管道陰極保護(hù)理論與實(shí)踐[自動(dòng)保存的]1

1、油氣管道腐蝕防護(hù)技術(shù)油氣管道腐蝕防護(hù)技術(shù)v 第一章第一章 埋地管道腐蝕機(jī)理埋地管道腐蝕機(jī)理v 第二章第二章 防腐層防腐層v 第三章第三章 犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)v 第四章第四章 外加電流陰極保護(hù)外加電流陰極保護(hù)v 第五章第五章 陰極保護(hù)設(shè)施及安裝陰極保護(hù)設(shè)施及安裝v 第六章第六章 陰極保護(hù)測(cè)量技術(shù)陰極保護(hù)測(cè)量技術(shù)v 第七章第七章 陰極保護(hù)判斷標(biāo)準(zhǔn)陰極保護(hù)判斷標(biāo)準(zhǔn)v 第八章第八章 雜散電流腐蝕雜散電流腐蝕電化學(xué)理論電化學(xué)理論1.電化學(xué)術(shù)語(yǔ)2.電學(xué)定律3.基礎(chǔ)化學(xué)一、電學(xué)術(shù)語(yǔ)電子：電子是帶有負(fù)電荷的離子。電壓：電壓是推動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)的能量，單位：伏特、毫伏和微伏。電流：電流是沿導(dǎo)電路徑的電荷

2、流，單位：安、毫安、微安。電阻：電荷在材料中運(yùn)動(dòng)時(shí)遇到的阻力，單位：歐姆。電阻率：定義為一個(gè)邊長(zhǎng)1cm立方體的兩個(gè)平面之間的電阻，電解質(zhì)電阻率的常用單位為歐姆厘米。腐蝕和陰極保護(hù)中涉及到的電解質(zhì)包括土壤和液體（水）。電解質(zhì)的電阻率變化非常大，低至30 cm，高達(dá)500000 cm。當(dāng)進(jìn)行環(huán)境腐蝕性的評(píng)定及陰極保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，電解質(zhì)的電阻率是個(gè)重要因素。二、電學(xué)定律歐姆定律：電路中電壓和電流的比率與電阻的關(guān)系。功率：功率是電裝置消耗的能量。 基爾霍夫定律電壓定律：任何閉合回路的電源電壓之和等于該回路中每個(gè)電阻兩端電壓降之和（串聯(lián)電路）。電流定律：一點(diǎn)上流出的電流和流入的電流是相等的（并聯(lián)電路）

3、。 三、基礎(chǔ)化學(xué)原子：一個(gè)原子有一個(gè)原子核和軌道電子組成。原子核是由帶正電荷的粒子（質(zhì)子）和中子組成。對(duì)于給定的原子，質(zhì)子數(shù)等于帶負(fù)電的電子數(shù)，一個(gè)原子不帶靜電荷。離子：帶電粒子稱為粒子。陰離子：得電子而形成的離子稱為陰離子。陽(yáng)離子：失去電子而帶正電荷的離子，稱為陽(yáng)離子。2PI RPEI四、基礎(chǔ)電化學(xué)氧化：原子或者分子失去電子，從而形成一個(gè)帶正電的離子的過(guò)程。發(fā)生氧化的電極或者金屬部位稱為陽(yáng)極。還原：原子或者分子得到電子，從而形成一個(gè)陰離子或者中性元素。當(dāng)原子或者分子得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。發(fā)生還原的電極或者金屬的部位稱為陰極。電解質(zhì)：電解質(zhì)是具有導(dǎo)電性離子的溶液。腐蝕電池：腐蝕是電子和離子流

4、動(dòng)的電化學(xué)過(guò)程。金屬的損失（腐蝕）發(fā)生在陽(yáng)極。陰極沒(méi)有金屬的損失（陰極被保護(hù)）。電化學(xué)腐蝕伴隨有電子通過(guò)金屬/電解質(zhì)界面轉(zhuǎn)移過(guò)程。腐蝕電池的四個(gè)部分：陽(yáng)極、陰極、電解質(zhì)、金屬通路。ee2eFFee3eFF第一章 埋地管道腐蝕機(jī)理腐蝕的定義：金屬與周圍的電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)、從原子變成離子的過(guò)程稱為腐蝕。金屬電動(dòng)勢(shì)排序（cse）由于管道是埋地的，土壤中含有水分、空氣、酸、堿和水溶性礦物鹽及微生物，這些因素都會(huì)使金屬管道發(fā)生腐蝕。腐蝕會(huì)導(dǎo)致設(shè)備破壞而引發(fā)事故，如火災(zāi)、爆炸、有毒氣體泄漏等，除了造成經(jīng)濟(jì)損失以及環(huán)境破壞外，還會(huì)傷及生命，必須對(duì)腐蝕給予高度重視。一、腐蝕發(fā)生的過(guò)程一、腐蝕發(fā)生的過(guò)程當(dāng)金屬浸入

5、電解液后，金屬里的電子吸引著溶液中的陽(yáng)離子，使之盡可能靠近金屬表面，在金屬/溶液界面上形成雙電層。雙電層的建立使得金屬與溶液之間產(chǎn)生電位差，這個(gè)電位差叫做該金屬在這種溶液中的電極電位（腐蝕電位），簡(jiǎn)稱電位。在金屬表面，不同的部位，電極電位不一樣。電位較低的為陽(yáng)極、電位較高的為陰極。電子離開(kāi)陽(yáng)極沿金屬向陰極移動(dòng)，而位于陽(yáng)極區(qū)的金屬原子由于失去電子而成為帶正電的離子、進(jìn)入電解質(zhì)，與電解質(zhì)中的負(fù)離子發(fā)生反應(yīng)而形成腐蝕產(chǎn)物，金屬發(fā)生腐蝕。在陰極區(qū)，由于存在多余的電子，金屬不會(huì)發(fā)生腐蝕，化學(xué)反應(yīng)在電解質(zhì)中發(fā)生，如：析氫。我們把電解液中正離子移動(dòng)的方向定義為電流方向，所以，在電解質(zhì)中，電流由陽(yáng)極流向陰極。

6、二、腐蝕電極反應(yīng)二、腐蝕電極反應(yīng)任何一種電化學(xué)腐蝕反應(yīng)至少包括一個(gè)陽(yáng)極反應(yīng)和一個(gè)陰極反應(yīng)，并伴隨有金屬內(nèi)部的電子流動(dòng)和介質(zhì)中離子的定向遷移。陽(yáng)極：在電化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。陰極：在電化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生還原反應(yīng)的電極。電解液：含有離子的溶液，一般指土壤、水、潮氣等。導(dǎo)體：電子遷移的途徑（金屬導(dǎo)體）。上述四部分組成一個(gè)腐蝕電池。電位差是腐蝕發(fā)生的內(nèi)在動(dòng)力，電氣通路是發(fā)生腐蝕的充分條件，缺少任何一項(xiàng)腐蝕就停止。三、活性極化及濃度極化三、活性極化及濃度極化極化：電流的流動(dòng)而引起結(jié)構(gòu)表面電位的偏移?；钚詷O化：有充分的反應(yīng)物，控制反應(yīng)速度的主要因素是電子的供給速度。濃度極化：有充分的電子供應(yīng)，控制反應(yīng)

