(完整版)牺牲阳极法阴极保护方案

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 --------------------------------------- 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

一、概述

（一）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。（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

以使铁在熔铸过程中沉淀出来，留在合金中的铁元素会被锰包围起

来，使铁不能产生阴极性杂质的有害作用。对镁阳极影响较小的元素有：镉、锰、钠、硅、锌、铝、铅、钙和银等。

用纯镁作为牺牲阳极材料，对杂质的含量应有一定的限制，通常

应是高纯镁（含镁大于99.95%），杂质铁的含量应控制在<0.002%以下。它的电位很负，机械加工性能好。镁适用于电阻率较高的土壤和

淡水中。

镁在海水中应用时易造成过保护，或发生氢脆，故而很少用于海

水中。镁在碰撞时易产生火花，因而，一般不能用于有防爆要求的场合。

2、阳极种类的选择

通常根据土壤电阻率选择牺牲阳极的种类，根据保护电流的大小和使用寿命，选取阳极的规格和数量。在土壤中牺牲阳极选择的原则见表

5-14。

表5-14土壤中牺牲阳极种类的应用选择

注：（1）在土壤潮湿情况下，锌阳极范围可扩大到

30Ω.m ；

（2）表中电位均相对于Cu/饱和CuSO4参比电极。在土壤中使用牺牲阳极的形状多为棒形，

其横截面有梯形和D 形。在高电阻

率的土壤中或某些特定场合，如套管内管道的保护等则用带状牺牲阳极。

3、工艺计算

3.1单支阳极接地电阻按下列公式计算：

（5-1）

（5-2）

式中：RH －水平式有填料阳极接地电阻（Ω）；

Rv －立式有填料阳极接地电阻（Ω）；P －土壤电阻率（Ω.m ）；p a －填料电阻率（Ω.m ）；L －阳极长度（m ）；La －阳极填料柱长度（m ）；d －阳极等效直径，，C 为边长（m ）；

D －填料柱直径（m ）；

t －阳极中心至地面的距离（m ）。

3.2组合阳极接地电阻的计算

土壤电阻率Ω.m 可选阳极种类＞100 60～100 40～60 ＜40 ＜15

＜5（含Cl -）

带状镁阳极镁（-1.7V ）

镁

镁（-1.5V ）镁（-1.5V ，锌）锌或Al-Zn-In-Si

（5－3）

式中：R总－阳极组总接地电阻（Ω）；

N－阳极数量（支）；

K－修正系数，查图5－2。

图5-2 修正系数K

3.3阳极输出电流的计算

（5-4）式中：Ia－阳极输出电流（A）；

Ec－阴极开路电位（V）；

Ea－阳极开路电位（V）；

ec－阴极极化电位（V）；

ea－阳极极化电位（V）；

Ra－阳极接地电阻（Ω）；

Rc－阴极过渡电阻（Ω）；

RN－回路导线电阻（Ω）；

△E－阳极有效电位差（V）；

R－回路总电阻（R）。

3.4所需阳极数量按下式计算

（5－5）式中：N－阳极数量（支）；

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。

3.5阳极工作寿命按下式计算

（5－6）

式中：T－阳极工作寿命（a）；

W－阳极净重量（kg）；

ω－阳极消耗率〔kg/(A.a)〕；

I－阳极平均输出电流（A）。

也可按该公式计算W（阳极总重量），以满足阳极的设计寿命。

（四）阳极安装方式

1、阳极地床

为保证牺牲极在土壤中性能稳定，在阳极四周要填充适用的填充料。

牺牲阳极填充料有用袋装和现场钻孔、挖坑填装两种方法，现场

钻孔填装效果虽然好，但填料用量大，稍不注意，容易将土粒等杂物

带入填料中，影响填充料质量，所以这种方法使用较少。牺牲阳极安

装中大多使用袋装阳极，即将配置好的填充料放在渗透性材料制的袋中，包围在阳极周围（填料的厚度应在各个方向均保持5-10mm），然后放置在土坑中，再用细土回填、浇水、最后填平。

