管道阴极保护技术应用
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阴极保护在埋地燃气管道腐蚀防护中的应用阴极保护是一种有效的腐蚀防护方法,在埋地燃气管道的防腐蚀中具有广泛的应用。
阴极保护是通过在金属结构表面形成一个与金属电位负相关的电流,以抑制金属的电化学反应,从而达到保护金属的目的。
第一,对于燃气管道的外部防腐蚀,阴极保护是一种主要的腐蚀防护手段。
由于燃气管道常年埋在地下,暴露在湿润的环境中,容易受到土壤中的腐蚀性物质的侵蚀,导致管道产生腐蚀。
通过在燃气管道表面安装阴极保护系统,可以在管道周围形成一个与金属电位负相关的电流场,抑制金属的电化学反应,从而防止管道的腐蚀。
阴极保护系统通常由阳极、电源和地基组成。
阳极通过与金属管道连接并和土壤产生电化学反应,产生一种保护电流,起到保护金属的作用。
电源为阳极提供电流,保证阳极的正常工作。
地基则是保证电流形成电流场的基础,通常利用土壤电导率较高的地方,如湿泥土或者水域等。
第二,阴极保护也可以应用于燃气管道的内部腐蚀防护。
燃气管道内部的腐蚀主要是由于燃气中含有的腐蚀性物质,如H2S等,引起的电化学反应所致。
在阴极保护系统中,可以通过安装阳极在管道内部,与管道金属产生电化学反应,形成一个保护电流场,从而抑制管道的内部腐蚀。
阴极保护是一种被动式腐蚀防护方法,不需要人工干预,可以长期稳定地工作。
阴极保护的工作原理简单,技术成熟,操作便捷。
只需要安装好阳极、电源和地基,并进行一些简单的调试和监控,就可以实现对燃气管道的有效腐蚀防护。
阴极保护对环境友好,不会产生污染物和废水。
与一些化学腐蚀防护方法相比,具有更低的环境风险。
阴极保护具有高效的腐蚀防护效果。
通过合理设计和正确安装调试,可以实现对燃气管道的全面保护,延长其使用寿命,提高运行安全性。
阴极保护在埋地燃气管道腐蚀防护中具有重要的应用价值。
它是一种成熟的腐蚀防护技术,具有简单、便捷、环保和高效的特点。
在燃气管道的设计、建设和维护过程中,应合理应用阴极保护技术,确保管道的安全运行。
站场内埋地管道区域性阴极保护技术优化与应用站场内埋地管道是石油、天然气等能源运输和供应的重要设施,对于保障能源安全具有极其重要的意义。
由于土壤和水环境的复杂性以及外界环境的腐蚀作用,地下管道存在着严重的腐蚀问题。
为了延长管道的使用寿命、减少维护成本和确保运输的安全性,必须采取措施对地下管道进行防腐蚀处理。
目前,站场内埋地管道的防腐蚀技术主要包括物理防护和电化学防护两种方法。
物理防护主要是通过涂覆防腐漆、使用防腐涂层材料、包裹防腐材料等方式,将外界的腐蚀介质与管道隔离开来,防止腐蚀介质侵蚀管道。
电化学防护则是利用阴极保护原理,在管道上安装阴极保护设备,通过提供电流,使管道表面成为阴极,从而抑制腐蚀反应。
单一的防腐蚀方法存在着一些局限性,不能完全解决地下管道的腐蚀问题。
站场内埋地管道区域性阴极保护技术应运而生,它综合了物理防护和电化学防护的优势,有效地解决了单一防腐蚀方法的不足。
该技术主要利用现代电化学防护理论和技术手段,将电流在地下管道中均匀分布,形成一个连续的阴极保护区域,从而实现对整个管道的保护。
其具体优化和应用主要包括以下几个方面。
需要对管道进行全面的腐蚀情况评估和分析,确定腐蚀热点和危险区域。
通过使用腐蚀监测技术,如电位、电阻和腐蚀速率等监测方法,及时了解管道的腐蚀状况,并根据腐蚀情况采取相应的防护措施。
对于腐蚀严重的区域,可以增加阴极保护电流密度,加强防护措施,提高防护效果。
