阴极保护材料行业规范

一、阴极保护概述：金属的腐蚀是一种电化学反应的结果，在这里金属或合金与氧气或其他含氧介质相结合发生电化学反应，最终形成一种稳定状态的化合物。所有的金属都具有回复到最稳定状态的一种趋势。这种趋势体现在贱金属方面尤为明显，这些贱金属被称为活泼金属，具有更低或更负的电位。

海水中金属的电位序列: 镁-148V 锌 -103V 铝 35-H-079V 高精度钢、碳钢 -061V 铸铁 -061V 不锈钢 430 AISI (17% 铬) -057V 不锈钢 304 AISI (18% 铬18% 镍)-053V 铜棒-040V 铜-036V 铝铜合金-032V 镍 -02OV 钛-015V 硅-013V 钼-008V

阴极保护的原理:当两种金属在海水的电解质中发生电连接时，由于电位差，电子从活泼金属向不活泼金属移动。不活泼的金属称为阴极，活泼金属称为阳极。当阳极发生电流时，它在电解质中溶解成离子，同时产生电子。阴极通过与阳极电连接而获得电子。结果就是阴极负极化，起到防腐保护的作用。被保护金属获得了超量的电子而起到防止腐蚀被保护的作用，这样它的表面不会发生任何氧化的化学反应。

阴极保护的方法: 牺牲阳极法是利用电位低的金属或合金（如镁合金、锌合金、铝合金等）作为阳极，通过介质（如：海水等）与被保护金属相连接形成一个电池效应。在阴极（被保护结构）得到保护的同时，阳极不断地被消耗，故称为牺牲阳极。

那么牺牲阳极，保护阴极法究竟是什么？将你要保护的材料（贵重金属）放在阴极位置，牺牲的材料（还原性金属）放在阳极，反应时，阳极氧化溶解牺牲（金属变为金属离子），而在阴极这里金属离子得到电子变为金属单质，从而包覆在阴极材料的表面，因而起到保护的作用，所以叫做牺牲阳极保护阴极。将你要保护的材料（贵重金属）放在正极（阴极）位置，然后将牺牲的材料（还原性金属）放在负极（阳极）位置，反应时，负极（阳极）失电子氧化溶解牺牲（金属变为金属离子），而在正极（阴极）这里金属离子得到电子变为金属单质，从而包覆在正极（阴极）材料的表面，因而起到保护的作用，所以叫做牺牲负极保护正极，也可以叫做牺牲阳极保护阴极。

二、不锈钢在海水中阴极保护研究现状

1不锈钢及其腐蚀特点

1.1概述

不锈钢按在正火状态下的组织形态进行分类，可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢、沉淀硬化不锈钢等。

不锈钢优秀的耐蚀性归因于表面形成了钝化膜，钝化膜主要是铁、铬、镍的混合氧化物，具有很强的自修复能力。稳定的钝化膜具有大的电阻，能大大降低不锈钢基体在腐蚀介质中的腐蚀速率。

加入的合金元素种类和比例不同，得到的钝化膜也有不同的特点，人们据此不断开发出不同性能的不锈钢。

1.2在海水介质中的腐蚀特点

在特殊环境中，不锈钢的钝化膜会被打破，导致的的腐蚀后果会更严重。在含有Cl-等侵蚀性离子、微生物、溶解氧或氧化剂的海洋环境中，Cl-优先吸附于钝化膜上，并与其中的阳离子结合生成可溶性氯化物，钝化膜的修复平衡被打破，使得局部钝化膜被破坏，裸露的微小金属成为阳极，周围钝化膜成为阴极，大阴极小阳极的结构使得阳极电流高度集中，腐蚀迅速向内发展，形成蚀孔（孔径多在20~30?m）。蚀孔的发展过程遵循闭塞腐蚀电池理论。当蚀孔形成后，孔

外被腐蚀产物阻塞，内外的电流和扩散受到阻滞，孔内成为闭塞区，主要发生阳极反应，不锈钢基体被腐蚀。而阴极反应转移到孔外进行，蚀孔迅速发展，孔内逐渐累积的金属离子发生水解，pH降低。Cl-由孔外迁入孔内，孔内Cl-浓度增高，H+和Cl-形成强腐蚀性的盐酸，小孔腐蚀开始自催化加速。孔蚀迅速发展，成为不锈钢构筑物的巨大隐患。

缝隙腐蚀是局部腐蚀的一种。应用在海洋工程中的不锈钢构筑物普遍存在异物或结构上的缝隙，缝内溶液中物质交流被阻滞，缺氧、闭塞的缝隙区具有和孔蚀闭塞区相同的特点。缝隙腐蚀发展过程与孔蚀类似，一旦发生，缝隙内溶液pH下降，Cl-浓度逐渐增大，也产生自催化性加速腐蚀。

奥氏体不锈钢在海水环境中除了容易受到Cl-的侵蚀，还容易当外部存在应力时发生应力腐蚀开裂。胡建朋、刘志勇等利用动电位扫描、交流阻抗谱、慢应变速率拉伸（SSRT）及SEM表面分析方法，探索了304不锈钢在模拟海水环境中发生SCC的敏感性及断裂特征和机理，结果发现，304不锈钢在模拟海水溶液中呈钝化状态，出现应力腐蚀敏感性，且裂纹扩张为穿晶开裂，在深海中的SCC机制为氢致开裂。