2、阳极分布

2.1牺牲阳极在管道上的分布可采用单支或集中成组两种方法，

同组阳极宜选用同一批号或开路电位相近的阳极。

2.2牺牲阳极埋设分为立式和水平式两种，埋设方向有轴向和径向。阳极埋设位置一般距管道外壁3-5mm，最小不宜小于0.3mm，埋设深度以阳极顶部距地面不小于1m为宜，对于北方地区，必须在冻土层以下。成组埋设时，阳极间距以2-3m为宜。

2.3在地下水位低于3m的干燥地带，阳极应当加深埋设，对于河

流、湖泊地带，牺牲阳极应尽可能埋设在河床（或湖底）的安全部位，以防洪水冲刷或挖泥清淤时损坏。

2.4在城市和管网区使用牺牲阳极时，要注意阳极和被保护的管

道之间不应有其他金属构筑物，如电缆等。

（五）测试系统

为了检查地下钢质管道的保护状态及效果，还应安装测试系统。牺牲阳极法阴极保护的测试系统应能提供保护体的自然电位、阳极性能、保护电位的功能。

通常在相邻两组牺牲阳极管段的中间部位设置一个可测量管道保

护电位的测试桩，桩的间距以500m左右为宜。

牺牲阳极测试桩处应设有辅助片长效参比电极，辅助试片的材质

应与管道材质相同。在这里可以测出管道的保护电位和阳极工作状

况，如阳极的输出电流、阳极的接地电阻、阳极的开路电位和闭路电位，还可测量辅助试片的自然电位，用来比较钢质管道的保护情况。

这里需要说明的是，牺牲阳极法阳极保护的各项参数的测试，应

当在牺牲阳极埋入地下及填包料浇水10d后进行。

另外，牺牲阳极投入运行后，应定期进行监测和维护，至少每半

年一次。待牺牲阳极到达使用寿命时，测量的保护参数异常，或保护

电位不能达到阴极保护标准，则说明阳极已“牺牲”完毕，应更换安

装新的牺牲阳极，使管道继续得到阴极保护。

（六）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

（七）主要测试设备和工具

本工程检测和测试工作所使用的主要测试设备和工具表

序号项目单位数量

1 土壤电阻测试仪台 1

2 数字万用表台 2

3 CSE参比电极个 4

4 数据采集器台 2

5 IBM笔记本电脑台 1

6 施工车辆台 2

7 照明设备套 4

二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计

该管道为长输管道，管径1200㎜，为配合其它防腐措施，拟采用如下牺牲阳极保护法。

牺牲阳极选用镁阳极，1km设4组，每组由4支14kg的镁阳极组成，其中3组直接焊在管道上，1组通过测试桩连接，以便进行电参数测量，了解阳极使用寿命。

共埋设镁阳极188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47支，测试桩基本按照1支/km的原则埋设，并附有1支长寿命参比电极。在管道穿越公路、铁路等处设有套管的部位实施了镁带阳极保护，以使套管内受屏蔽的管道得到保护，镁带规格为19mm×9.5mm。施工时沿螺旋焊缝方向缠绕，使保护电流尽可能地均匀。

三、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。

2、牺牲阳极法的施工:

2.1锌阳极安装

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锌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。

2.1.4阳极电缆与PCCP管的连接

电缆与管道的焊接可以采用铝热焊法、电焊或铜焊，无论哪种焊

接手段都要求：焊接牢固，焊缝均匀，焊接点电阻要求小于4×10－4Ω，焊接点强度大于焊接后铜芯电缆的承载力。焊接完成且温度降低后进行焊缝检查，合格后对焊接部位、裸露钢片、铜导线进行补口，补口

材料采用环氧煤沥青和玻璃布。

在电位测试装置处，阳极电缆与管道测试电缆在测试桩内连接。

阳极电缆敷设时应留有足够余量，在焊点及其他连接处预留蛇形

弯，防止电缆或焊点受力拽脱。

2.1.5阳极埋设

当管道的安装与锌阳极埋设同步进行时，牺牲阳极的埋设位置，

与管道外壁距离为 1.5米左右，最低不应小于0.3m。阳极可埋设在管道的侧方或侧下方,视现场具体工况条件，可选择立式或卧式埋设。埋设深度必须在冻土层以下，一般要求与管道深度一致。见下图。

