下载文档原格式
管道阴极保护原理
管道阴极保护原理是基于电化学原理的一种方法，主要通过在受保护的金属管道表面提供一个外部电流，以便减少或防止金属腐蚀。
其原理主要包括两个方面：阳极保护和阴极保护。
阳极保护是指在管道周围埋设一个阳极，并将阳极与金属管道连接起来。
阳极通常由具有较高腐蚀性的金属制成，如锌或铝。
当外部电流通过阳极流入金属管道时，阳极材料会发生电化学反应，释放出电子，并在阳极处形成一个阴极保护电流。
这个保护电流会抵消管道表面的阳极腐蚀电流，从而减少或消除金属腐蚀的发生。
阴极保护是指在管道表面施加一个外部电流源，以使管道表面成为一个阴极。
通过与阳极连接，使阳极保护电流源将电子输送到管道表面，从而在管道上形成一个保护性的电化学反应。
这个电化学反应会导致阴极处的氧还原反应，将金属的阳极腐蚀电流转化为阴极保护电流，减少了金属的腐蚀。
综上所述，管道阴极保护的原理是通过在金属管道上提供一个外部电流，使金属表面形成一个保护性的电化学反应，来减少或防止管道的腐蚀。
阳极保护和阴极保护是实现管道阴极保护的两种不同方式。
供水管道阴极保护施工方案1
在供水管道的运行中，防止腐蚀是至关重要的，而阴极保护技术是一种有效的手段。
本文将介绍一种适用于供水管道的阴极保护施工方案。
1. 施工前准备
在进行阴极保护施工之前，首先需要对供水管道进行全面的检查和评估，确定腐蚀的程度和位置。
同时，需要对施工现场进行必要的清理，确保施工环境安全整洁。
2. 施工工艺
2.1 清洗处理
在施工前，需要对管道表面进行清洗处理，去除表面的杂质和污垢，确保阴极保护系统的正常运行。
可以采用水冲洗、喷砂等方法进行清洗。
2.2 安装阴极保护装置
根据管道的具体情况和要求，安装阴极保护装置，包括阳极、阳极基座、供电系统等组件。
确保装置安装稳固可靠。
2.3 连接电源
将阴极保护系统与电源连接，并进行系统调试，确保系统正常运行，保护效果达到设计要求。
2.4 监控系统运行
在施工完成后，需要对阴极保护系统进行定期监控和维护，确保系统的正常运行和保护效果。
3. 施工质量检验
施工完成后，应对阴极保护系统进行质量检验，检查系统连接是否牢固，电流是否稳定，保护效果是否达标。
如有问题，及时进行修复和调整。
4. 施工注意事项
•施工现场应保持整洁，确保施工安全；
•操作人员应具备相关操作技能和经验，确保施工质量；
•施工过程中要注意保护设备和管道，避免损坏；
•施工完成后要及时清理现场，排除施工垃圾。
以上是一种适用于供水管道的阴极保护施工方案，希望能为相关施工工作提供一定的参考和指导。
循环水管道外壁阴极保护方案一. 保护方法由于埋地钢制管道在土壤中会很快遭到腐蚀，轻则点蚀，重则断开，带来极大的安全威胁。
本管道即使采用加强级涂层也无法满足25年的工作要求，结合实际情况我们采用牺牲阳极法阴极保护来保护管线达到工作要求。
采用牺牲阳极法其优点为：①施工比较方便；②日常不需要进行维护，只要每年测量一下即可；③更换方便，如果阳极消耗完，可以在原位置再焊上一块阳极即可；④保护电流分布均匀，保护效果好，利用率高；⑤对临近构筑物无干扰或很小。
二. 土壤电阻率及采用材料土壤电阻率为400Ω·m。
作为牺牲阳极的材料有三种：铝牺牲阳极、锌牺牲阳极、镁牺牲阳极。
其中铝牺牲阳极只能用在海水或沿海滩涂中，在土壤中一般不予考虑。
锌牺牲阳极适于低电阻率土壤环境或沿海滩涂中应用，镁牺牲阳极适于中、高电阻率土壤环境中。
根据此土壤电阻率，确定牺牲阳极阴极保护系统所用材料为镁合金牺牲阳极。
三. 保护对象从给定技术规范书上统计出管道长度，保护面积见下表。
序号名称管径，m 长度,m 保护面积,m21 厂区内埋地循环水管（管道外壁）1.82 42 2422.22 24 1703.02 240 22802 厂区外埋地循环水管（管道外壁）3.02 81 7702.42 33 2523 主厂房外埋地焊接0.92 16 48钢管（管道外壁）4 公用水泵房外埋地管（管道外壁）1.02 60 1940.72 21 485 弯管、接头等保护面积200.2合计4204.2四. 技术指标4.1 保护寿命：牺牲阳极保护寿命不小于25年。
4.2 保护电位：管道的电位负于- 0.85V（相对于Cu/CuSO4参比电极），或其自然电极电位负向极化200～300mV。
4.3 阳极的布置尽量最大发挥其功效，并尽量减少对其它系统的不利影响。
五．引用标准SY/T0019-97 《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》GB/T 17731-1999《镁合金牺牲阳极》SY/T0023-97 《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》SY/T0029-98 《埋地钢质检查片腐蚀速度测试方法》胡士信编著《阴极保护工程手册》GB/T 16166-1996 《滨海电厂海水冷却水系统牺牲阳极阴极保护》六．阴极保护设计计算6.1 所需保护电流6.1.1保护电流密度保护电流密度是指金属构件达到完全保护所需的最小电流密度。