需要合理选择阴极保护器件和线缆材料,确保阴极保护设备的性能和稳定性。
阴极保护器件主要包括铜、铁、铝和锌等金属材料,可以根据管道的材质和腐蚀环境选择合适的材料。
线缆材料则必须具有良好的电导性能和耐腐蚀性能,保证电流的传输和阴极保护的效果。
需要确保阴极保护系统的可靠性和稳定性。
阴极保护系统应具备自动监测和自动控制功能,能够实时监测管道的阻抗和电流密度,及时反馈管道的腐蚀情况和防护效果,并根据监测结果对阴极保护系统进行调整和优化。
浅谈阴极保护在长输管道中的应用阴极保护是一种常见的腐蚀防护技术,它是在管道和金属设备表面附加一定电位,使其成为阴极,从而减少或消除阳极反应,有效地防止金属腐蚀。
长输管道是石油和天然气生产及运输的重要组成部分,然而腐蚀问题会威胁其正常运行及寿命,因此在长输管道中应用阴极保护技术非常必要。
长输管道在生产过程中接触许多介质,并受到各种因素的侵蚀,如土壤中的水、盐分、氧气、微生物等等。
这些因素都会导致管道金属表面出现氧化反应,最终导致腐蚀。
阴极保护技术可以有效地阻止这些反应,保护管道的表面。
长输管道的阴极保护方法有多种,比如外加电流阴极保护、半被动阴极保护、阴极电位防护等。
外加电流阴极保护是一种常用的阴极保护方式,通过在管道的金属表面附加一定的电流来减少阳极的反应。
其原理是用比金属还“优越”的阴极金属(例如铝、镁等)或导体连接于管道上,使得金属表面电位下降,达到保护目的。
这种方法的优点是保护效果良好、技术成熟、可靠性高。
但是需要对管道金属进行完全的贴合,匹配性高,此外,外加电流还需一个电源来供应电能。
半被动阴极保护是阴极保护技术的一种改进型,它通过与管道接触的泥炭、石墨等物质的自然电位差来实现阴极保护。
这种方法的优点是操作简单,成本低。
但是其保护能力有限,不能完全覆盖整个管道,需要针对不同的管道材质选择不同的辅料。
阴极电位防护是一种新型的阴极保护方法,它是使用物理化学方式实现的,通过精确地控制金属表面的电位来减少阳极反应。
可以准确控制保护电位、保护电流和保护时间,达到良好的保护效果。
但是此方法还需要进一步研究和实践进行验证。
总的来说,阴极保护技术可以大大降低管道的腐蚀率,保障长输管道的正常运转和寿命。
根据不同的管道材质、操作难度、成本和管道功能等因素,企业应该选择最适合其需要的阴极保护技术。
建议在工程建设初期进行防腐处理,定期检查和维护,如果有问题及时修复,以确保长输管道的正常运转,保障石油和天然气的供应。
阴极保护在埋地管道中的应用本文主要探讨了阴极保护在埋地管道中的具体的应用,分析了埋地管道工程建设中如何更好的设置阴极保护系统,以确保埋地管道使用过程中的效果,以期能够为同行提供参考。
标签:阴极保护;埋地管道;应用一、前言埋地管道使用的过程中,还存在很多的问题,阴极保护问题就尝尝被施工人员所忽略,阴极保护效果不佳,就容易导致埋地管道使用过程中出现问题,所以,一定要重视埋地管道阴极保护问题。
二、阴极保护技术的原理及方法1、阴极保护基本原理阴极保护技术是利用电化学的腐蚀原电池原理,将被保护的金属结构作为阴极,向其通以足够的直流电流,使金属表面产生阴极极化,最终减小或消除金属材料整体上各种局部阴极和局部阳极之间的电位差,使腐蚀电流趋于零,从而控制金属的腐蚀。
2、阴极保护方法在绝大多数情况下,可以通过三种方法实现阴极保护过程。
2.1、牺牲阳极法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,被保护金属作为阴极,让电位低的金属向阴极材料不间断地提供电子。