7、速度的是反應(yīng)物供給速度。四、腐蝕的形式四、腐蝕的形式均勻腐蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、點(diǎn)蝕、選擇性腐蝕、沖蝕、環(huán)境開(kāi)裂（腐蝕疲勞、氫脆、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂）。五、管道腐蝕的原因五、管道腐蝕的原因如果鋼鐵表面存在扎屑，與周圍的金屬相比，雜屑電位較正，為陰極，周圍的金屬失去電子而發(fā)生腐蝕，通常會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕。如果不同的金屬處于同一電解質(zhì)并且電氣連接，較活潑的金屬將發(fā)生腐蝕。在通氣條件差（氧含量低）的環(huán)境下，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)地電位較低，為陽(yáng)極發(fā)生腐蝕。埋設(shè)在道路下面的管道，對(duì)地電位較低，為陽(yáng)極，首先發(fā)生腐蝕。含水量大的位置，金屬為陽(yáng)極，發(fā)生腐蝕。當(dāng)管道經(jīng)過(guò)沼澤進(jìn)入沙漠地帶時(shí)，該現(xiàn)象尤為突出。儲(chǔ)罐或管道處于土壤不均勻的環(huán)境

8、時(shí)，引起腐蝕。管道經(jīng)過(guò)不同不同性質(zhì)土壤時(shí)，將形成腐蝕電池，陽(yáng)極段發(fā)生腐蝕。六、雜散電流腐蝕六、雜散電流腐蝕雜散電流：沿規(guī)定路徑之外的途徑流動(dòng)的電流。雜散電流腐蝕：由于雜散電流流動(dòng)而引起的腐蝕。直流電車系統(tǒng)以及陰極保護(hù)系統(tǒng)經(jīng)常成為雜散電流源。當(dāng)管道防腐層較差時(shí)，雜散電流從管道的一個(gè)部位流入，沿管道流動(dòng)一段距離后，在涂層缺陷處離開(kāi)管道。在電流進(jìn)入的部位，管道得到保護(hù)；在電流離開(kāi)的部位，管道發(fā)生腐蝕。七、土壤酸堿度的影響七、土壤酸堿度的影響當(dāng)介質(zhì)中的H+過(guò)量，則為酸性。當(dāng)介質(zhì)中存在過(guò)量的OH-離子，則介質(zhì)為堿性的。對(duì)于很多金屬，Ph值低于4時(shí)，腐蝕速率顯著增加。Ph在4和8之間，腐蝕速率與Ph值無(wú)關(guān)

9、。高于8，環(huán)境變得有鈍化性能，因此腐蝕速率下降。Ph值對(duì)鐵、兩性金屬的影響（鋁、鋅、鉛）鉛、鋁、鋅的腐蝕速率在ph高于8時(shí)，趨向于增加，這是由于這些金屬表面的氧化膜在很強(qiáng)的酸和堿中發(fā)生溶解，并且金屬發(fā)生腐蝕。在低和高的PH值得情況下，都發(fā)生腐蝕的金屬稱為兩性金屬。PH值對(duì)于評(píng)價(jià)土壤的腐蝕性沒(méi)有太大意義，但當(dāng)懷疑有酸性污染時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。在PH值低于4時(shí)，犧牲陽(yáng)極自身腐蝕加劇，難以對(duì)結(jié)構(gòu)提供保護(hù)。第二章第二章 防腐層防腐層一、防腐層的要求一、防腐層的要求防腐層：涂在管道表面的絕緣材料，把存在著許多不同電極區(qū)域的管道同電解質(zhì)隔開(kāi)，消除腐蝕電池通路來(lái)防止腐蝕。防腐層是防止埋地管道腐蝕的第一道屏

10、障。防腐層要求：良好的絕緣性能、防止水分侵入、涂敷方便、耐老化、土壤應(yīng)力性能好、與管道表面粘結(jié)性好、耐沖擊能力好、絕緣性能穩(wěn)定，耐陰極剝離性能好，容易修復(fù)。二、管道表面預(yù)處理二、管道表面預(yù)處理鋼材表面處理方法：工具除銹、噴射除銹、酸洗。工具除銹的質(zhì)量等級(jí)及其質(zhì)量要求St2徹底的手工和動(dòng)力工具除銹：鋼材表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢，并且沒(méi)有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油氣涂層等附著物。St3非常徹底的手工和動(dòng)力工具除銹：鋼材表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢，并且沒(méi)有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油氣涂層等附著物。除銹應(yīng)比St2更徹底，底材顯露部分的表面應(yīng)具有金屬光澤。噴射除銹ISO預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)及要求Sa1輕度的噴射或拋

11、射除銹（清掃級(jí)）：鋼材表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢，并且沒(méi)有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物。Sa2徹底的噴射或拋射除銹（工業(yè)級(jí)）：鋼材表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢，并且沒(méi)有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物。Sa2.5非常徹底的噴射或拋射除銹（近白級(jí)）：鋼材表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢，并且沒(méi)有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點(diǎn)狀或條紋的輕微色斑。Sa3使鋼材表觀潔凈的噴射或拋射除銹（白級(jí)）：鋼材表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢，并且沒(méi)有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，該表面應(yīng)顯示均勻的金屬色澤。管道除銹要滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，一般需要達(dá)到Sa2.5級(jí)，具有一

12、定錨紋深度（表面峰谷與峰頂間距），一般為5070微米。三、石油瀝青防腐層三、石油瀝青防腐層石油瀝青涂層是一種傳統(tǒng)的防腐層，由底漆、石油瀝青層、加強(qiáng)玻璃布、聚氯乙烯外包膜組成，具有優(yōu)良的防水性能，加上價(jià)格便宜，耐候性及對(duì)多種物體的粘結(jié)性較好，施工簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，大量用于金屬管道防腐，現(xiàn)在已經(jīng)淘汰。瀝青涂層缺點(diǎn)是感溫性極大，高溫軟化，易熔融，低溫下變脆，沖擊時(shí)易產(chǎn)生龜裂，埋在有巖石的土壤里時(shí)，管道要增加機(jī)械保護(hù)層或在溝內(nèi)填充砂土，因而增加了費(fèi)用。易受細(xì)菌侵蝕，植物根系影響，勞動(dòng)條件差，損耗大。陰極保護(hù)電流密度50100uA/。四、環(huán)氧煤瀝青防腐層四、環(huán)氧煤瀝青防腐層環(huán)氧煤瀝青是以環(huán)氧樹脂和煤瀝青為