阴极保护技术在PCCP管道供水工程中的应用发表时间：2020-05-29T17:08:23.233Z 来源：《工程管理前沿》2020年2月6期作者：张超魁[导读] 阴极保护技术即利用电化学的方法，将需要保护的管道结构极化【摘要】阴极保护技术即利用电化学的方法，将需要保护的管道结构极化，使之电位向负向移动，以达到在环境介质中处于阴极，使管道处于被保护的状态。
本文介绍阴极保护技术在PCCP管道工程中的工作原理及安装方法。
【关键词】PCCP管道引水工程阴极保护1 前言为了延长和保证PCCP管道的使用寿命，阴极保护技术目前已广泛应用到各种供水、引水、污水处理等管线项目中。
该技术是一种用于防止金属在电介质（海水、淡水及土壤等介质）中腐蚀的电化学保护技术，其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，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，避免或减弱腐蚀的发生。
本文则以某供水工程为例，介绍阴极保护技术在PCCP管道工程中的工作原理及安装方法。
2 工程概况某供水工程合同主体工程为管道和溢流池的建安工程，主管道为4根DN3200的PCCP管或钢管。
线路全长为18.469km，其中PCCP管段线路长18.032km，钢管段线路长0.277 km，溢流池段长0.16km。
标段沿线地下水较丰富，地质条件复杂，土壤环境有较强的腐蚀性。
PCCP是目前使用非常广泛的优质复合管材，它是由钢筒、高强预应力钢丝、高强混凝土、高强砂浆和橡胶密封圈等原材料制作而成，不仅具有抗渗性、耐久性、使用寿命长、抗震能力强、施工维护方便等优点，还能适用于高工压、厚覆土等工程环境。
3 PCCP管道腐蚀原因分析PCCP管道是带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护层，采用钢制承插口，同钢筒焊在一起，承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，它充分而又综合地发挥了钢材的抗拉、易密封和混凝土的抗压、耐腐蚀，具有高密封性、高强度和高抗渗的特性。
在循环水系统中施加阴极保护的影响因素循环水系统中也需要施加阴极保护，在对循环水系统中施加阴极保护的时候，需要考虑好多的因素，所需要考虑的因素如下：
①需要考虑好多种材料的偶合，比如说是铜跟刚的耦合，钢跟钛的偶合等都需要考虑；
②循环水系统的结构很复杂，这样就会造成循环水系统中的电流的不均匀分布；
③在循环水系统中也会受到温度的影响；
④既然是循环水系统，就会有水的流动，容易产生流速，流速也会对循环水系统产生影响；
⑤循环水系统的水质也会产生影响，比如说是水的含盐量，水的含氯量、跟水的pH值等都会产生影响。
⑥循环水系统中也会有覆盖层，这些覆盖层也会对阴极保护产生影响。
循环水系统中的水流速度会增大循环水系统中的保护电流密度。
牺牲阳极或者是强制电流都可以提供保护电流，为了保证循环水系统不管循环水的流速跟成分怎么改变都可以得到比较充分的保护，可以使用强制电流法来施加阴极保护，这种阴极保护方法可以通过手动或者是自动的方法来改变电流的方向以及大小。
在小型设备上一般采用牺牲阳极，因为大型设备比较耗费牺牲阳极，所以成本比较高，而且工程量很大。
１前言阴极保护技术包括牺牲阳极和外加电流两种方法，两种方法各有优缺点，对于电厂海水循环水系统，具体选择哪一种方法，往往要根据所需保护电流的大小，可否获得方便的输入电源，是否会引发危险性以及设备结构空间大小等因素决定。
一般对小口径管道，海水流速及介质组成变化较大，需提供较大保护电流情况，较适宜采用外加电流阴极保护。
近年来，电厂机务部分海水循环水系统越来越多地采用外加电流阴极保护。
机务部分循环水系统通常由管道（直管、弯头及大小头等）、设备（如凝汽器、换热器、滤网、蝶阀等）组成，具有复杂的结构、多种材质连接，这些都使管道及设备系统阴极保护变得复杂，要对系统进行全面地保护，必须进行科学合理的设计和良好的防腐施工。
２海水管道系统外加电流阴极保护应用滨海某电厂，３００ＭＷ发电机组，循环水为天然海水，其主厂房内循环及开式循环水钢质管道系统全部采用外加电流阴极保护，保护系统由辅助阳极、参比电极、恒电位仪、阳极屏及连接电缆等附件组成。
该阴极保护系统选用了铂铌和混合金属氧化物（ＭＭＯ）两类辅助阳极，以Ａｇ／ＡｇＣｌ和高纯锌复合参比电极作为系统控制和检测电极。
２．１主厂房内循环及开式循环水管道系统组成主厂房内循环水系统包括φ１８２０×１６钢管３２ｍ，材质为Ｑ２３５Ａ；４个９０°φ１８２０弯头；ＤＮ１８００蝶阀及伸缩器４个；ＤＮ１８００二次滤网２个，材质为３１６Ｌ；ＤＮ１８００收球网２个，壳体为碳钢衬胶，其它材质主要是３１７ＬＮ不锈钢；ＤＮ１８００波纹补偿器４个，主要材质为不锈钢；凝汽器水室衬胶，冷凝管为钛管，管板为钛钢复合板。
