆的保护就显得至关重要。 据2002年文留油田作业调查统计,全年抽油井事故发生498井次,其中因抽油杆节箍出现断、脱事故的总数为352井次,占抽油井事故总数的70.7%。 抽油杆节箍处易断原因主要有以下几个方面: (1)抽油杆材质的缺陷;
(2)抽油杆在井筒内受复杂拉伸压缩交变应力的作用; (3)杆偏磨腐蚀严重。 造成杆脱的主要原因是: (1)抽油杆下井时上扣扭矩不够; (2)杆柱组合或生产参数不合理; (3)杆柱固有的工作特性所致; (4)抽油杆节箍处存在严重的偏磨、腐蚀现象。 采取下述办法可减少事故发生: (1)加强质量管理,应用抽油杆超声波自动检测系统进行检测,杜绝不合格杆下井; (2)提高作业质量,杜绝人为因素造成事故; (3)严格按API标准认真优化杆柱组合和确定生产参数; (4)增强杆的抗拉、抗疲劳强度。抽油杆在井筒环境下的复杂受力情况和发生的偏磨(偏磨广义讲也是腐蚀,属于腐蚀中的磨蚀现象)腐蚀现象是不以人的意志为转移的。
河南汇龙合金材料有限公司 长输管道牺牲阳极法 阴 极 保 护 方 案 河南汇龙合金材料有限公司二零一九年八月三十一日
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 ------------------------------------------- 8（七）主要测试设备和工具 --------------------------------------- 8 二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计---------------------------------- 8 三、施工方法-------------------------------------------------------- 9 1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 9 2、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9
牺牲阳极法和外加电流阴极保护法并联防护才能取得良好 的效果 在实际的工程应用中，将被保护的金属阴极极化以消除电化学不均匀性所引起的金属腐蚀的方法称为阴极保护。阴极保护技术就是通过向被保护的管道通以足够的直流电流，使管道表面产生阴极极化，减小或消除造成管道土壤腐蚀的各种原电池的电极电位差，使腐蚀电流趋于零，进而达到阻止管道腐蚀的目的。该技术方法经过几十年的快速发展，已经成为技术较为成熟，市场也较为广阔的管道防腐技术，且操作简单，实施安装工程量不大的同时亦能起到很好的排流作用。阴极保护作为防腐层保护的一种补充手段是必不可少的，它可以弥补涂层的缺陷(破坏、漏点等)。因此，管道阴极保护技术作为第二道防线更好地抑制管线的腐蚀，也是反应管线防腐状态的重要指标。 目前较为常用的两种阴极保护方法分别是牺牲阳极阴极保护法和强制(外加)电流阴极保护法。前者是用一种腐蚀电位比被保护金属腐蚀电位更负的金属或合金与被保护体组成电偶电池，依靠负电性金属不断腐蚀溶解产生的电流供被保护金属阴极极化而构成保护的方法，由于低电位金属所在电偶电池中作为阳极，偶接后其自身腐蚀速度增加;后者则
是利用外部直流电源直接向被保护金属通以阴极电流，使之阴极极化，实现被保护体进入免蚀区而受到保护的方法，由辅助阳极、参比电极、直流电源和相关的连接电缆组成。 牺牲阳极法和外加电流阴极保护法各有优缺点，有其各自的应用范围，应根据供电条件、介质电阻率、所需保护电流的大小、运行过程中工艺条件变化情况、寿命要求、结构形状等决定。牺牲阳极阴极保护法不需外部电源，投产后维护管理工作量小，但在高电阻率环境中不宜使用，同时保护范围和输出电流小且输出电流还不可调;强制电流阴极保护法输出电流连续可调，保护范围大，不受土壤电阻率的限制，适用性强，保护装置使用寿命长，但是却需外部电源，投产后需进行维护管理。通常情况下，对有电源、介质电阻率大、所需保护电流大、条件变化大、使用寿命长的大系统，应选用外加电流阴极保护，反之宜选用牺牲阳极保护。在一些情况下，需要将牺牲阳极法和外加电流阴极保护法并联防护才能取得良好的效果。