13、基料，加熱混溶，添加適量溶劑，防銹顏料和填料，將混合研磨制成。具有優(yōu)良的耐水性，防腐性及良好的粘結(jié)力，機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性等優(yōu)點(diǎn)，可以冷涂。環(huán)氧煤瀝青涂料的缺點(diǎn)是涂后需要較長(zhǎng)的固化時(shí)間，才能達(dá)到可供運(yùn)輸?shù)钠鸫a強(qiáng)度要求，及時(shí)在夏季，也要1-2天。在固化期間，風(fēng)沙、雨水、霜雪都對(duì)防腐層表面有不良影響。在氣溫低時(shí)無(wú)法施工。環(huán)氧煤瀝青主要用于下列場(chǎng)合：管徑較小或工程規(guī)模較小，運(yùn)輸條件較好的管道施工。管道防腐層大修。保溫管道的底層防腐層。原油儲(chǔ)罐防腐。陰極保護(hù)電流密度50-100uA/。五、三層五、三層PE防腐層防腐層1、防腐層結(jié)構(gòu)：第一層（底層60-100um）是熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐層；第二層（中間層125-

14、250um）是共聚物膠粘劑層；第三層（外層1500-3000um）是聚乙烯或者聚丙烯防腐層。2、各層的功用為：底層作用一是增強(qiáng)對(duì)鋼管表面的附著力，二是起防腐作用；中間層主要起將底層和外層粘連成一體的作用，外層主要起保護(hù)作用。 3、三層結(jié)構(gòu)防腐層特點(diǎn)：具有極佳的機(jī)械強(qiáng)度，施工性好；防腐層耐土壤應(yīng)力好；防腐層柔韌性好；所需陰極保護(hù)電流密度小于10uA/，可減少陰極保護(hù)站數(shù)。4、三層機(jī)構(gòu)防腐層問(wèn)題三層結(jié)構(gòu)防腐層影響質(zhì)量的因素較多，質(zhì)量控制難度大；所需涂敷設(shè)備較復(fù)雜，對(duì)工人技能要求高；環(huán)氧粉末底層太薄，而且難以控制和檢驗(yàn)；現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口，異型管件防腐層難以與管體匹配；存在陰極保護(hù)電流屏蔽弱點(diǎn)；一次投資較大。

15、5、三層結(jié)構(gòu)防腐層使用場(chǎng)合、三層結(jié)構(gòu)防腐層使用場(chǎng)合管線河流穿越段；石方段和回填條件較差管段；防腐預(yù)制場(chǎng)離施工現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)的管線；雜散電流嚴(yán)重的地域管線。六、熱收縮帶剝離后的陰極保護(hù)屏蔽問(wèn)題六、熱收縮帶剝離后的陰極保護(hù)屏蔽問(wèn)題陰極保護(hù)電流只有到達(dá)金屬表面才能夠?qū)σ种聘g起作用。對(duì)于收縮帶補(bǔ)口的方式，由于收縮帶與管體防腐層粘結(jié)能力差，受日照或土壤應(yīng)力作用，容易起皺、開(kāi)裂。焊縫處很難做到無(wú)氣泡，無(wú)空鼓，如果水分進(jìn)入收縮帶下面，水分會(huì)沿焊縫進(jìn)入內(nèi)部。由于收縮帶的絕緣作用，陰極保護(hù)電流無(wú)法到達(dá)腐蝕表面，不能阻止腐蝕。第三章第三章 犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)一、陰極保護(hù)技術(shù)一、陰極保護(hù)技術(shù)陰極保護(hù)是利用

16、通電方式防止、減緩金屬腐蝕的技術(shù)。實(shí)踐證明，防腐層與陰極保護(hù)相結(jié)合，是最佳的防腐措施。該技術(shù)在1824年首先被用在保護(hù)英國(guó)海軍的艦艇（利用鋅陽(yáng)極保護(hù)船只的銅釘），20世紀(jì)20年代，美國(guó)用來(lái)保護(hù)油氣管道。我國(guó)是在62年首次在克拉瑪依至獨(dú)山子輸油管道上應(yīng)用，陰極保護(hù)技術(shù)應(yīng)用目前越來(lái)越廣泛，從最初的船舶發(fā)展到目前的儲(chǔ)罐、管道、橋梁、碼頭、鉆井平臺(tái)的保護(hù)。正確的應(yīng)用陰極保護(hù)技術(shù)，可以極大的延長(zhǎng)金屬設(shè)施的使用壽命，最大限度的創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。二、陰極保護(hù)的定義二、陰極保護(hù)的定義陰極保護(hù)是通過(guò)采取措施，使保護(hù)金屬表面各點(diǎn)電位達(dá)到一致，而減緩其腐蝕的技術(shù)。強(qiáng)制電流從周圍電解質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)表面，是金屬表面陽(yáng)極

17、部位的電位下降到陰極部位的電位，消除表面的陽(yáng)極區(qū)，就可抑制陽(yáng)極區(qū)表面電子釋放，腐蝕得到抑制。根據(jù)供電方式不同，分為犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)。三、金屬電動(dòng)勢(shì)排序三、金屬電動(dòng)勢(shì)排序CSE四、犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)四、犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)根據(jù)金屬在電動(dòng)勢(shì)排序列中相對(duì)位置的不同，當(dāng)將兩種金屬連接在一起，并處于同一電解質(zhì)中時(shí)，電流將從較活潑的金屬流向較惰性的金屬，為較惰性的金屬提供保護(hù)。該方法是利用電化學(xué)反應(yīng)提供電流。通過(guò)將被保護(hù)結(jié)構(gòu)與較活性的金屬連接在一起，使被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)變成陰極；而較活性的金屬變成陽(yáng)極。利用這一原理，將金屬管道與較活潑的金屬連接，使金屬管道得到保護(hù)電流。如圖，當(dāng)管道與鎂陽(yáng)極連接在一