开式水系统包括φ８２０×７钢管６６米，材质为Ｑ２３５Ａ；电动滤水器２台，整体材质为３１６Ｌ不锈钢；φ６３０×７钢管７米，材质为Ｑ２３５Ａ；φ５２９×７钢管６米，材质为１０ＣｒＭｏＡｌ；闭式循环热交换器２个，材质为钛。
φ３７７×６钢管７５米，材质为１０ＣｒＭｏＡｌ；电动蝶阀９个；９０°ＤＮ８００热压弯头６个，ＤＮ６００热压弯头４个，ＤＮ５００热压弯头２个；ＤＮ８００×５００大小头２个，ＤＮ６００×５００大小头８个，φＤＮ５００×３５０大小头４个；φ３２５×６钢管４５米；φ２１９×６钢管４８米。
科技成果——PCCP管道阴极保护技术所属行业化工适用范围给排水工程成果简介1、技术原理本技术主要针对PCCP管道在服役过程中由于电化学腐蚀所引发的管壁减薄、管道穿孔、爆管等问题进行预防性保护，其主要技术原理是通过指定的阳极向被保护阴极（PCCP管道）输送电子，阻止阴极释放电子，从而抑制阴极的腐蚀，以达到保护阴极的作用，有效的减少PCCP的腐蚀，从而减少钢铁和混凝土的损耗，实现节能效果。
具体的实施方式主要包括牺牲阳极式阴极保护和外加电流式阴极保护两种，其中牺牲阳极式阴极保护主要由牺牲阳极、参比电极、电缆和测试桩组成；外加电流式阴极保护主要由恒电位仪/整流器、辅助阳极、参比电极、电缆和测试桩组成。
2、关键技术与装备（1）通过建立腐蚀预测模型、阴极保护建模技术等实现系统的阴极保护设计；（2）辅助阳极、整流器/恒电位仪、检测设备。
主要技术指标1、极化值达到100mV，减少腐蚀速度可达98%，极大的延长管道使用寿命；2、极化电位不大于1000mV，避免钢丝氢脆。
技术水平1、该技术达到国内先进水平，由我公司编制的GB/T28725-2012《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》标准通过了国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会的审核，并于2012年9月3日发布，该标准属国内首项埋地预应力钢筒混凝土管道（PCCP）的规范性文件，填补了国内该项技术的空白；2、该技术所形成的国家标准GB/T28725-2012《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》于2014年被中国工业防腐蚀技术协会评为科技进步二等奖；3、2015年获得沈阳市工业和信息产业技术创新项目资金补助50万元；4、2011年3月7日获得“国家实用新型专利”，“预应力钢筒混凝土管道的阴极保护测量组元”，ZL201120056714.6。
典型案例1、辽宁省三湾水利枢纽及输水工程建设管理局所建设的辽宁省三湾水利枢纽及输水工程，线路全长38.099km，枢纽工程水库总库容1.54亿m3，电站装机容量18MW，输水工程输水设计规模67.56万t/d；净水厂一期总供水规模为15万t/d，目前一期工程12.6km已建设完成，工程全线采用牺牲阳极式阴极保护，管线运行情况良好，未发生电化学腐蚀所引发的事故。
管道阴极保护施工方案一、引言：管道输送系统在长期运行过程中容易受到腐蚀的损害，这不仅会导致管道系统的性能下降，还可能造成严重的泄露和事故。
因此，进行管道的阴极保护施工，能够有效地延长管道的使用寿命，并确保其正常运行。
本文将介绍一种有效的管道阴极保护施工方案，以保护管道免受腐蚀的损害。
二、施工方案：1. 步骤一：准备工作在正式施工前，需要进行充分的准备工作。
首先，对管道系统进行全面的检查和评估，确认管道的腐蚀情况和保护需求。
然后，制定详细的施工计划，并确定所需的材料和设备。
2. 步骤二：清洁管道表面在进行阴极保护施工前，必须确保管道表面干净无污染。
使用合适的清洁剂对管道表面进行彻底清洗，以去除污垢和油脂等杂质。
清洁后，要进行彻底的清水冲洗，确保管道表面干燥。
3. 步骤三：施工阴极保护系统阴极保护系统的施工主要包括两个方面：阴极保护设备和阴极保护电极。
阴极保护设备是控制管道阴极保护电流输出的关键，它能够保证管道表面始终维持负电位。
阴极保护电极则是将电流导入管道系统，起到防腐作用。
在选择阴极保护设备时，要考虑到管道的材质、长度、直径等因素，确保所选设备能够满足管道的实际需求。
同时，还要注意设备的可靠性和稳定性，以确保长期运行的效果。
阴极保护电极一般选择金属材料，如铁或铝。
电极的形状和布置需要根据管道的具体情况进行设计，确保电流能够均匀地分布到整个管道表面，实现均匀的防腐效果。
4. 步骤四：监测和维护阴极保护系统的施工完成后，需要进行定期的监测和维护工作。
监测主要包括管道防腐效果的检测和阴极保护设备的运行状态监测。
一般采用电位测量来评估管道的防腐效果，及时发现问题并采取相应的措施。
维护工作主要包括阴极保护设备的定期检查和维修，确保设备的正常运行。