图1阳极位置示意图

对于已安装完的管道，阳极埋设可在管道中心位置，使得阳极包

的中心位置与管道中心位置在同一高程上，施工采用人力钻孔的施工方法。钻孔直径为Ф400，阳极包采用竖向布置。

2.1.6 阳极床浇水

阳极填料包放入阳极坑后，对坑内浇水，坑内水位必须完全浸没

填料包，且坑内积水必须保持一段时间，以便彻底浸填料包。

2.1.7阳极床回填

阳极床回填时，应向阳极床内回填细土，禁止向坑内回填沙石、

水泥块、塑料等杂物。过河管道部分镁阳极安装要求

对于已安装完的管道，阳极埋设可在管道中心位置，使得阳极包

的中心位置与管道中心位置在同一高程上，施工采用人力钻孔的施工方法。钻孔直径为Ф400，阳极包采用竖向布置。

2.1.8阳极床浇水

阳极填料包放入阳极坑后，对坑内浇水，坑内水位必须完全浸没

填料包，且坑内积水必须保持一段时间，以便彻底浸填料包。

2.1.9阳极床回填

阳极床回填时，应向阳极床内回填细土，禁止向坑内回填沙石、

水泥块、塑料等杂物。

2.2过河管道部分镁阳极安装要求

2.2.1 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。

2.2.2 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。

2.2.3 阳极埋设

牺牲阳极的埋设位置，与管道外壁距离为 1.5米左右，最低不应小于0.3m。阳极可埋设在管道的侧方或侧下方,视现场具体工况条件，可选择立式或卧式埋设。埋设深度必须在冻土层以下，一般要求与管道深度一致。

2.2.4 阳极床浇水

阳极填料包放入阳极坑后，对坑内浇水，坑内水位必须完全浸没

填料包，且坑内积水必须保持一段时间，以便彻底浸填料包。

2.2.5 阳极床回填

阳极床回填时，应向阳极床内回填细土，禁止向坑内回填沙石、

水泥块、塑料等杂物。

2.2.6阳极电缆与钢管的连接

镁阳极埋设就位后，在管道的环氧煤沥青涂层上开60X60mm大小开口，将开口处理干净，去除油漆、水、泥、油污等杂物，将阳极电

缆上预制的方钢片与钢管电焊连接，焊接后清除焊渣，经质检后，涂

刷防腐涂料，达到与管道同级的防腐等级。

阳极电缆敷设时应留有足够余量，在焊点及其他连接处预留蛇形弯，防止电缆或焊点受力拽脱。

2.3过路管道部分镁阳极安装要求

2.3.1镁阳极安装技术要求

由于套管内外的腐蚀环境不同，将过路部分钢质管道分成两部分。套管外部镁阳极的安装同过河管道部分相同。套管内部采用串状镁阳极保护，串状镁阳极的安装随钢管的安装同时进行，将镁阳极钢丝铁芯直接焊接在钢管上。焊接及补口要求同过河管道部分。

2.4电位测试桩的安装

测试桩安装要求

测试桩桩体由水泥制成，地上部分高约80公分，地下部分高60公分以上。内设阴极测试端子和参比电极测试端子。在管底位置埋设一支二氧化锰参比电极或长效硫酸铜参比电极。电位测试桩只提供保护电位数据，可按设定的频率进行人工测量，以了解和掌握阴极保护效果。