18、起時(shí)，管道表面電位降低，直到管道表面不再存在陽(yáng)極或陰極，所以消除了管道表面電流在陰、陽(yáng)極之間的流動(dòng)，從而消除了腐蝕。五、犧牲陽(yáng)極材料五、犧牲陽(yáng)極材料陽(yáng)極材料應(yīng)具備的條件：電位足夠負(fù)；電流輸出要穩(wěn)定；陽(yáng)極材料的電容量要大；高的電流效率；溶解均勻，容易脫落；材料價(jià)格低廉，來(lái)源充分。常用的陽(yáng)極材料包括：鎂、鋅、鋁。由于在提供保護(hù)的同時(shí)，陽(yáng)極被消耗掉，所以這些陽(yáng)極被稱為犧牲陽(yáng)極。六、犧牲陽(yáng)極保護(hù)應(yīng)用六、犧牲陽(yáng)極保護(hù)應(yīng)用應(yīng)用范圍：可以用于電流需求量小，土壤電阻率低的金屬結(jié)構(gòu)陰極保護(hù)。優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用靈活、易于安裝、維護(hù)簡(jiǎn)單、不需要電源、不會(huì)產(chǎn)生腐蝕干擾。缺點(diǎn)：輸出電流小、僅應(yīng)用于需求電流小的場(chǎng)合（一般小于1A

19、）。驅(qū)動(dòng)電壓低，僅用于低土壤電阻率環(huán)境（小于50 m，不超過(guò)100 m）。七、犧牲陽(yáng)極的消耗計(jì)算七、犧牲陽(yáng)極的消耗計(jì)算犧牲陽(yáng)極的理論電容量并非全部用于陰極保護(hù)，部分會(huì)由于自腐蝕而消耗。陽(yáng)極效率是實(shí)際電輸出與理論電輸出之比。當(dāng)80%的陽(yáng)極被消耗后就認(rèn)為陽(yáng)極失去效用，所以在設(shè)計(jì)中采用的陽(yáng)極利用系數(shù)為80%。W 陽(yáng)極重量 kg， I電流輸出Amps，t 設(shè)計(jì)壽命Yr，U利用系數(shù) 0.85Z 理論電容量, Q 陽(yáng)極效率1、鎂陽(yáng)極鎂陽(yáng)極性能：開(kāi)路電位-1.75V CSE -1.55V CSE 陽(yáng)極效率 0.5 理論電容量 2200Ah/kg鎂陽(yáng)極的電流效率約50%，受環(huán)境影響還可能更低，當(dāng)土壤或水中含鹽

20、量t 8766IWUZQ 較低時(shí)，電流輸出小，因而，其自身腐蝕相對(duì)較大，電容量下降。當(dāng)土壤電阻率高時(shí)，陽(yáng)極輸出電流小當(dāng)土壤電阻率高時(shí)，陽(yáng)極輸出電流小，陽(yáng)極表面容易發(fā)生鈍化，進(jìn)一步加大接地電阻，使陽(yáng)極輸出電流進(jìn)一步減小。一般不超過(guò)50 m。溫度升高時(shí)溫度升高時(shí)，自身腐蝕加劇，效率降低。最高使用溫度可以達(dá)到100，在海水中，其壽命很短，不宜采用。鎂陽(yáng)極應(yīng)用場(chǎng)合：土壤電阻率30-50 m環(huán)境，不宜在土壤電阻率大于100 m的環(huán)境應(yīng)用。熱點(diǎn)保護(hù)：鎂陽(yáng)極可以用來(lái)減小雜散電流的影響或?qū)艿肋M(jìn)行局部保護(hù)，如防腐層破損點(diǎn)，閥室或者套管處。由于鎂陽(yáng)極與鋼鐵碰撞會(huì)產(chǎn)生電火花，不宜在防爆區(qū)域安裝。2、鋅陽(yáng)極鋅陽(yáng)極性

21、能：開(kāi)路電位-1.10V CSE 環(huán)境溫度 49理論電容量 827Ah/kg當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)54時(shí)，鋅陽(yáng)極電位發(fā)生正向偏移甚至?xí)蠕摰碾娢桓?，鋅陽(yáng)極一般應(yīng)用在環(huán)境溫度低于49的環(huán)境中。鋅陽(yáng)極與鋼鐵之間的電位差約為0.25V，電位差相比較小，一般僅用于土壤電阻率小于15 m的土壤或海水中，也可用作接地電池或接地極。3、鋁陽(yáng)極鋁犧牲陽(yáng)極化學(xué)成分%鋅元素的存在是保證陽(yáng)極最初工作時(shí)表面的活性；銦或水銀的存在是保證鋁陽(yáng)極表面的長(zhǎng)期活性；銅和鐵的存在會(huì)降低鋁陽(yáng)極的電容量，并使陽(yáng)極電為變正，所以添加一定數(shù)量的硅元素予以消除。主要應(yīng)用于氯離子過(guò)高的海水、原油儲(chǔ)罐內(nèi)壁，或電阻率小于200 m的咸水中；溫度高于7

22、0時(shí)，電流效率下降；不適于在土壤、淡水中應(yīng)用。八、犧牲陽(yáng)極回填料八、犧牲陽(yáng)極回填料如果直接將陽(yáng)極埋設(shè)在土壤中，由于土壤成分的不同，會(huì)加劇陽(yáng)極的自身腐蝕，并使陽(yáng)極消耗不均勻，所以需要加裝回填料。填料可以吸收、保持水分，降低陽(yáng)極接地電阻，提高陽(yáng)極效率，保證陽(yáng)極表面均勻消耗。腐蝕產(chǎn)物易于移開(kāi)陽(yáng)極表面?；靥盍系某煞忠话銥椋菏喾?5% 膨潤(rùn)土20% 粘土 硫酸鈉5% 42a2C SOH O4aN SO第四章第四章 外加電流陰極保護(hù)外加電流陰極保護(hù)一、外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)組成一、外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)組成該陰極保護(hù)系統(tǒng)由整流電源、地床、參比電極、連接電纜組成。二、工作原理二、工作原理該方式是利用外部電源和

23、輔助陽(yáng)極，迫使電流通過(guò)輔助陽(yáng)極從周圍介質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)，從而消除腐蝕，又稱為強(qiáng)制電流陰極保護(hù)。整流電源將交流電變成直流電，電流離開(kāi)電源正極后，通過(guò)地床進(jìn)入土壤，并通過(guò)土壤流向管道。在管道上匯流點(diǎn)集中后，流向電源負(fù)極構(gòu)成回路三、外加電流陰極保護(hù)應(yīng)用三、外加電流陰極保護(hù)應(yīng)用陽(yáng)極地床：多支陽(yáng)極組成的接地極，將電流從電源輸送到土壤中。匯流點(diǎn)：電源負(fù)極與被保護(hù)結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：輸出電壓可以調(diào)節(jié)，可以用來(lái)保護(hù)大型甚至沒(méi)有防腐層的結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用受土壤電阻率影響不大；陽(yáng)極用量較小，開(kāi)挖工作量小。缺點(diǎn)：需要電源，日常維護(hù)費(fèi)用高；距離管道一般大于50米。需要額外用地。需要檢測(cè)臨近結(jié)構(gòu)是否受到腐蝕干擾。有破壞油漆