同时，要保持阴极保护电极的完整性，定期检查并更换磨损严重的电极，以保证防腐效果的持久性。
三、施工注意事项：1. 安全第一：在进行阴极保护施工时，要注意安全事项。
管道阴极保护原理管道阴极保护是一种常用的防腐蚀技术，它通过在管道表面施加电流，使得金属表面成为阴极，从而抑制金属腐蚀的过程。
阴极保护原理是建立在电化学的基础上，通过改变金属表面的电位来控制金属的腐蚀行为。
在管道表面施加阴极保护时，通常会采用一种称之为“阳极”的外部金属或合金，并且将其与管道表面连接。
通过在管道表面与阳极之间施加一个电压，就可以在管道表面形成一个保护性的电流场，从而实现对管道的防腐蚀保护。
阴极保护的原理可以分为两种类型，即被动式和主动式。
被动式阴极保护是利用外部电流场将金属电位降低到保护性的水平，使得金属表面成为阴极而得到保护，而主动式阴极保护则是通过在金属表面产生一个持续的电流，从而使金属表面一直处于一种保护性的状态。
被动式阴极保护通常适用于已有一定腐蚀的金属结构，而主动式阴极保护则适用于对金属结构进行长期保护。
阴极保护的原理还涉及到电化学腐蚀的基本过程。
在金属表面，通常会发生氧化还原反应，即金属表面的阳极和阴极反应。
阳极反应是金属表面的局部溶解，而阴极反应则是通过还原来补充阳极反应所带来的电荷。
当金属表面成为阴极时，就会抑制金属的溶解，从而减缓金属的腐蚀速度。
阴极保护的原理还与管道表面的涂层有关。
在许多情况下，金属表面会涂上一层抗腐蚀的涂料，从而形成一个保护性的层。
而当涂层破损时，阴极保护就可以发挥重要作用，通过在涂层破损处形成一个电流场，从而实现对金属表面的保护。
阴极保护的原理也与管道周围的土壤环境有关。
在土壤中含有一定的电导率，通常是通过土壤中的水分和盐分来实现电导，从而可以形成一个电流场，将外部电流导入到管道表面，实现对金属的保护。
总的来说，管道阴极保护的原理可以归纳为通过在管道表面施加一个电流，使金属表面成为阴极，从而抑制金属腐蚀的过程。
这种原理不仅可以用于管道的防腐蚀保护，还可以用于其他金属结构的防护，是一种非常有效的防腐蚀技术。
输水管线阴极保护施工方案1. 引言输水管线的阴极保护是一项重要的施工工作，其目的是为了保护管线免受腐蚀的影响，延长使用寿命。
本文档将介绍输水管线阴极保护施工方案，包括施工前的准备工作、施工过程中的注意事项以及施工后的监测与维护。
2. 施工前的准备工作在进行输水管线阴极保护施工之前，需要进行准备工作，以确保施工的顺利进行。
2.1 管线调查与设计在施工前，需进行管线调查与设计，包括确定管线的材料、直径、长度以及地下埋深等信息。
此外，还需调查周围环境的相关情况，如土壤的类型、湿度等，以便制定合理的施工方案。
2.2 阴极保护系统选择根据管线的材料和使用环境确定合适的阴极保护系统，常见的阴极保护方式包括牺牲阳极体法、印加焊系统和由外部电源供电的阴极保护系统。
根据具体情况选择适合的阴极保护系统。
2.3 牺牲阳极体选择与布置如果选择使用牺牲阳极体法进行阴极保护，需根据具体情况选择合适的阳极材料，并按照设计要求合理布置阳极。
2.4 阴极保护接地系统设计与布置阴极保护接地系统的设计与布置是保证阴极保护正常运行的关键。
需根据具体情况设计合适的接地系统，并按照设计要求进行布置。
2.5 施工组织与方案编制在施工前，需进行施工组织与方案的编制工作。
包括确定施工人员、施工工期、施工队伍组织等。
3. 施工过程中的注意事项在阴极保护施工过程中，需注意以下事项，以确保施工质量和安全。
3.1 施工现场准备在施工现场，需做好施工准备工作，包括清理管线表面的污垢、防护管线、搭设施工平台等。
3.2 阳极安装如果使用牺牲阳极体法进行阴极保护，需注意阴极的安装。
确保阳极与管线的良好接触，避免阳极和管线之间存在间隙。
3.3 接地系统铺设阴极保护接地系统的铺设是保证阴极保护正常运行的重要环节。
需按照设计要求进行接地系统的铺设，避免接地电阻过大，影响阴极保护效果。
3.4 装置与连接在进行阴极保护装置的安装与连接时，需按照系统设计要求进行，确保装置与管线的良好连接。
阴极保护技术在管道工程中的应用研究管道工程是一个广泛应用于能源、石化等各个行业的工程领域，涉及核电、天然气、石油、煤炭等行业。
为保障管道工程的安全、可靠运行，防止腐蚀、充电电化学等现象的产生，阴极保护技术就显得尤为关键。
一、阴极保护技术阴极保护技术是一种防腐技术，其基本原理是将钢结构的电位通过其它电量得以降低，从而实现对金属的防护。
当钢结构的电位倾向于阳极时，则容易发生电化学腐蚀。
因此，降低钢结构电位可转化成为阳极进而阻止腐蚀的产生。
阴极保护技术主要有外部电源阴极保护、感应电源阴极保护、组合型阴极保护。
其中，外部电源阴极保护是应用最广泛的一种技术。
二、阴极保护技术在管道工程中的应用管道工程防腐的方式多种多样，其中阴极保护技术是一种较为可靠和经济的方式。
在管道工程中，较为典型的应用案例是钢质油气输送管道防腐。