牺牲阳极因较活泼而优先溶解遭到强烈腐蚀,此时阴极材料首先极化,在其表面富集电子,不再产生离子,进而减缓并停止结构腐蚀进程,达到保护阴极材料的目的。
2.2、强制(外加)电流法是通过外加直流电源以及辅助阳极,直接向被保护的金属结构施加阴极电流或给辅助阳极施加阳极电流,使被保护金属发生阴极极化,同样达到保护阴极金属结构的目的。
2.3、排流保护法是以排除杂散电流为目的的阴极保护方法。
该方法分为三种,其中直接排流和极性排流分别用于杂散电流干扰电位极性稳定不变和正负交变的情况。
还有一种是强制排流,它通过整流器进行排流。
当有杂散电流存在时,利用排流进行保护;当无杂散电流时,就用整流器供给保护电流,使保护体处于阴极保护状态。
三、阴极保护技术在埋地管道中的应用1、阴极保护技术原理所谓的阴极保护,是金属的阴极被阴极电流极化产生的。
一般都以外加电流或阳极牺牲为主要形式。
管道阴极保护的检测方法通常都是以每隔一定的距离测算的阴极保护数据判断的。
阴极保护技术在埋地管道上的应用案例的总结课程:现代阴极保护技术班级:学号:姓名:目录1.阴极保护技术介绍1.1阴极保护技术原理1.2阴极保护方法1.2.1牺牲阳极阴极保护技术1.2.2强制电流阴极保护技术2. 阴极保护技术在埋地管道上的应用2.1 阴极保护技术的应用现状2.2 埋地管道采取防腐措施的必要性3.应用实例分析3.1 西气东输东输管道工程阴极保护3.1.1 阴极保护设计参数选定3.1.2 阴极保护站位置的确定3.1.3 阴极保护系统的构成3.1.4 管道外防腐涂层与阴极保护的协调问题3.2 天津渤西油气处理厂管道牺牲阳极保护3.2.1 保护电位的确定3.2.2 阳极材料及数量的确定3.2.3 阳极分布及埋设3.3 长庆油田靖咸长输管道、靖惠管道、第三采油厂管道的检测与评定3.4 油气管道阴极保护的现状与展望参考文献1.阴极保护技术介绍1.1阴极保护技术原理阴极保护是通过阴极电流使金属阴极极化实现。
通常采用牺牲阳极或外加电流的方法。
系统的检测主要通过每间隔一定的距离所测得的阴极保护数据来准确分析判定管道的阴极保护状态。
1.2阴极保护方法1.2.1牺牲阳极阴极保护技术牺牲阳极法是将需要保护的金属结构作为阴极,通过电气连接与电子电位更低的金属或合金连接,使其满足腐蚀电池形成的条件,让电子电位低的阳极材料向电子电位高的阴极材料不间断地提供电子。
牺牲阳极因较活泼而优先溶解,向被保护金属通入一定量的负极直流电,使其相对于阳极接地装置变成一个大阴极而免遭腐蚀, 而阳极则遭到强烈腐蚀;此时阴极材料的结构首先极化,在结构表面富集电子,不再产生离子,进而减缓并停止结构腐蚀进程,从而达到保护阴极材料的目的。
1.2.2强制电流阴极保护技术强制(外加)电流是通过外加的直流电源(整流器等),直接向被保护的金属材料施加阴极电流,使其发生阴极极化,同样达到保护阴极金属材料的目的。
而给辅助阳极(一般为高硅铸铁或废钢)施加阳极电流,构成一个腐蚀电池,也可使金属结构得到保护。
阴极保护在埋地燃气管道腐蚀防护中的应用一、阴极保护技术原理阴极保护技术是利用外加电流的方式,使金属结构表面成为阴极,从而减缓或阻止金属腐蚀的一种技术措施。
在埋地燃气管道腐蚀防护中,常见的阴极保护方式主要包括外部直流阴极保护和内部直流阴极保护两种。
外部直流阴极保护是通过埋地电流系统向管道施加一个与自然腐蚀电流相反的阴极保护电流,从而使管道表面成为阴极,进而抑制金属腐蚀的过程。
而内部直流阴极保护是通过向管道内注入一定的保护电流,使管道内壁成为阴极,实现对管道内壁的腐蚀防护。