2.5智能监测装置的安装

智能监测桩安装要求

智能监测桩安装应按图纸要求和设备安装说明进行。

2.6预留电缆的安装

2.6.1预留电缆与PCCP管的连接

电缆与管道的焊接可以采用铝热焊法、电焊或铜焊，无论哪种焊

接手段都要求：焊接牢固，焊缝均匀。焊接完成且温度降低后进行焊

缝检查，合格后对焊接部位、裸露钢片、铜导线进行补口，补口材料

采用环氧煤沥青和玻璃布。

2.6.2 预留电缆的引到地表

预留电缆在完成和PCCP管连接后，垂直向上引至地表附近，电缆敷设时应留有足够余量，在焊点及其他各处打蛇形弯，防止电缆或焊点受力。

2.7 标识

在管沟回填过程中和完成后，承包商应详细记录阳极预留电缆的

位置，并选择合理有效的标识方式，确保日后能顺利找到预留电缆。

2.8阴极保护系统的调运

2.8.1 牺牲阳极保护参数投产测试，必须是在阳极埋入地下及填

包料浇水10天后进行。

2.8.2 牺牲阳极投入运行后应进行一下项目的测试

⑴点位：阳极开路点位，阳极闭路点位，管道开路点位，管道保

护点位，测试片自然点位。

⑵阳极输出电流。

⑶阳极接地电阻。

⑷埋设点的土壤电阻率。

2.8.3 牺牲阳极投入运行后，应定期进行监测和维护，至少每半

年一次。

2.9质量检验标准

2.9.1阳极连接电缆其埋设深度不得小于0.8m，四周应填垫素土

或细砂，其上部覆盖有水泥盖板或红砖。

2.9.2布置牺牲阳极时，阳极与管道之间不应有金属结构物。

2.9.3与钢制管道相连接的电缆接头，焊接点应重新进行防腐绝

缘处理，采用热熔胶和补口片进行绝缘。

2.9.4阳极四周填包料应密实且厚度一致。填包料应均匀，阳极

埋地后应充分灌水，并达到饱和。

2.9.5管道必须与支撑的墩台、管柱、管桥、固定墩、支座、管卡、套管或混凝土的钢筋等绝缘。

2.9.6牺牲阳极应达到下列要求为合格：工作点位达到-0.085V或更负。

2.9.7安装完毕，全线检查防腐层，对防腐层破损部位进行补修，防腐施工要求要与原防腐层相同。

附：工程报价（元/KM）

序号材料或工程名称规格型号

单

位

数量单价合价

1镁合金阳极支44601840 2棉布袋填包料个4

3澎润土㎏100 2.4240 4工业硫酸钠㎏60 4.2252 5石膏粉400.4518 6混凝土测试装个1440440

7长寿命硫酸铜参比

电机

只1220220

8钢管测试片100×50个12323 9锌合金接地电池Ф43×1500组1180180 10焊具VV-1KV 1×10套16060 11VV-1KV 1×6套14040 12铝焊剂15g（VV-1×10）套836288 1315g（VV-1×6）套23366 14单芯电缆VV-1KV 1×10米3025750 15VV-1KV 1×6米619114 16纯棉帆布袋Ф320×1000个425100 17Ф320×1800个13535 18防腐补口补伤㎡82602080 19滑动绝缘橡胶套个3115345 20加强级绝缘接头个1165165

21土方开挖与回填立

方

12.545562.5

22施工运输费套44201680 23人工费套423009200 24其它材料费套4230920

27税金669.58 造价20288.08

船舶阴极保护

船舶阴极保护 现代海船船体绝大部分由钢质材料焊装而成，船舶营运的特殊环境使船舶船体和机械设备的腐蚀破坏相当严重。据加拿大运输安全委员会(Transportation Safety Board of Canada)对1995年到2004年发生的事故原因统计，船体结构损害导致的事故平均约占总数的8%，而其中有相当一部分是由于船舶腐蚀造成船体强度降低引起的。一项由英国海洋工程营运公司BRITOIL所作的失效分析表明：在所有设施失效的例子中，33%是由腐蚀造成的。根据船舶具体情况，从防护效果、要求、施工难易程度以及经济性等各个方面出发，选择船舶防腐蚀方法，进行合理的防腐蚀设计，对于增强船舶抗腐蚀的能力，确保营运安全，具有重要的意义。 目前，国内外船舶防腐的主要方法是有机涂料、牺牲阳极及外加电流保护或者它们的组合等几种传统的方法。由于安全的原因，船舶上一般采用的是牺牲阳极阴极保护，外加电流阴极保护一般不被采用。安装较多阳极块会增大船舶航行阻力，造成过度保护，少了则保护不足，船体仍然遭受腐蚀。因此，必须安装适量的阳极，这就需要进行合理的设计。 根据阴极保护的原理，在对金属实施阴极保护的时候，为了到达最佳的保护效果，需要注意阴极保护的最小保护电位和最小保护电流密度两个主要参数。而在实际中考虑到其它因素的影响，还要选择合理的最大保护电位和最大保护电流密度。 1. 最小保护电位 为使腐蚀完全停止，必须使被保护的金属电极电位极化到活泼的阳极“平衡”电位，即保护电位，对于钢结构这一电位就是铁在给定电解质溶液中的平衡电位。保护电位有一定的范围，铁在海水中的保护电位在-0.80～-1.0V 之间，当电位大于-0.80V时，铁不能得到完全的保护，该值称为最小保护电位。选择保护电位需根据已有的实验数据和经验加以确定。 我国近年来规定钢船在海水中的保护电位为- 0.75～-0.95V( Ag/AgCl电极)，最佳保护范围为-0.85～-1.0V，其保护情况如表1所示。 表1 钢船体在不同保护电位下的保护效果