24、、防腐層的危險(xiǎn)。陽(yáng)極電纜連接頭要嚴(yán)格密封，一旦與土壤接觸，將會(huì)很快腐蝕斷。需要謹(jǐn)慎連接電纜，極性接錯(cuò)將加速腐蝕。四、整流電源要求（恒電位儀）四、整流電源要求（恒電位儀）根據(jù)設(shè)置的不同，它可以恒電位、恒電壓、恒電流輸出?？煽啃愿撸瑝勖L(zhǎng)，維修簡(jiǎn)單。輸出電壓、電流可調(diào)，具有抗過(guò)載、防干擾、故障保護(hù)等功能。輸出、輸入端有防雷、防電沖擊保護(hù)裝置。陰極電纜不能兼作零位接陰，輸出電壓一般不超過(guò)50V。五、輔助陽(yáng)極五、輔助陽(yáng)極任何導(dǎo)電材料都可以用作陰極保護(hù)陽(yáng)極。處于經(jīng)濟(jì)方面考慮，一般采用經(jīng)濟(jì)耐用的導(dǎo)電材料。以下材料由于消耗率很低，常用作陽(yáng)極材料：高硅鑄鐵陽(yáng)極、混合金屬氧化物陽(yáng)極（海水）、鍍鉑鈦陽(yáng)極（容器內(nèi)壁

25、）六、陽(yáng)極地床焦碳填料的作用六、陽(yáng)極地床焦碳填料的作用填料作用：增大陽(yáng)極與土壤的接觸，從而降低地床接地電阻；將陽(yáng)極電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移到填料與土壤之間進(jìn)行，延長(zhǎng)陽(yáng)極的使用壽命；填料可以消除氣體堵塞。填料種類：煅燒石油焦碳，煉油副產(chǎn)品；電阻小，顆粒劑均勻，質(zhì)量容易保證。比重大，適于做深井陽(yáng)極填料。冶金焦碳，煉鋼廠副產(chǎn)品；由煤在無(wú)空氣的環(huán)境下燒紙而成，質(zhì)量差異較大。填料要求：回填料含碳量應(yīng)大于85%，最大顆粒徑應(yīng)小于10mm，灰含量小于10%，電阻率小于50 m，填料厚度一般為100mm第五章 陰極保護(hù)設(shè)施及安裝一、恒電位儀的安裝一、恒電位儀的安裝恒電位儀通電前，首先測(cè)量管道的自然電位，然后測(cè)量陽(yáng)極地床的

26、電位。如果陰、陽(yáng)極電纜測(cè)量電位值很小，一般表明陰、陽(yáng)極電纜線斷路。恒電位儀輸出正極接陽(yáng)極地床，輸出負(fù)極接被保護(hù)結(jié)構(gòu)，零位接被保護(hù)結(jié)構(gòu)。參比電極接長(zhǎng)效參比電極。二、淺埋水平陽(yáng)極地床安裝二、淺埋水平陽(yáng)極地床安裝輔助陽(yáng)極地床盡量選擇在土壤電阻率低的環(huán)境，以有利于電流的輸出。因高硅鑄鐵性脆、易斷，在搬運(yùn)、安裝時(shí)應(yīng)特別小心，以免摔碰而斷裂。不能把陽(yáng)極導(dǎo)線作為起吊工具。嚴(yán)禁用陽(yáng)極引出線拉運(yùn)陽(yáng)極，陽(yáng)極應(yīng)輕拿輕放。三、深井陽(yáng)極地床安裝三、深井陽(yáng)極地床安裝深井陽(yáng)極為埋深大于15m的陽(yáng)極地床，直徑在250mm左右，陽(yáng)極排列在深井中。當(dāng)?shù)乇硗寥离娮杪瘦^大，或空間狹小時(shí)、或管網(wǎng)密集時(shí)，宜采用深井陽(yáng)極深井陽(yáng)極電流分布較

27、淺陽(yáng)極均勻，對(duì)其他結(jié)構(gòu)干擾小，受季節(jié)性變化影響小。造價(jià)較高，且一旦出現(xiàn)故障，則很難修復(fù)。四、電氣絕緣裝置四、電氣絕緣裝置1、電氣絕緣裝置的應(yīng)用限制陰極保護(hù)電流在指定的范圍內(nèi)，與其他金屬結(jié)構(gòu)或環(huán)境進(jìn)行電氣絕緣，防止陰極保護(hù)電流的散失，使陰極保護(hù)系統(tǒng)有效。為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，經(jīng)常使用的裝置是絕緣法蘭、絕緣接頭。2、絕緣接頭技術(shù)要求檢查試驗(yàn)要求：焊縫100%超聲波探傷、外觀目視、尺寸檢查；1.5倍設(shè)計(jì)壓力液壓試驗(yàn)一小時(shí)；介電強(qiáng)度試驗(yàn)：3KV 1min。（50Hz AC）絕緣電阻試驗(yàn)大于25M（1000V DC）內(nèi)外環(huán)氧樹脂涂敷，滿足設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度要求。3、絕緣接頭安裝位置管道與站、庫(kù)的連接處；管道所有權(quán)

28、改變的分解處；干線管道與支線管道的連接處；雜散電流干擾區(qū)；異種金屬、新舊管道連接處；裸管和涂敷管道連接處；采用電氣接地的位置處；大型跨越段的兩端。4、絕緣接頭安裝步驟安裝前，首先核對(duì)絕緣接頭的尺寸、規(guī)格是否和設(shè)計(jì)相符，檢查絕緣接頭防腐層是否有破損。測(cè)量絕緣接頭的絕緣電阻，確認(rèn)絕緣接頭絕緣性能良好，測(cè)量時(shí)，可以將絕緣接頭豎直或水平放置在木板上，注意兩端不能與土壤接觸，用兆歐表測(cè)量絕緣電阻。如果絕緣接頭內(nèi)只有一側(cè)有涂層，則該側(cè)要位于受陰極保護(hù)側(cè)。焊接時(shí)，為避免焊接熱量損壞絕緣接頭內(nèi)部的絕緣密封系統(tǒng)，可以將浸濕的麻布片放在絕緣接頭上放熱。5、鋅接地電池當(dāng)絕緣接頭一側(cè)遭到雷擊或出現(xiàn)電氣故障時(shí)，跨過(guò)絕緣