钢质油气输送管道在使用过程中，因为掺有各种异物等，容易发生腐蚀现象，因而阴极保护技术的应用是必要的。
许多管道工程行业初次采用阴极保护技术，其原因主要包括：①阴极保护技术在沧海桑田的过程中逐渐被人们所认可；②管道隐蔽性较强，线路长，修复难度大，采取预防措施较为经济有效；③阴极保护对环境影响较小，不会对化学成分构成影响，避免污染环境；④阴极保护具有较好的保护效果，可减少设备维护费用和人事物力成本。
阴极保护在管道工程中的应用为阳极电流、阳极品质、操作程序和监测技术的设置提供了直观材料和理论依据，提高了管道工程的靠谱性。
三、阴极保护技术应用的不足阴极保护技术不足之处在于该技术只能针对特定的金属构件，例如管道、储罐、桥梁等，因而只能在某些工程领域中得到应用。
另外，阴极保护技术在环境条件变化较大的地方使用时，如在地下或高处等地方，会受到环境温度等因素影响，又因不断增长的设备需要作出针对性调整才能适应更多的管道工程形式。
四、结论阴极保护技术是管道工程防腐的可靠技术之一。
在管道工程中的应用，可以有效的预防管道腐蚀和充电的电化学环境，降低管道工程的制作成本和维修成本。
管道工程阴极保护技术1.阴极保护给被保护管道外加电流或在被保护的管道上连接一个电位更负的金属或合金作为阳极，从而使被保护的管道阴极极化，消除或减轻管道腐蚀速率的方法。
2.牺牲阳极保护将被保护管道和一种可以提供阴极保护电流的金属或合金（即牺牲阳极）相连，使被保护管道阴极极化以降低管道腐蚀速率的方法。
在被保护管道（阴极）与牺牲阳极所形成的大地电池中，牺牲阳极被逐渐腐蚀消耗，故称之为“牺牲”阳极。
牺牲自己去实现被保护管道的保护，是牺牲阳极保护的最大特点。
这种保护方式的优点是：①保护电流的利用率较高，不会发生过保护；②适用于无电源地区或短距离的管道；③对邻近的地下金属设施无干扰影响；④施工技术简单，安装及维护费用低；⑤管道的接地、保护兼顾；⑥日常管理工作量小。
缺点是：①驱动电位低，保护电流调节困难；②使用范围受土壤电阻率的限制；③对大口径、裸露或防腐绝缘差的管道实施困难；④在杂散电流干扰强烈地区，将丧失保护作用；⑤保护时间受牺牲阳极寿命的限制。
3.外加电流阴极保护将被保护管道与外加直流电源负极相连，由外部电源提供保护电流，以降低管道腐蚀速率的方法。
外加电流阴极保护也称作强制电流阴极保护。
优点是：①驱动电压高，能够灵活控制阴极保护电流的输出量；②在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中适用；③使用不溶性阳极材料可作长期阴极保护；④如果管道防腐绝缘层质量良好，一座阴极保护站可以保护几十公里的范围；⑤对局部裸露或防腐绝缘层质量较差的管道也能达到完全的保护。
缺点是：①需要外部电源；②对邻近的地下金属设施易产生干扰；③维护技术较牺牲阳极保护复杂；④一次性投资费用高。
4.阴极保护站外加电流阴极保护方式，特别适用于大口径长距离输送管道的外壁防腐。
根据经济技术对比确定对埋地管道采用这种保护方式后，就要选择站址，建立阴极保护站。
一座外加电流阴极保护站，由电源设备和站外设施两部分组成。
电源设备是外加电流阴极保护站的“心脏”，它由提供保护电流的直流设备及其附属设施（如交、直流配电系统）构成。
管道阴极保护施工方案1. 管道阴极保护简介管道阴极保护是一种常用的技术手段，用于防止金属管道的腐蚀。
阴极保护通过在金属管道表面施加电流，将金属管道上的阳极区域转化为阴极区域，从而减少金属腐蚀。
本文将介绍一种管道阴极保护施工方案，确保管道的长期使用。
2. 施工方案步骤2.1 前准备工作在进行管道阴极保护施工之前，需要进行以下准备工作：•确定管道的材质和金属组成，以确定适用的阴极保护技术及电流需求；•检查管道表面的腐蚀程度，确定是否需要进行修复，若需要，进行修复工作；•确定阴极保护系统的设计参数，包括电流密度、电极间距、电极材料等。
2.2 清洁管道表面在进行阴极保护施工之前，必须确保管道表面干净，并且没有任何障碍物。
清洁管道表面可以使用机械清洗、化学清洗或喷砂等方法，将表面的污垢、氧化物等清除。
2.3 安装阴极保护装置阴极保护装置由阴极材料、阴极引线、阴极接地装置等组成。
在安装阴极保护装置时，需要按照设计参数要求进行布置和连接。
阴极引线要求耐腐蚀并具有良好的电导性能，阴极与管道的接地装置需要可靠地连接以消除电阻。
2.4 施加阴极保护电流一旦阴极保护装置安装完成，可以开始施加阴极保护电流。
根据设计参数，调整电流源的输出电流，确保管道表面得到适当的阴极保护电流。
同时，对阴极保护装置进行定期检查，确保正常工作。
2.5 管道阴极保护的监测和维护阴极保护施工完成后，需要进行定期监测和维护工作，以确保管道长期受到有效的防腐蚀保护。
监测工作包括测量电流密度、记录阴极保护装置的运行情况等。
维护工作包括定期清洁管道表面、修复阴极保护装置的损坏等。