1. 提高管道的使用寿命燃气管道长期埋地使用,易受到土壤、水分和微生物等环境因素影响,导致管道金属材料产生腐蚀。
而阴极保护技术可以有效地延长管道的使用寿命,减少其腐蚀速率,提高管道的安全性和可靠性。
2. 降低管道维护成本传统的管道防腐方法往往需要定期进行外部涂层维护和修复,而且持续时间较短。
而采用阴极保护技术可以减少对管道的维护频率和维护成本,降低运行成本。
3. 提升管道的安全性阴极保护技术可以有效地阻止管道腐蚀的发生,保护管道的完整性,降低管道泄漏的风险,提升管道的安全性和稳定性。
4. 减少环境污染一旦燃气管道发生泄漏,不仅会引发安全事故,还会造成环境污染。
采用阴极保护技术可以有效降低管道泄漏的风险,减少环境污染。
阴极保护技术在燃气管道腐蚀防护中已经得到广泛应用,并且在工程实践中取得了较好的效果。
以某市某燃气公司的某工程为例,该工程采用了外部直流阴极保护技术,通过在管道埋地段设置良好的接地电极和阴极保护装置,建立起有效的阴极保护系统。
工程运行一段时间后,通过对管道的腐蚀情况进行检测和分析,发现管道表面出现了明显的腐蚀现象,并取得了良好的防腐效果。
阴极保护技术的应用也需要充分考虑管道的材质、设计参数和实际使用环境等因素,以确保防腐效果的可靠性和持久性。
未来,随着我国燃气行业的发展和对阴极保护技术需求的增加,阴极保护技术在燃气管道腐蚀防护中的应用将会得到更加广泛的推广和应用。
站场内埋地管道区域性阴极保护技术优化与应用随着城市化进程的不断加速,地下管道网络的建设变得越来越重要。
在地下管道的建设过程中,为了确保管道的安全使用,防止地下管道的腐蚀现象,需要对管道进行阴极保护技术的应用。
而对站场内埋地管道区域性阴极保护技术的优化与应用,更是一个重要的话题,本文将从技术优化的角度出发,对这一问题进行探讨。
站场内埋地管道区域性阴极保护技术的优化,首先需要从技术原理出发进行优化。
阴极保护技术是利用外部电源在被保护金属表面产生一个负电位,使其成为阳极而在金属表面产生一个保护性的膜层,防止金属腐蚀的一种技术。
在站场内埋地管道区域性阴极保护技术中,需要考虑管道长度较长、管道所处环境复杂等因素,因此在技术原理上需要考虑如何更好的适应这些特殊情况。
对于长距离的管道,需要考虑如何在电极布置上进行优化,以确保整个管道的阴极保护效果均匀。
对于复杂的环境条件,也需要考虑如何改变电位的控制方式,以应对不同情况下的管道腐蚀问题。
站场内埋地管道区域性阴极保护技术的优化还需要考虑材料的选择和施工工艺等方面。
在工程应用中,材料的选择和施工工艺对阴极保护技术的效果起着至关重要的作用。
优化材料的选择,需要考虑材料的耐腐蚀性能、耐磨性能等因素,以确保所选材料符合管道使用的环境条件。
而在施工工艺上,需要考虑如何更好的在现有管道上进行改造,以满足阴极保护技术的需要。
还需要考虑如何在施工过程中减少对原有管道的影响,以减少不必要的工程成本。
站场内埋地管道区域性阴极保护技术的优化还需要考虑系统的可靠性和运行维护等方面。
在阴极保护系统应用过程中,系统的可靠性对管道的安全使用起着至关重要的作用。
优化系统的可靠性需要从系统设计、设备选择等方面进行考虑。
并且,随着管道的使用,对系统的运行维护也需要得到重视,以确保整个系统一直处于一个良好的运行状态。
在站场内埋地管道区域性阴极保护技术的优化与应用中,需要综合运用科学技术手段,加强研究和实践,不断完善和提高阴极保护技术水平。
站场内埋地管道区域性阴极保护技术优化与应用【摘要】本文主要介绍了站场内埋地管道区域性阴极保护技术的优化与应用。