长输管道牺牲阳极法阴极保护施工方案

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

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

船体牺牲阳极阴极保护设计指南

Q/DNS 大连新船重工有限责任公司企业标准 Q/DNS.J0×.×××-2002 船体保护设计指南 Guide for cathodic protection design （审查稿） 2002- - 发布 2002- - 实施

目次 前言 (1) 1 范围 (1) 2 定义 (1) 3 设计依据 (1) 4 设计内容 (1) 5 设计方法 (2) 参考文献 (6)

前言 为规范牺牲阳极阴极保护的布置设计过程中应遵循的技术准则﹑方法和要求，并为设计工作和控制设计质量提供依据，特制定本标准。 本标准中的设计方法是公司多年来大中型散货船﹑油船以及集装箱船的牺牲阳极阴极保护的布置经验的总结。 本标准按Q/DNS.J01.007.1-2002《设计规范编制规定》的要求编制。 本标准由大连新船重工有限责任公司标准化委员会提出。 本标准由船研所标准室归口。 本标准起草单位：船研所标准室 本标准起草人：×××校对：×××审定：×××批准：××× 本标准标审、编辑：×××编校：×××编审：××× 本标准由船研所标准室负责解释。

牺牲阳极阴极保护设计指南 1.范围 本标准规定了船体保护设计布置以及设计时的依据﹑保护参数﹑布置原则和设计方法。 本标准适用于各种大中型船舶（散货﹑油船以及集装箱船）的牺牲阳极阴极保护设计。 1定义 2.1牺牲阳极保护法: 是采用一种比被保护金属电位更负(化学性更活泼)的金属或合金和被保护的金属连接在一起,依靠该金属或合金不断地腐蚀融解所产生的电流使其他金属获得阴极极化而受到保护的方法。而这种自身被腐蚀的金属或合金,称为牺牲阳极。 目前世界各国生产的牺牲阳极主要是锌基合金阳极和铝基合金阳极两大类。 2.2外加电流阴极保护： 采用外加电流使船体处于保护电位而不至于被腐蚀的方法。 2.3保护电流密度： 使被保护结构达到最小保护电位所必须的极化电流密度。单位mA/m2 2.4牺牲阳极使用寿命： 牺牲阳极的消耗率达到利用系数1/K时的使用时间。也就是被保护结构安装一次牺牲阳极后的有效保护时间。 2.设计依据 4.1 合同建造技术说明书及其指定的建造规范 4.2 主要图纸和文件 a) 总布置图 b) 相关船体结构图纸 c) 螺旋桨﹑舵图纸

牺牲阳极法阴极保护方案

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

储罐内壁牺牲阳极阴极保护方法

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。

牺牲阳极阴极保护施工方案

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,

(完整版)牺牲阳极法阴极保护方案

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 --------------------------------------- 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