3. 施工注意事项•施工前必须对管道进行彻底的检查，确保管道没有任何损伤；•施工时必须佩戴适当的个人防护装备，包括防护眼镜、手套、工作服等；•施工时必须按照设计要求进行，不得随意更改或调整施工参数；•施工完成后，必须进行施工记录，包括施工日期、施工人员、施工参数等。
4. 施工效果评估为了评估阴极保护施工的效果，需要进行管道腐蚀情况的定期监测。
管道阴极保护的方法管道阴极保护是一种防腐蚀措施，通过在管道表面施加电流，将管道设为负极，并通过引入外部电流，实现对金属表面的保护，减缓或阻止金属腐蚀。
下面将详细介绍几种常见的管道阴极保护的方法。
1. 电流放电法：电流放电法是通过在线结构上以链状方式分布大量阳极，形成一个与结构相连接的阳极体系，以达到阴、阳离子在电极表面相转移的目的。
该方法可采用分布在外部的阳极和直接埋设在土壤或水体中的阳极。
电流放电法适用于各种金属结构，尤其适用于顶棚、架梁等较长的结构。
2. 电位调节法：电位调节法是通过将阳极连接到要保护结构的阳极保护系统上，产生足够的电流和阴极保护电位，来减缓或阻止管道的腐蚀。
该方法适用于埋地管道、水箱和储罐等。
3. 牺牲阳极法：牺牲阳极法又称为牺牲保护法，它通过在管道金属表面放置一种具有更高的电位的金属，使其与管道组成一个局部电池，牺牲阳极因具有更负的电位，而被腐蚀，从而延缓或阻止管道腐蚀。
常用的牺牲阳极材料有锌、铝、镁等。
这种方法适用于在土壤、水下和混凝土中埋设的管道。
4. 电阻率测定法：电阻率测定法是通过测量管道金属表面电阻率的变化来判断管道阴极保护的状况。
如果管道表面电阻率的变化较大，说明管道阴极保护状态良好，否则需要采取相应的维护措施。
5. 化学浸渍法：化学浸渍法是通过将含有有机阴极保护试剂的水溶液浸渍到管道中，使其与管道表面发生相应的化学反应，形成一层保护膜，来实现管道的阴极保护。
常用的有机阴极保护试剂有盐酸、硫酸、有机酸等。
6. 有机涂层法：有机涂层法是在管道表面涂覆一层防腐蚀涂料，通过涂层形成的隔离层隔绝金属与外界环境的接触，从而达到防止金属腐蚀的目的。
常用的涂层材料有沥青、环氧树脂、聚氨脂等。
除了上述方法，还有一些其他的管道阴极保护的方法，如电化学方法、阳极膜法、外加电流浸渍法等。
不同的管道材料、设计要求和使用环境，选择不同的阴极保护方法，以达到最佳的防腐蚀效果。
需要指出的是，管道阴极保护是一个复杂的系统工程，它涉及到材料的选择、优化设计、施工及维护等方面的问题。
32黑龙江石油化工1998年阴极保护技术在地下输水管道上的应用郑孝君(大庆石油化工总厂化肥厂,大庆163714)摘要通过分析大庆红旗泡水库至化肥厂地下输水管道的腐蚀状况,介绍了外加电流法为主,牺牲阳极法为辅的阴极保护法和涂料防腐的保护原理以及在该管道上的应用情况,并提出操作中应注意的问题。
关键词地下输水管道腐蚀阴极保护1概述红旗泡水库至大庆石油化工总厂化肥厂的地下输水管道有两条,均为金属管道。
一条是1974年投产的旧管道,另一条是刚刚投用的新管道。
管道沿途的地理环境复杂,据测定,土壤的平均电阻率为14.1 m,平均盐含量为0.15%,平均水含量为21.85%。
按土壤腐蚀性的分级标准,属 强腐蚀性 介质。
虽然管道采取了常规防腐处理,但由于旧管道埋地时间长,加之沿途地质情况复杂,最近每年都要腐蚀穿孔近30余处。
堵漏工作很艰苦,耗费了大量的人力物力。
有的穿孔点受位置所限,根本无法处理,使大量的水资源白白浪费。
据统计,每年用于输水管道堵漏的费用达50万元,输水管道每天的泄漏量近1万t。
两项合计,每年的损失近300万元。
可见,仅仅依靠维修、堵漏的办法是不能保障旧管道正常运行的,免不了年年堵,年年漏。
更新管道,既不合算,又有种种困难。
新管道如不及早采取措施,也终将步旧管道的后尘。
因此,采取一种能减缓管道腐蚀,延长管道寿命且投资不高的保护方法是十分必要的。
据资料介绍[1],阴极保护技术在我国的地下原油管道、天然气管道上应用得较普遍,在地下水管道上的应用也越来越受到重视。
阴极保护技术可使被保护物的使用寿命成倍延长,而费用只占被保护物造价的1%~3%。
大庆石油化工总厂与中国市政工程东北设计院防腐工程处合作,于1997年4月建立了红旗泡水库至化肥厂段地下输水管道阴极保护系统,现已投入运行。
监测结果表明:该管道保护电位参数全部达标,且电位分布均匀,管道得到了有效保护。
2输水管道的腐蚀分析[2,3]根据输水管道所处的环境和特点,腐蚀原因可分为以下三种。
1前言阴极保护技术包括牺牲阳极和外加电流两种方法，两种方法各有优缺点，对于电厂海水循环水系统，具体选择哪一种方法，往往要根据所需保护电流的大小，可否获得方便的输入电源，是否会引发危险性以及设备结构空间大小等因素决定。
一般对小口径管道，海水流速及介质组成变化较大，需提供较大保护电流情况，较适宜采用外加电流阴极保护。
近年来，电厂机务部分海水循环水系统越来越多地采用外加电流阴极保护。