在分析了研究的背景、意义和目的。
在正文中,首先概述了区域性阴极保护技术,并重点讨论了站场内埋地管道阴极保护技术的优化和应用案例分析。
随后,详细介绍了技术优化方法,并进行了经济效益分析。
在总结了本文的研究成果并展望了未来的研究方向,同时提出了技术推广与应用的建议。
本文通过深入探讨区域性阴极保护技术的优化与应用,为相关领域的研究和实践提供了重要参考。
【关键词】站场内埋地管道、区域性、阴极保护技术、优化、应用案例、技术优化方法、经济效益分析、总结与展望、技术推广与应用、研究展望。
1. 引言1.1 研究背景随着社会经济的不断发展和城市化进程的加快,站场内埋地管道的建设和运行管理形成了一个庞大的体系。
随着管道运行年限的增加,部分管道出现了腐蚀现象,给管道的安全运行带来了极大的隐患。
如何对站场内埋地管道进行有效的阴极保护技术优化和应用成为了当前亟待解决的问题。
目前,虽然站场内埋地管道阴极保护技术已经得到了广泛应用,但仍然存在一些问题,如阴极保护效果不稳定、保护电流损失较大等。
对区域性阴极保护技术的优化和应用具有重要意义,可以提高管道的安全性和稳定性,减少管道运行期间的腐蚀损失,延长管道的使用寿命,保障站场内管道系统的正常运行。
为了解决上述问题,本文将对区域性阴极保护技术进行深入研究,并通过案例分析、技术优化方法和经济效益分析来探讨该技术在站场内埋地管道中的应用前景,从而为管道运行管理和维护提供有力的支持。
1.2 研究意义区域性阴极保护技术在站场内埋地管道领域具有重要的意义。
通过优化和应用该技术,可以有效延长管道的使用寿命,减少管道的维护和修复成本,提高管道的运行效率和安全性。
区域性阴极保护技术可以有效保护管道免受外部环境因素的侵蚀,减少管道的腐蚀和破损,从而降低管道事故的发生率,保障输送管道的安全运行。
油气长输管道中阴极保护技术的应用分析摘要:随着经济的发展,人们生活水平越来越高,生产力为了适应社会也在不断提高,目前我国资源运输仍然存在着较多问题,油气大多运用长输管道,在油气输送中容易出现管道被腐蚀的情况,当然,最合适的防腐措施就是采取阴极保护,本文主要以长输管道容易被腐蚀这一现象为切入点,分析采取防腐措施的必要性,探讨阴极保护策略。
关键词:油气长输管道阴极保护技术引言:在铺设油气长输管道时十分困难,首先管道较长,其次管道内部环境较复杂,而且容易遭受多种物质的腐蚀,经长时间研究表明,阴极保护措施是油气长输管道中防腐的最佳策略。
一、油气长输管道防腐的必要性我国地大物博,资源较丰富,而资源分布也存在着地区差异,不同区域间调配资源,运输资源已经是国家常态,根据目前调查情况来看,油气在输送过程中需要经过多种复杂的外部环境,不单单是复杂的土壤成分会对管道造成侵蚀,遇到恶劣天气时天气会对管道造成外部侵蚀。
除此之外,某些传输管道输送物质也具有侵蚀性,会对管道内部造成极大破坏,在长期运输过程中,由于管道经常受到来自内部的腐蚀,这也会加重管道老化,造成资源浪费,如果管道发生破坏,管道内的物质泄露会造成环境污染,甚至会引起火灾等不必要的事故,影响企业经济损失,也会威胁人们生命财产安全,如果防腐措施不到位,在运输途中将会产生资源损耗,而且带来的经济损失也是无法估量的,影响企业经济效益,由此来看,油气长输管道防腐措施需要及早落实。
阴极保护作为防腐措施中的一种,在国内外已有多年发展,这也使得阴极防护技术已趋向成熟。