29、接頭會(huì)產(chǎn)生高電壓，為了防止絕緣接頭擊穿，要安裝接地電池或火花隙。五、陰極保護(hù)電纜五、陰極保護(hù)電纜1、系統(tǒng)陽(yáng)極、陰極電纜均采用PVC絕緣、PVC護(hù)套電纜，直接埋地時(shí)，要采用鎧裝電纜。參比、零位接陰電纜及跨接電纜宜采用2、所有連接電纜兩端必須帶電纜標(biāo)識(shí)牌，電纜標(biāo)識(shí)牌應(yīng)至少包括型號(hào)、電纜類型（陽(yáng)極電纜、陰極電纜、零位接陰電纜、參比電纜、測(cè)試電纜、跨接電纜）及規(guī)格。3、直埋電纜表面距地面的距離不小于0.8米，當(dāng)無(wú)法埋深時(shí)，應(yīng)采取鍍鋅鋼套管保護(hù)措施，防止電纜受到破壞。4、直埋電纜應(yīng)留有一定余量并做波浪形敷設(shè)，以適應(yīng)回填土的下沉，211 10mmVVKV5、陽(yáng)極電纜的連接非常關(guān)鍵，很多故障都是因?yàn)檫B接處密

30、封不當(dāng)引起的6、電纜與管道的連接多采用鋁熱焊。7、為了保證連接牢固，連接前要將結(jié)構(gòu)表面嚴(yán)格清理。連接后要重新防腐。六、鋁熱焊焊接步驟六、鋁熱焊焊接步驟1、將管道表面焊接處打磨干凈，將電纜線壓在模具下；2、將模具中填滿焊藥（氧化銅及鋁粉混合物），用點(diǎn)火裝置引燃；3、化學(xué)反應(yīng)熱將使熔化的銅覆蓋在銅電纜芯上，將電纜焊接在管道上；4、最后將焊接處用熱熔膠、補(bǔ)傷片密封。5、陽(yáng)極電纜的連接非常關(guān)鍵，很多故障都是因?yàn)檫B接處密封不當(dāng)引起的6、電纜與管道的連接多采用鋁熱焊。7、為了保證連接牢固，連接前要將結(jié)構(gòu)表面嚴(yán)格清理。連接后要重新防腐。六、鋁熱焊焊接步驟1、將管道表面焊接處打磨干凈，將電纜線壓在模具下；2、

31、將模具中填滿焊藥（氧化銅及鋁粉混合物），用點(diǎn)火裝置引燃；3、化學(xué)反應(yīng)熱將使熔化的銅覆蓋在銅電纜芯上，將電纜焊接在官道上；4、最后將焊接處銅熱熔膠、補(bǔ)傷片密封。七、陰極保護(hù)測(cè)試樁七、陰極保護(hù)測(cè)試樁測(cè)試樁用于陰極保護(hù)參數(shù)的檢測(cè)，是管道管理維護(hù)中必不可少的裝置，按測(cè)試功能沿線分布。測(cè)試樁可用于管道電位、電流、絕緣裝置的檢測(cè)，也可用于防腐層檢漏及交直流干擾的測(cè)試。金屬測(cè)試樁經(jīng)常發(fā)生金屬門的銹蝕、接線柱脫落等問(wèn)題，維修困難。第六章第六章 陰極保護(hù)測(cè)量技術(shù)陰極保護(hù)測(cè)量技術(shù)一、硫酸銅參比電極的使用和維護(hù)一、硫酸銅參比電極的使用和維護(hù)便攜式硫酸銅參比電極1、銅電極采用紫銅（純度大于99.7%）；2、 采用化學(xué)

32、純，蒸餾水配制；3、滲透膜采用滲透率高的微孔材料；經(jīng)常提到的結(jié)構(gòu)對(duì)電解質(zhì)的電位，如管地電位，實(shí)際上是結(jié)構(gòu)和參比電極間測(cè)得的電位。參比電極必須是穩(wěn)定的，并且數(shù)據(jù)具有重現(xiàn)性。硫酸銅電極（CSE）是測(cè)量埋地結(jié)構(gòu)以及淡水環(huán)境中結(jié)構(gòu)電位最常用的參比電極。飽和氯化銀參比電極主要應(yīng)用于海水環(huán)境。鋅參比電極可以應(yīng)用于海水及土壤中。參比電極維護(hù)：參比電極要保持清潔，不使用時(shí)，要用塑料/橡膠帽將多孔塞套上。定期更換硫酸銅，并且用非金屬的研磨材料清潔銅棒。如果溶液變渾濁，將其倒掉并換上新的4uC SO硫酸銅溶液。確保溶液中一直有未溶解的集體；備有一個(gè)新的電極，以便用來(lái)校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)使用的電極。當(dāng)校準(zhǔn)電極與使用電極之間的差

33、值大于5mv時(shí)，則需要清洗現(xiàn)場(chǎng)所使用的電極。使用注意事項(xiàng)：當(dāng)測(cè)量溫度高于或者低于25，測(cè)量結(jié)果必須分別減去或者加上0.9mv/的溫度校正值。測(cè)量過(guò)程中屏蔽電極，避免陽(yáng)光直接照射。與放置的黑暗處的電極相比，在光線照射下的參比電極的電位要降低10-50mV。二、相對(duì)氫電極的電位二、相對(duì)氫電極的電位三、參數(shù)測(cè)量三、參數(shù)測(cè)量1、自然電位的測(cè)量、自然電位的測(cè)量開(kāi)啟電源前，沿線測(cè)量管地電位，該電位為自然電位。參比電極要放到管道上方。在非常干燥的地方，需要用水將參比電極位置澆濕以使之接觸良好。新建管線自然電位一般在-0.50V-0.70V之間老管道（腐蝕嚴(yán)重）的自然電位多在-0.10V-0.30V之間。2、

34、通、斷電電位的測(cè)量、通、斷電電位的測(cè)量開(kāi)啟陰極保護(hù)電源，并極化24小時(shí)后，沿線測(cè)量管地電位，該電位為管道的保護(hù)電位（通電電位）。將陰極保護(hù)電源按12秒通、3秒斷的周期供電，同一管道上的所有電源必須同步通斷，在斷電周期內(nèi)測(cè)量的管地電位為瞬時(shí)斷電電位。有雜散電流干擾時(shí)，無(wú)法測(cè)量自然電位和斷電電位，需要使用極化探頭或者參比管測(cè)量。3、管道電流測(cè)量、管道電流測(cè)量管道電流：在管道中流動(dòng)的直流電流。用高阻抗電壓表連接內(nèi)側(cè)兩根導(dǎo)線，蓄電池連接外側(cè)兩根導(dǎo)線，使施加的電流方向與管道電流方向相反。隨著方向電流的增加，電壓表的讀數(shù)逐漸向零靠近。當(dāng)電壓表讀數(shù)為零或靠近零時(shí)，蓄電池的輸出電流即為管道電流。4、土壤電阻率