钢管桩牺牲阳极阴极保护工程 施 工 方 案 宁波海力工程发展有限公司舟山外钓岛光汇万吨级油品码头工程11-13#泊位工程项目经理部 二0一三年十月
目录 钢管桩牺牲阳极阴极保护工程 (1) 1.编制依据 (4) 2.工程量 (4) 3.工程质量要求 (4) 工程用铝-锌-铟-镁-钛合金牺牲阳极尺寸、重量、表面质量和化学成分符合GB/T4948-2002“铝-锌-铟系合金牺牲阳极”标准规定和设计要求，牺牲阳极水下焊接安装位置、焊接焊缝长度、高度符合设计要求，工程质量达到优良。 (4) 4.工期与施工安排 (4) 5.施工人员组织配备 (5) 16 (5) 17 (5) 陈庆台 (5) 水下焊接安装 (5) 焊接施工（证书编号04-1-21） (5) 18 (5) 丁明星 (5) 水下焊工 (5) 水下焊接安装 (5) 焊接施工（证书编号04-1-21） (5) 19 (5) 高辉 (5) 水下焊接安装 (5) 焊接施工（证书编号04-1-21） (5) 20 (5) 夏保芳 (5) 水下焊工 (5) 水下焊接安装 (5) 焊接施工（证书编号04-1-21） (5) 21 (5) 高永生 (5) 潜水员 (5) 潜水作业 (5) 潜水安装（证书编号C2） (5) 22 (5) 步卫岗 (5) 潜水员 (5) 潜水作业 (5) 潜水安装（证书编号C2） (5)
王建等6人 (5) 辅助人员 (5) 辅助工作 (5) 辅助工作 (5) 6. 牺牲阳极水下焊接安装施工主要设备 (6) 表2牺牲阳极水下焊接安装施工主要设备 (6) 7．工程质量控制 (7) 为了确保工程质量达到优良，质量控制程序如下： (7) 牺牲阳极生产质量控制 (7) 8.工程质量管理 (9) 9.钢管桩保护电位检测 (12) 10.安全保证措施 (12) 11文明施工及环保措施 (15) 12附表 (17) 舟山光汇万吨级油码头钢管桩牺牲阳极阴极保护工程 (22) 舟山光汇万吨级油码头钢管桩牺牲阳极阴极保护工程 (23)
牺牲阳极阴极保护法 牺牲阳极的阴极保护法是在保护钢铁设备上连接一种更易失去电子的金属或合金。例如：钢闸门的保护，有的就应用这种方法。它是一种比较更为活泼的金属，如锌等，连接在钢闸门上。这样，当发生电化腐蚀时，被腐蚀的是那种比铁更活泼的金属，而铁被保护了。通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分，装上一定数量的锌块，来防止船壳等的腐蚀，就是应用的这种方法。目前，电化学保护发出应用除海水或河道中钢铁设备的保护外，还应用于防止电缆、石油管道、地下设备和化工设备等的腐蚀。实质是一种原电池反应。 说法是正确的。阴极保护中的被保护的是阴极，电子是从被牺牲的阳极流向被保护的部分（阴极），也就是说电子是流向阴极的。 同时被保护部分（阴极）、腐蚀环境（电解质）、被牺牲部分（阳极）构成了一个化学电池。在化学电池中电子（负电荷）流入正极。所以被保护部分就是正极。 说法是相同的。 发生氧化作用的极称为阳极，在原电池中，阳极是负极；在电解池中阳极是正极。 与阴极（cathode ）相对应。 成套镁牺牲阳极，由镁牺牲阳极锭1支，一根VV-10㎜2电缆3米，填包料50kg，棉布口袋1条，塑料编织袋1条组成。即棉布口袋内有镁牺牲阳极锭1支其铁芯上焊VV-10㎜2电缆3米1根，焊接处做绝缘处理，并套有热缩管。镁牺牲阳极锭周围均匀分布50kg填包料。棉布口袋外套塑料编织袋1条。镁牺牲阳极适用于在土壤、淡水及海水等介质中工作的钢质设施的阴极保护。 以上的镁合金牺牲阳极也可以经组装后提供给客户。裸阳极首先和电缆连接，连接部位用环氧树脂密封。然后加填充料封装在棉布袋里。 长效型镁合金阴极保护系统主要通过消耗自身阳极体材料，借助土壤、水等电解质向被保护埋地金属结构提供阴极电流，使被保护埋地金属结构进行阴极化，随着电流的不断流动，阳极材料不断消耗掉，被保护金属构筑物不会受到腐蚀；在阳极体外部采用我公司特制的含有保湿因子的填包料包覆，它能吸收阳极体周围水分，降低阳极体周围介质的电阻率，使阳极溶解均匀，并保持稳定的电流输出，延长了阴极保护系统使用寿命。且在运行过程中产物易脱落，易被环境所分解，不含有毒有害物质，对环境无污染，是地下金属构筑物防腐工程中理想的环保型产品。