阴极保护法又具体分为三部分,第一部分是外加电流阴极保护,是指电流的负极与被保护的金属设备相连接,依靠外来的阴极电流进行金属保护,第二个是外加电流阴极保护系统的组成,外加电流阴极保护系统,包括辅助阳极,阳极,平参比电极和直流电源四个部分;第三个是牺牲阳极保护,是指在被保护金属设备上连接一个电位更富的强阳极,从而使阴极极化。
站场内埋地管道区域性阴极保护技术优化与应用一、区域性阴极保护技术的原理与优化区域性阴极保护技术是一种利用外加电流阻止金属腐蚀的技术。
其原理是通过在地下管道表面布置一定数量的阳极,利用这些阳极产生的电流,使地下管道成为电流的阴极,从而抑制管道金属的腐蚀。
在站场环境下,地下管道的腐蚀受到多种因素的影响,如土壤的化学成分、湿度、温度等,因此如何优化区域性阴极保护技术的设计和应用成为关键问题。
优化阳极的布置。
针对站场内地下管道的特点和腐蚀环境,应合理布置阳极,保证地下管道表面的覆盖率和电流密度的均匀分布。
应注意避免阳极的过度集中布置,以免造成局部过度阴极保护,导致管道的其他部位腐蚀加剧。
优化阳极材料的选择。
阳极材料的选择直接影响到区域性阴极保护技术的效果。
常见的阳极材料包括铝合金、镁合金等,这些材料具有良好的电化学性能和耐腐蚀性能,能够有效地发挥阴极保护的作用。
在选择阳极材料时,应综合考虑其电化学性能、机械性能和耐腐蚀性能,以确保阳极的稳定性和长期可靠性。
优化外加电流的控制。
外加电流是区域性阴极保护技术的关键参数之一。
合理控制外加电流的大小和分布,对于保证地下管道的腐蚀防护效果至关重要。
在实际应用中,可以通过监测地下管道的电位和电流密度,调整外加电流的大小和分布,以达到最佳的阴极保护效果。
1. 提高地下管道的抗腐蚀性能。
区域性阴极保护技术能够有效地抑制地下管道的金属腐蚀,延长管道的使用寿命。
通过对站场内地下管道进行区域性阴极保护,可以有效降低地下管道的腐蚀速率,减少腐蚀损失,保证管道的安全运行。
2. 降低腐蚀修复成本。
地下管道一旦受到腐蚀损坏,修复成本通常较高,同时也会对站场的正常运营产生较大影响。
采用区域性阴极保护技术,可以有效地减少地下管道的腐蚀损坏,降低腐蚀修复成本,保证站场的正常运营。
3. 减少环境污染风险。
地下管道腐蚀可能导致泄漏,对周围环境造成严重污染。
采用区域性阴极保护技术,可以有效地减少地下管道的泄漏风险,保护周围环境的安全。
管道阴极保护技术应用
管道阴极保护技术应用
摘要:阴极保护设计是天然气工程应用中的热点与难点。
在分析管网腐蚀与防护状况的基础上,强调了管网进行阴极保护的必要性、可行性。
并总结探讨了城镇钢质燃气管网阴极保护设计中的要点和注意事项。
关键词:腐蚀管道阴极保护电位控制
中图分类号: TG172文献标识码: A
The Technology of Pipeline Cathodic Protection
Abstract: The cathodic protection design is a nature gas engineering applications and difficult. Based on the analysis pipeline corrosion and protection status, emphasizing the pipeline cathodic protection of the necessity and feasibility. Discusses and summarizes the steel town gas pipeline network in the cathodic protection design elements and precautions.