机务部分循环水系统通常由管道(直管、弯头及大小头等) 、设备 (如凝汽器、换热器、滤网、蝶阀等)组成，具有复杂的结构、多种材质连接，这些都使管道及设备系统阴极保护变得复杂，要对系统进行全面地保护，必须进行科学合理的设计和良好的防腐施工。
2海水管道系统外加电流阴极保护应用滨海某电厂，3 OOMW发电机组，循环水为天然海水，其主厂房内循环及开式循环水钢质管道系统全部采用外加电流阴极保护，保护系统由辅助阳极、参比电极、恒电位仪、阳极屏及连接电缆等附件组成。
该阴极保护系统选用了铂铌和混合金属氧化物(MMO)两类辅助阳极，以Ag/AgCl和高纯锌复合参比电极作为系统控制和检测电极。
2.1主厂房内循环及开式循环水管道系统组成主厂房内循环水系统包括© 1 8 2 0 X 1 6钢管3 2 m，材质为Q 2 3 5 A; 4个9 0 ° ©1 8 2 0弯头；DN 1 8 0 0蝶阀及伸缩器4个；DN 1 8 0 0二次滤网2个，材质为3 16L ; DN 1 8 0 0收球网2个，壳体为碳钢衬胶，其它材质主要是3 17LN不锈钢；DN 1 8 0 0波纹补偿器4个，主要材质为不锈钢；凝汽器水室衬胶，冷凝管为钛管，管板为钛钢复合板。
开式水系统包括© 8 2 0 X 7钢管66米，材质为Q 2 3 5 A;电动滤水器2台，整体材质为3 16L 不锈钢；© 6 3 0 X 7钢管7米，材质为Q 2 3 5 A；© 5 2 9 X 7钢管6米，材质为1 0CrMoAl; 闭式循环热交换器2个，材质为钛。
© 3 7 7 X 6钢管75米，材质为1 0CrMoAl;电动蝶阀9个; 9 0 °DN 8 0 0 热压弯头6个，DN 6 0 0热压弯头4个，DN 5 0 0热压弯头2个；DN 8 0 0 X5 0 0大小头2个，DN 6 0 0 X 5 0 0大小头8个，©DN 5 0 0 X 3 5 0大小头4个；© 3 2 5 X 6钢管4 5米；©2 19 X6钢管4 8米。
各种阀门8个；电动滤水器1台；冷油器2台；另有弯头、大小头等。
2.2外加电流阴极保护系统设计由以上可看出，整个海水管道系统由各种口径的管道，包括弯头、大小头等，同时管道又与多个设备相连，系统中所用到的材质有Q 2 3 5 A、镍铬合金、1 0CrMoAl、316L及3 17LN不锈钢、钛等，根据以下原则进行了外加电流阴极保护系统的设计：(1)考虑全局，重点保护，如在考虑管道达到保护的前提下，重点考虑管道与设备相连部分，因为设备与管道材质的差异，易引发严重的电偶腐蚀问题；(2)应充分考虑海水流速、水温等对腐蚀速率的影响；(3)应保证钛材不因过保护而吸氢，在电位V— 0.75V(SCE )时，钛材可能吸氢，引起氢脆腐蚀；(4)辅助阳极数量及设置应充分考虑到系统的整体性，并尽可能避免电流屏蔽，同时要求可检测所有辅助阳极的工作状态，以便于检修；(5)参比电极设置在有代表性的位置，以保证外加电流保护系统运行的可靠性。
根据以上原则以及所保护对象的具体情况，决定将整个管道系统分为三个部分，采用三套各自独立的外加电流阴极保护系统。
这三个部分为凝汽器部分，闭式循环热交换器部分及冷油器部分。
各部分的设计结果如下：(1)凝汽器部分设计安装40支HFF — 4 型铂铌辅助阳极，4 支HFCF— 1 — 1型参比电极，分别布置在进水管路的蝶阀后和管道与凝汽器连接部分，回水管路的蝶阀前和管道与凝汽器连接部分。
为了保证阴极汇流线和测量线的连接，设置了5个汇流基座。
(2)闭式循环热交换器部分设计选用了 3 6支H FLF —1型MMO辅助阳极，能够保证系统中的每一部分均能得到保护。
为控制和检测，设计安装4支H FCF—1—2型复合参比电极，分别布置在闭式循环热交换器进、出口管道上各一支，滤水器进水口管道一支及© 8 2 0直管段上一支。
系统中设置了5个汇流基座。
(3)冷却油器部分设计安装5 1支H FLF —2型MMO辅助阳极，均匀布置保证系统保护各部分的平衡。
选用5支HF CF—1—2型复合参比电极对系统进行控制及对保护效果进行检测，设置9个汇流基座。
以上三个系统的电源及控制检测仪器均为SF 2 0 0型恒电位仪(24V/40A) 。
2.3保护效果检测在整个循环水系统通水后，检查系统连线，确认无误后，按所确定的电流分别对三个系统进行初始极化，表1〜3列出了系统运行8天后的检测结果。
从以上结果可以看出，系统运行基本达到了预期的效果，可为今后类似的设计提供参考。
同时，从所测结果可以看出如下问题：(1)从前面的测试数据可以看出，Ag/AgCl和高纯锌参比电极的差值基本在1 0 0 0 mV左右，大部分在1 0 3 0 mV左右，考虑到实际使用的环境条件，可以说复合参比电极的性能是相当稳定的。
另外，系统中多个参比电极共用测量线，这种连接方式与每个参比电极就近配单独的测量线，所测电位结果稍有差异，但对于工程应用来讲，这种连接方式已能满足需要，且可避免线路太多带来的不便。