储罐内壁牺牲阳极阴极保护

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。

埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护方案

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

牺牲阳极阴极保护施工方案

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,

牺牲阳极法阴极保护方案

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。

船舶阴极保护系统介绍

船舶阴极保护系统详述 简要：详细介绍船体电化学腐蚀原理，阴极保护方法，并结合实际应用详细阐述外加电流的阴极保护的工作原理与衡量标准。 一、电化学腐蚀原理 铁制成的船体接触海水时会产生电位，发生电腐蚀现象。所以，为了尽量减少船体与海水接触，采用防锈蚀的油漆隔离船体和海水。但是船尾轴系，推进器或者因为船体损伤导致的与海水接触是无法完全避免的。所以接触到海水的一部分船体会发生电化学腐蚀，根据电解情况的不同，腐蚀程度不同。 原电池电解反应： 当两种金属或含杂质的金属被置于电解液中，金属活动性强容易失去电子，被氧化，发生氧化反应，为阳极，从而带正电荷（生成金属氧化物，所谓被腐蚀），使电势升高，可以作为正极（正极是针对外部电解质中游离电荷而言，正极吸引负电荷，而正电荷则流向负极，可以被认为是电流的方向）。 金属活动性弱者得电子，被还原，发生还原反应，为阴极（该电极积累金属），电势降低，成为负极，吸引正电荷聚集。 图1 电化学腐蚀原理图 二、阴极保护 阴极保护则使上述过程逆转，根据提供阴极电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种，前者是将一种电位更负的金属（如镁、铝、锌等。注：金属活动性更强，更活跃，更易失电子）与被保护的金属结构物电性连接，通过电负性金属或合金的不断溶解消耗，向被保护物提供保护电流，使金属结构物获得保护。后者是将外部交流电转变成低压直流电，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。 牺牲阳极阴极保护法一般用锌块合金，布置没有具体要求，只要沿着舭龙骨流线平均分布，具体数量则要根据船只钢材数量（面积）进行计算后得出。也可用铝合金的，效果更好，但在机舱及货油舱等区域禁止使用（因电位差过高存在引发火星的可能性）。一般设计使用寿命2-3年，采用焊接或铆接方式固定于船体外壳之上，铆接的话到了使用后期可以方便更换，并且有各种型号可选。其中双层底和双壁舱室内部区域（bottom; double hull inner area）也应当设有牺牲阳极保护装置。 下面将详细介绍外加电流的阴极保护过程原理及方法。

钻井平台牺牲阳极阴极保护案例_2020

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。

管道牺牲阳极法阴极保护专用方案

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

压力钢管牺牲阳极法阴极保护装置施工方案.

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

储罐内壁牺牲阳极阴极保护

储罐内壁牺牲阳极阴极保护 1、原油罐金属底板的腐蚀与防护 地上钢质储油罐使用过程中经常遭受内外环境介质的腐蚀，其中罐底板腐蚀穿孔事故占储罐腐蚀事故比率最高，因此应对储油罐罐底板实施有效的防腐措施，减少泄漏事故的发生，以延长储油罐大修周期。涂料防腐是用覆盖层将金属与介质隔开，从而对金属起到保护作用。但由于覆盖层有微孔，老化后易出现龟裂.剥离等现象。若因施工质量差而产生针孔，使裸露的金属形成小阳极，覆盖层部分成为大阴极而产生局部腐蚀电池，则会更快地破坏漆膜。因此，采用单独的涂料保护效果不佳。若采用涂料与阴极保护联合的保护方法，使裸露的金属获得集中的电流保护，弥补了覆盖层缺陷，是现阶段储罐罐底板防腐最为经济有效的方法。储罐边缘板在罐结构中的作用十分重要，但却容易渗进水而遭受腐蚀。目前在役的储罐均未采取有效的防腐措施，要全面控制罐底板的腐蚀，除了对罐底板主体进行防护外，还要对边缘板外露部分（以下边缘板均特指边缘板外露部分）采取有效的防腐措施。 2、腐蚀机理 水是原油罐底板的腐蚀根源，原油和水中的硫化物与罐底板金属反应机理为： 在碳钢表面的硫化物氧化皮或锈层有孔隙的情况下，原油罐底水中Cl-离子能穿过硫化物氧化皮或锈层到达金属表面，在金属表面的局部地点形成小蚀坑。 生成的H+离子对金属产生活化作用，使小蚀坑继续溶解，成为孔蚀源。孔蚀源成长的最初阶段，溶解下来的金属离子发生水解，生成氢离子。 这样会使小蚀坑接触的溶液层的PH值下降，形成一个强酸性的溶液区，这反而加速了金属的溶解，使蚀坑继续扩大、加深。腐蚀从开始到暴露经历一个诱导期，但长短不一，有些需几个月，有些则需一年至几年。坑蚀的形成，使原油罐金属底板受到很大的侵蚀。由于坑蚀的面积很小，加之随机性和高度局部化的特征以及诱导期很长，因此很难用物理方法检测出坑蚀的深度。即使泄露发生后，再用测厚仪测厚，仍不会发现罐金属底板有明显的减薄倾向。 3、防止罐底板腐蚀的几点措施 （1）在油罐金属底板的结构设计中，尽可能将罐底板铺平，并略向脱水口倾斜，以利原油罐底的水脱除干净。 （2）新建原油罐应采用埋地牺牲阳极的阴极保护措施，该方法比在原油罐内设牺牲阳极更有效。 （3）原油罐内主要是水相腐蚀，原油罐内底部水层的厚度最高时为800mm左右，因此，应在罐底板上1m的圈板范围内涂刷保护性涂料。 （4）在原油罐内使用WF-50防腐蚀涂料加阴极保护的方案可有效地防止原油罐金属底板腐蚀。 4、罐底板上表面的腐蚀防止 1）阴极保护 对罐底板上表面的阴极保护推荐采用牺牲阳极的阴极保护。对于阳极品种的选择，由于温度影响，不宜选用锌阳极，由于安全因素，不宜选用镁阳极，所以多选用铝合金阳极。牺牲阳极易于安装，而且当阳极消耗为初始重量的85%时，可在清罐时进行更换。 2）涂料防腐 对罐底内防腐覆盖层的基本要求是：遇到存储产品不变质，耐潮，抗渗透，对金属表面有很好的附着性能，抗冲击，抗阴极剥离，易修补，耐老化性能好，耐存储温度。由于输送过程中油品和管壁的摩擦，流经泵和过滤器等都会产生静电，在管路末端，未被消散的静电进入油罐，在