35、的測(cè)量、土壤電阻率的測(cè)量在陰極保護(hù)設(shè)計(jì)中，土壤電阻率是一個(gè)非常重要的參數(shù)。土壤電阻率的測(cè)量通常采用四極法，它是在地表面沿直線方向均布四支電極，電極間距一般為管道埋深。在外側(cè)兩個(gè)電極上輸入交流電，在內(nèi)側(cè)兩支電極上測(cè)量電壓降，計(jì)算出土壤的電阻以及電阻率。當(dāng)需要測(cè)量深度大于20米處土壤電阻率時(shí)，采用不等距法。1、測(cè)深020米，a=0.6米，b=20米。2、測(cè)深050米，a=5.0米，b=60米。a+2bh=22b=b+aR （）土壤電阻率典型值含水量對(duì)土壤電阻率的影響 溫度對(duì)土壤電阻率的影響5、接地電阻測(cè)量、接地電阻測(cè)量根據(jù)工程需要，有時(shí)會(huì)需要測(cè)量犧牲陽(yáng)極或陽(yáng)極地床的接地電阻。采用兆歐表測(cè)量，D12

36、取20米左右，D13取40米左右6、絕緣接頭絕緣性能的測(cè)量、絕緣接頭絕緣性能的測(cè)量安裝前，可以通過(guò)將絕緣接頭豎直放置，用500V兆歐表測(cè)量絕緣電阻。安裝后，測(cè)量受保護(hù)側(cè)與非保護(hù)側(cè)電位差。絕緣接頭量測(cè)電位差值一般為200-200mV。首先測(cè)量絕緣接頭量測(cè)的自然電位，然后開(kāi)啟陰極保護(hù)電源，此時(shí)，被保護(hù)側(cè)電位負(fù)向偏移，而非保護(hù)側(cè)電位基本不變。如果絕緣接頭量測(cè)電位相同或差別不大（小于100mV），則絕緣接頭可能短路。7、套管與主管道絕緣性能測(cè)量、套管與主管道絕緣性能測(cè)量金屬套管與主管道短路，不僅會(huì)造成陰保電流大量散失，致使主管道欠保護(hù)，還會(huì)造成套管內(nèi)部的管道陰極屏蔽，得不到保護(hù)。檢查主、套管的絕緣性能

37、，主要靠測(cè)量其電位的方式來(lái)判斷。一般情況下，主套管之間的電位差在200500mV之間，如果電位差小于100mV，應(yīng)采取措施，檢查是否有短路。8、近間距電位測(cè)量、近間距電位測(cè)量CIPS測(cè)試樁上測(cè)量到的電位不代表測(cè)試樁之間的保護(hù)狀況；需要沿管道每個(gè)1-3米測(cè)量一次管地電位。當(dāng)管道受雜散電流干擾時(shí)，測(cè)量斷電電位無(wú)意義。3PE防腐層絕緣強(qiáng)度高，漏點(diǎn)少，CIPS檢測(cè)的意義需要探討。在測(cè)量之前，應(yīng)確認(rèn)陰極保護(hù)正常運(yùn)行，管道已經(jīng)充分極化。將恒電位儀設(shè)置成通斷狀態(tài)，典型的通斷周期設(shè)置宜為通4秒斷1秒或通12秒斷3秒。將測(cè)量主機(jī)與測(cè)試樁相連，另一端與硫酸銅參比電極連接。在測(cè)量之前，應(yīng)確認(rèn)陰極保護(hù)正常運(yùn)行，管道已

38、經(jīng)充分極化。將恒電位儀設(shè)置成通斷狀態(tài)，典型的通斷周期設(shè)置宜為通4秒斷1秒或通12秒斷3秒。將測(cè)量主機(jī)與測(cè)試樁相連，另一端與硫酸銅參比電極連接。9、直流電位梯度法（、直流電位梯度法（DCVG）DCVG是一種檢測(cè)防腐層漏點(diǎn)并確定其相對(duì)大小的方法。在陰極保護(hù)電路中串聯(lián)一個(gè)通斷器，并提高恒電位儀的輸出2-3倍，此時(shí)，將有一個(gè)脈動(dòng)電流輸入到管道。當(dāng)管道涂層有漏點(diǎn)時(shí)，電流將經(jīng)過(guò)土壤流入涂層漏點(diǎn)，在地表面形成電壓場(chǎng)。DCVG是利用兩支參比電極，尋找地面的電壓場(chǎng)。當(dāng)參比電極接近涂層缺陷時(shí)，電位梯度加大（兩個(gè)參比電極之間的電位差）。通過(guò)尋找電位梯度的最大點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)防腐層漏點(diǎn)。10、管道防腐層老化檢測(cè)、管道防腐

39、層老化檢測(cè)PCM（ACVG）電磁法可以反映防腐層的總體狀況，管道埋深以及涂層缺陷位置。其原理是給管道輸入一個(gè)電壓信號(hào)，檢測(cè)器沿管道檢測(cè)信號(hào)的衰減程度。在防腐層均勻的情況下，信號(hào)的衰減呈平滑的曲線，當(dāng)信號(hào)有突然的衰減時(shí)，說(shuō)明該管道上有涂層漏點(diǎn)。用該方式確定防腐層較差的范圍后，用其他方式（如：A型架）確定涂層漏點(diǎn)位置。第七章第七章 陰極保護(hù)判斷標(biāo)準(zhǔn)陰極保護(hù)判斷標(biāo)準(zhǔn)一、陰極保護(hù)術(shù)語(yǔ)一、陰極保護(hù)術(shù)語(yǔ)管道保護(hù)電位：管道保護(hù)電位是管道對(duì)地電位的統(tǒng)稱，包括通電電位、斷電電位、極化電位。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，要指明具體所指的電位。管道自然電位：陰極保護(hù)投用前測(cè)量到的管道對(duì)地電位，也叫管道腐蝕電位。管道通電電位：陰極保護(hù)

40、系統(tǒng)斷開(kāi)的瞬間測(cè)量到的管道對(duì)地電位，一般取斷電瞬間，數(shù)字萬(wàn)用表的第二個(gè)讀數(shù)。管道極化電位：指金屬結(jié)構(gòu)與電解液接觸面上的電位，為自然電位與管道陰極極化之和，其數(shù)值等于瞬時(shí)斷電電位。管道陰極極化：由于陰極保護(hù)電流的流動(dòng)而引起的結(jié)構(gòu)電位的變化值。數(shù)值上等于管道極化電位與自然電位的差值，即管道瞬時(shí)斷電電位減去管道自然電位。二、陰極保護(hù)測(cè)量中的二、陰極保護(hù)測(cè)量中的IR降降V1：腐蝕電位（自然電位），V2：陰極極化，V1+V2極化電位（瞬時(shí)斷電電位），V=V1+V2+IRIR降：根據(jù)歐姆定律，電流經(jīng)過(guò)電阻時(shí)要產(chǎn)生電壓降。測(cè)量結(jié)構(gòu)電位時(shí)，參比電極總是放置在距離結(jié)構(gòu)一定距離之外，電流從土壤流向結(jié)構(gòu)時(shí)，由于電解