Keywords: pipeline cathodic protection corrosion potential control
腐蚀的定义
从广义上讲,腐蚀是材料和环境相互作用而导致的失效。
这个定义包含了所有的天然和人造材料,例如塑料、陶瓷和金属。
我们通常所研究的腐蚀是金属的腐蚀,金属腐蚀是金属与周围介质发生化学或电化学作用所引起的金属损失的现象和过程。
按腐蚀的机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
电化学腐蚀过程可表示如下
氧化反应:Fe---→Fe2++2e
还原反应:O2+2H2O+4e---→4OH-
2H2O+2e---→H2+2OH-
管道阴极保护基本知识
(1)阴极保护的原理
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。
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电位更负的金属或合金(即牺牲阳极)相连,使被保护体阴极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[1]。
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,辅助阳极接到电源正极,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、恒电流等。
如图1
图1 强制电流法
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。
(2)阴极保护的基本参数
1)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[2]。
新建沥青管道最小保护电流密度为
30—50μA/m2,环氧粉末的管道一般为10--30μA/m2,新建储罐罐
底板最小保护电流密度为1--5mA/m2表示,老罐为5—10mA/m2。
2)最小保护电位
为使腐蚀过程停止,金属经阴极极化后所必须达到的绝对值最小的负电位值,称之为最小保护电位。
最小保护电位也与金属的种类、腐蚀介质的组成、温度、浓度等有关。
最小保护电位值常常是用来判断阴极保护是否充分的基准。
因此该电位值是监控阴极保护的重要参数。
实验测定在土壤中的最小保护电位为-0.85V(相对饱和硫酸铜参比电极)。
3)最大保护电位
在阴极保护中,所允许施加的阴极极化的绝对值最大的负电位值,在此电位下管道的防腐层不受到破坏。
此电位值就是最大保护电位。
外加电流阴极保护系统的主要设施
外加电流阴极保护系统主要由四部分组成:
直流电源、辅助阳极、被保护管道、附属设施
(1)电源设备(恒电位仪)
强制电流系统要求电源设备能够不断地向被保护金属构筑物提
供阴极保护电流,要求电源设备安全可靠;电源电压连续可调;能够适应当地的工作环境(温度、湿度、日照、风沙);功率与被保护构筑物相匹配;操作维护简单。
(2)阳极地床
辅助阳极是外加电流阴极保护系统中,将保护电流从电源引入土壤中的导电体。
通过辅助阳极把保护电流送入土壤,经土壤流入被保护的管道,使管道表面进行阴极极化 (防止电化学腐蚀),电流再由管道流入电源负极形成一个回路,这一回路形成了一个电解池,管道在回路中为负极处于还原环境中,防止腐蚀,而辅助阳极进行氧化反应遭受腐蚀。
管道实施阴极保护的基本条件
①、管道必须处于有电解质的环境中,以便能建立起连续的电路。
如土壤、海水、河流等介质中都可以进行阴极保护。
②、管道必须电绝缘。
首先,管道必须要采用良好的防腐层尽可
能将管道与电解质绝缘,否则会需要较大的保护电流密度。
其次,要将管道与非保护金属构筑物电绝缘,否则电流将流失到其他金属构筑物上,造成其他金属构筑物的腐蚀以及管道阴极保护效果的降低。
③、管道必须保持纵向电连续性。
阴极保护投入运行的调试
(1)阴极保护投入前对被保护管道的检查
(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。
2)对阴极保护的站外设施的选材、施工是否与设计一致。
3)图纸、设计资料齐全完备。
(4)阴极保护投入运行的调试
1)组织人员测定全线管道自然电位、土壤电阻率、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
 按照恒电位仪的操作程序开启,给定电位保持在-1.20伏左右[3],待管道阴极极化一段时间(4小时以上)开始记录直流电源输出电流、电压,测试通电点电位、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24小时以上)。
再重复第一次测试工作,并做好记录。
若最远端保护电位过低,则需再适当调节通电点电位。
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-0.85伏以上,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。
本文从阴极保护的基本知识入手,给阴极保护初学者提供良好的基础知识,为今后更好的从事阴极保护积累理论知识。
参考文献
[1] 迟善武.  阴极保护恒电位仪的技术现状与展望[J]. 油气储运. 2006(08)
[2] 刘国良.  阴极保护方法的应用[J]. 石油化工腐蚀与防护. 2006(06)
[3] 许俊民.  阴极保护的应用[J]. 甘肃冶金. 2007(02)
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