钢管桩牺牲阳极阴极保护工程

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 1.编制依据 (3) 2.工程量 (3) 3.工程质量 (3) 4.工期与施工安排 (3) 5.施工人员组织配备 (4) 6. 牺牲阳极水下焊接安装施工主要设备 (5) 7．工程质量控制 (6) 8.工程质量管理 (8) 9.钢管桩保护电位检测 (11) 10.安全保证措施 (11) 11文明施工及环保措施 (14) 12附表 (16)

1.编制依据 舟山光汇万吨级油品码头11#-13#泊位钢管桩牺牲阳极阴极保护工程施工组织设计依据下列技术文件编制： 1.1 舟山光汇万吨级油品码头11#-13#泊位钢管桩牺牲阳极阴极保护工程技术设计； 1.2 海港工程钢结构防腐蚀技术规范JTS153－3－2007； 1.3 港工设施牺牲阳极保护设计和安装GJB156A-2008； 1.4 铝-锌-铟系合金牺牲阳极GB/T4948-2002； 1.5 铝-锌-铟系合金牺牲阳极化学分析方法GB/T4949-2007； 1.6 11#泊位钢管桩防腐牺牲阳极安装配置图，图号MS062； 1.7 11#泊位桩位图，图号MS006A； 1.8 6#、7#引桥桩位图，图号MS046A和MS091A； 1.9 12#-13#泊位桩位图1-3，图号MS014A、MS015A和MS016A； 1.10 钢管桩牺牲阳极阴极保护图，图号MS121和MS122。 2.工程量 根据工程技术设计和施工图纸要求，舟山光汇万吨级油品码头11#-13#泊位钢管桩牺牲阳极阴极保护防腐工程包含以下工程量： 2.1根据钢管桩阴极保护技术设计要求，对舟山光汇万吨级油品码头11#-13#泊位钢管桩阴极保护防腐工程所需的2008块、每块净重130kg、毛重139kg的铝合金牺牲阳极按GB/T4948-2002铝-锌-铟-镁-钛合金牺牲阳极标准熔炼制作加工，并按GB4949-2007标准规定的检验方法和试验方法，对牺牲阳极的成份进行分析检测； 2.2采用T208水下专用特殊成份配方焊条，对设计安装的2008块防腐牺牲阳极进行水下焊接安装； 2.3按JTS153－3－2007《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》，对水下焊接安装的2008块牺牲阳极焊接安装位置、焊缝质量进行潜水全面直观检查，并按标准规定，根据甲方和工程监理指定，抽取安装总量的5%左右，对牺牲阳极水下焊接焊缝质量进行水下摄像检查，提供摄像资料； 2.4对钢管桩保护电位进行全面检查测量和评定。 3.工程质量要求 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.工期与施工安排 牺牲阳极水下焊接安装总工期约为90天，有效工期为80天。计划2013年10月20日开始进场进行施工。