41、液的電阻，會(huì)產(chǎn)生電壓降。測(cè)量結(jié)果中，將包含該部分電壓降，稱為IR降。三、陰極保護(hù)斷電電位三、陰極保護(hù)斷電電位由于IR降會(huì)使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差，因此必須消除測(cè)量中的IR降。為了消除IR降，通常測(cè)量瞬時(shí)斷電時(shí)的結(jié)構(gòu)電位，IR降在斷電的瞬時(shí)將消失，而極化電位的衰減將需要一段時(shí)間，因而可以測(cè)量到極化電位。一般在斷電的1秒鐘內(nèi)之內(nèi)測(cè)量斷電電位，在斷電的瞬間，由于管道和陰極保護(hù)系統(tǒng)之間的感應(yīng)作用，有一個(gè)電位脈沖，持續(xù)約0.2秒，所以，斷電電位一般在斷電0.20.5秒內(nèi)讀取。在測(cè)量極化電位時(shí)，要保證與結(jié)構(gòu)連接的所有電源同時(shí)通、斷電。三、陰極保護(hù)判斷指標(biāo)三、陰極保護(hù)判斷指標(biāo)NACE SP169根據(jù)NACE SP

42、1692007，判斷埋地或浸水金屬結(jié)構(gòu)（鐵或鑄鐵）是否得到保護(hù)，可以用三個(gè)指標(biāo)之一來(lái)判斷。通電電位達(dá)到-850mV CSE并消除IR降的影響。極化電位 -850mV CSE （瞬時(shí)斷電電位）陰極極化100mV。ISO15589極化電位要比-850mV CSE更負(fù)，為防止防腐層破壞，避免析氫以及造成高PH值環(huán)境，極化電位不能低于-1200mV CSE。貧氧或有硫酸鹽還原菌存在的土壤（SRB）中極化電位低于-950mV CSE對(duì)高強(qiáng)度鋼（最小屈服強(qiáng)度大于550MPa），最小極化電位可能比-850mV（CSE）稍正，但實(shí)際應(yīng)用中多采用-850mV這一數(shù)值。高電阻率土壤中，最小極化電位：當(dāng)100 10

43、00 m時(shí)，為-750mVCSE；當(dāng) 大于1000 m時(shí)，為-650mV CSE。100mV陰極極化。GB/T21448一般情況：管道陰極保護(hù)電位（不含IR降）應(yīng)為-850mV CSE或更負(fù)。陰極保護(hù)狀態(tài)下管道的最大保護(hù)電位不能比-1200mV CSE更負(fù)。對(duì)高強(qiáng)度鋼（最小屈服強(qiáng)度大于550MPa）和耐蝕合金鋼，如馬氏體不銹鋼，雙相不銹鋼等，最大保護(hù)電位則要根據(jù)實(shí)際析氫電位來(lái)確定。最小極化電位可能比-850mV（CSE）稍正，但在-650mV -750mV的電位范圍內(nèi)，管道處于高pH值應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）的敏感區(qū)，所以一般采用最小電位-850mV CSE。在厭氧菌或SRB及其他有害菌土壤環(huán)境

44、中，管道陰極保護(hù)電位應(yīng)為-950mV CSE或更負(fù)。在土壤電阻率100 m至1000 m環(huán)境中的管道，陰極保護(hù)電位宜負(fù)于-750mV（CSE）；在土壤電阻率 大于1000 m的環(huán)境中的管道，陰極保護(hù)電位宜負(fù)于-650mV CSE。特殊考慮：當(dāng)一般情況下準(zhǔn)則難以達(dá)到時(shí)，可采用陰極極化或去極化電位差大于100mV的判據(jù)。在高溫條件下、SRB的土壤中，存在雜散電流干擾及異種金屬材料偶和的管道中不能采用100mV極化準(zhǔn)則，該值為200-250mV CSE。四、防腐層和陰極保護(hù)四、防腐層和陰極保護(hù)1、涂層不是完美無(wú)缺的，防腐層承擔(dān)了99%的防護(hù)任務(wù)，而陰極保護(hù)對(duì)防腐層漏點(diǎn)處進(jìn)行保護(hù)。2、沒(méi)有陰極保護(hù)的情

45、況下，管道一般會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕。3、過(guò)度的陰極保護(hù)將破壞管道防腐層或產(chǎn)生氫至開(kāi)裂。4、盡管在技術(shù)上，為裸管提供陰極保護(hù)是可行的，但費(fèi)用將會(huì)非常高，同時(shí)，也很難得到均勻的陰極保護(hù)電流分布。5、涂層和陰極保護(hù)的結(jié)合是絕佳的防腐措施，該措施可以用較小的花費(fèi)來(lái)取得理想的保護(hù)措施，其優(yōu)越性已經(jīng)被世人所承認(rèn)。當(dāng)氫氣逸出后，多余的 離子使靠近金屬表面的溶液呈堿性。加速防腐層老化。最大保護(hù)電位：能夠引起防腐層剝離的電位稱為最大保護(hù)電位。 防腐是否成功，取決于陰極保護(hù)電位，陰極保護(hù)電位過(guò)高，不能達(dá)到充分保護(hù)，陰極保護(hù)電位過(guò)低，將破壞防腐層。 在管道的匯流點(diǎn)（通電點(diǎn)），陰極保護(hù)電位更負(fù)，為了防止電位過(guò)負(fù)而造成對(duì)防腐層的破壞，4OH一般該點(diǎn)的斷電電位限制在-1.05-1.10V CSE。 根據(jù)ISO15589-1 2003，斷電電位不得低于-1.20V CSE，所以每個(gè)陰極保護(hù)站的保護(hù)距離是有限的。4第八章第八章 雜散電流腐蝕干擾及預(yù)防雜散電流腐蝕干擾及預(yù)防一、雜散電流腐蝕干擾定義一、雜散電流腐蝕干擾定義雜散電流為沿規(guī)定路徑之外的途徑流動(dòng)的電流。由于雜散電流的流動(dòng)而引起的結(jié)構(gòu)電位的擾動(dòng)稱為雜散電流腐蝕干擾。對(duì)于管道系