(2)三系统测试结果均可看出，直管段或者说单纯管道部分的外加电流保护相对容易，所测结果也可以达到常规的要求，但当管道与其它设备相连时，而设备材质与管道不同时，保护效果并不是很理想。
这是因为当碳钢与不锈钢或钛材相连时，其所需保护电流要比单纯碳钢大得多。
如A2、3号参比所测结果均较正，这两个参比所处位置正是管道与钛管凝汽器二次滤网(材质3 16L )等设备的相连部位。
(3)根据系统中的不同情况，设置多个参比电极是非常必要的，它可以为我们提供各种情况下的保护电位值，以便对系统进行调整，以得到最理想的保护效果。
如果只设几个参比电极，则我们无法知道系统的真实保护情况。
根据前面的运行结果，我们对系统进行了部分调整，运行一年半后，对整个系统进行了检测，结果见表4~6。
3外加电流阴极保护设计应注意的问题随着人们对腐蚀问题的重视，采用外加电流阴极保护技术对海水管道系统进行保护的应用越来越多，已取得了不少成功的应用经验，但还有不少问题有待研究，以便进一步完善钢质海水管道系统的外加电流保护技术。
夕卜加电流阴极保护系统由控制电源、辅助阳极、参比电极、阳极屏及相应的电缆等组成。
对于电厂海水循环水系统，由于各种管道及设备较多，且管道与设备材质一般不同，这都给外加电流阴极保护设计带来了一定的困难。
辅助阳极是外加电流阴极保护的重要部件，目前在海水循环水系统中常用的有铂铌阳极和混合金属氧化物阳极，具体选用何种辅助阳极，可根据情况加以考虑。
参比电极是用于系统检测和控制的，它可以告诉我们系统保护的情况，并可以提供数据给恒电位仪，以实现系统的自动控制。
目前常用的参比电极有固体粉压式或网状Ag/AgCl参比、高纯锌参比以及兼有两者的复合参比等，复合参比由于同时具有两者的性能，近年来应用较多。
外加电流阴极保护系统有两种基本的控制方式，即恒电位控制和恒电流控制，对于结构简单的单纯管道,我们可以进行恒电位控制，因为在这样的情况下，外加电流保护系统的保护电位均衡性易于实现，辅助阳极及参比电极定位相对容易，但对一个复杂的体系，定位就相当困难了，由前面的应用实例可以看出，无论是采用哪种参比电极，不同位置的检测电位值都相差很大，到底哪个参比电极可以作为系统恒电位的控制电极呢？这种情况下，我们认为可以根据各部分的极化情况，以极化不足位置的参比电极作为恒电位控制电极，同时根据其它参比电极的数值，对控制电位进行调整，以保证系统保护的整体性，实现这种控制的一个重要前提是保证系统中各部分的辅助阳极布置合理，否则将出现顾此失彼的现象。
另外在实际的工程应用中，经常有各种原因导致参比电极失效的现象，因此在复杂的管路系统中，外加电流阴极保护建议采用恒电流控制。
对于海水循环水系统的外加电流阴极保护，由于系统中要布置的阳极数量一般较多，考虑到施工的方便，对于辅助阳极连线，有人设计采用一根或几根阳极主电缆将所有阳极连接起来，这种连接方式对于保护没太大影响，但对于检修，就带来很大的问题，因为无法在不停机状态确定阳极的工作情况。
较好的阳极连线建议采用每根阳极都为独立的电缆，在适当位置设置分线箱，分线箱内可以多个阳极再与主电缆连接，这样可以通过分线箱很方便地对每支阳极的工作情况进行检测。
在外加电流阴极保护设计时，对于管道与设备的连接部位应重点考虑，特别是管道与二次滤网、凝汽器收球网、相连的部位，从实际情况来看，这些部位也是腐蚀最严重的部位，应该重点保护。
在阴极保护设计时，对于该部分，建议采用独立的恒电位仪进行控制，使之成为一个单独的系统，同时在特征的连接部位设置参比电极进行检测，以避免过保护可能引起的危害。
外加电流阴极保护一般与防腐涂层联合使用，对于较小的管道无法涂刷防腐涂层，设计时根据海水流速及裸钢，选取合适的保护电流密度；同时，由于在小管道中辅助阳极的电流传输距离较短，在小管道保护设计时，应根据管道大小并考虑到管道走向等，合理计算辅助阳极的数量，并在管道系统中合理布置。
我们知道，管道中海水的流速不同，其对金属材料的腐蚀速率也不同。
对一般碳钢来说，流速高，腐蚀较重，而流速小，则腐蚀较轻。
这是因为碳钢在海水中的腐蚀速度受溶解氧的扩散速度控制，流速越大，扩散层厚度越小，氧的极限扩散电流密度就越大，相应地腐蚀速度也越大。
在实际中常选1 OCrMoA I钢作为小管道材料，这种材料的腐蚀速度随流速开始是缓慢增加，然后增长越来越快。
而对于1Crl 8N19T1和TC4，在高流速情况下，氧的供应快速而充分，有利于表面膜的成长与修复，使材料处于钝化状态，故流速变化对腐蚀速度影响不大，且这种情况下还不易发生点蚀。
在阴极保护情况下，海水流速不同，所需保护电流密度也不同，这是由于流速影响了金属材料的电极电位，要维持最小保护电位所需外加电流值将随流速增大而增加。
通常海水流速增加，金属材料的腐蚀电位向正方向移动，而在异金属接触腐蚀情况下，海水流速增加，可使偶对中阳极材料的腐蚀加剧。
所有这些，我们在进行海水管道系统外加电流阴极保护设计时都必须加以考虑。
4外加电流阴极保护施工应注意的问题保护材料及设备，这些是阴极保护成功的前提，但最终的实现则通过施工来完成。