应力促进不锈钢材料的钝化膜破裂和自催化效应。在临界pH以下时，应力、H+、Cl-协同作用还可以加速不锈钢的应力腐蚀，应力部位成为腐蚀电池阳极，钝化膜完整部位成为腐蚀电池阴极，大阴极小阳极的自催化加速效应使得蚀孔和缝隙腐蚀向纵深发展。

2不锈钢阴极保护

阴极保护是通过给要保护的金属材料施加阴极电流，使阴极上只发生还原反应，氧化反应则发生在辅助电极上，从而金属受到保护，不会被夺去电子而发生腐蚀。这种方法被广泛应用于海水环境中，可以保护金属构筑物。依据提供电流的方法不同，阴极保护可分为牺牲阳极阴极保护法和外加电流阴极保护法。

50多年前就有人发现，阴极保护可以对包括点蚀、缝隙腐蚀在内的局部腐蚀形成有效保护。小伦诺克斯等人研究了24Ni-20Cr-6.5Mo、26Cr-1Mo、22Cr-13Ni-5Mn、216四种不同型号的不锈钢在海水中的耐蚀性能，同时还研究了外加电流法和牺牲阳极法对这几种不锈钢的阴极保护效果。结果发现，两种保护下的试样经过长期海港与室内暴露实验后，腐蚀痕迹非常微小，大多数情况下，各类局部腐蚀倾向都能被有效抑制。

2.1不锈钢阴极保护对闭塞区的影响

闭塞区溶液具有强烈的腐蚀性，缺氧、低pH值、较高的氯离子浓度、闭塞等是它的主要特性。

Fontana等认为，局部腐蚀发生时，闭塞区pH开始下降，至临界值以下后，闭塞区发生钝化-活化转变，电位突降，放氢开始，腐蚀加速，此时闭塞区的pH值、溶液成分、电极电位与外部明显不同，蚀孔、缝隙腐蚀过程都存在自催化加速腐蚀效应。

Peterson等研究表明，在施加阴极保护时，缝隙内的pH值不但不会下降，反而升高。

刘幼平等采用恒电位模拟闭塞电池的方法，研究极化电位对局部腐蚀闭塞区化学、电化学状态的影响。在施加阴极保护时，随外部电位变负，闭塞区的电位下降，pH值增大，电位-pH条件由原来的“腐蚀区”可下降到“免蚀区”。当闭塞区溶液的pH值上升到临界值以上并取消阴极极化时，闭塞区的电位从“免蚀区”上升到“钝化区”，腐蚀速度也比阴极极化前明显减小，但存在加速腐蚀

的危险。

许淳淳等采用恒电流模拟闭塞电池装置研究阴极保护对局部腐蚀和扩展阶段化学、电化学状态的影响。将1Cr13和0Cr18Ni9不锈钢在0.5mol/L的NaCl 溶液体系中施加阴极极化，发现闭塞区的溶液pH值增大，Cl-向外迁移，电极电位负移。他们利用模拟闭塞电池法得到0Cr18Ni9钢在闭塞区溶液中的ET值范围为-228~-338mV（vs.SCE，下同），利用模拟闭塞区溶液法得到的ET值范围为-221~-428mV，二者基本一致。最终，他们选定ET值的下限-440mV作为孔蚀的阴极保护电位。其中：ET=EOCD-Ed（EOCD为闭塞区内试件的开路电位，Ed为不通电时内、外参比电极的电位差）。

综上所述，目前对于闭塞区形成发展过程和机理已经研究得很多，闭塞区发展遵循自腐蚀加速的原则。而对于阴极保护过程，阴极电位的选择范围研究较少，没有统一的理论依据。

2.2阴极保护对钝化膜的影响

适度的阴极保护可以对钝化膜形成保护，减轻试样表面的均匀腐蚀。金属表面被阴极极化时，Cl－在金属表面的吸附被阻止，避免了钝化膜的破坏，降低了发生局部腐蚀的风险。对于已有的缝隙和点蚀缺陷，阴极保护可使金属/溶液界面附近的pH升高，有效抑制了自催化过程。然而，当阴极保护电流过大时，不锈钢表面的钝化膜存在活化溶解的风险。

北京大学的程学群提出，对316L不锈钢进行阴极极化时，在电场作用下，基体的铁原子容易向表面迁移，这些原子尚有一部分能被临近的氧化铬氧化成膜，因此氧化膜存在一个氧化铁的溶解过程和一个铁的成膜过程。如果阴极极化电流过大，那么迁移到表面的Fe原子来不及被氧化，打破了溶解-成膜平衡，其结果就是氧化铁完全被溶解，甚至使另外两层钝化膜被溶解而露出不锈钢基体。

他还提出过，如果在醋酸中使用10mV的阴极电流对316L不锈钢进行阴极极化，那么在极短时间内，钝化膜就会被完全溶解。

王志刚等在3.5%NaCl溶液中、不同的阴极保护电位下，利用自制的微动腐蚀测试系统，研究了1Cr13的微动腐蚀行为。结果发现：在外加保护电位-670mV 时，不锈钢失重达到最小值，此后失重随保护电位的负移而逐渐增加。他们认为，采用合适的阴极极化电位才能保持不锈钢钝化膜的完整性。如果极化电位偏负，会引起氧化膜的还原，钝化膜被破坏；如果极化电位更负，就有可能发生析氢，直接导致钝化膜的机械破坏。

中国海洋大学邱璟等研究了316L不锈钢在模拟油田采出水中的阴极保护，结果表明，-300mV极化条件下的316L不锈钢在60℃含饱和CO2模拟油田采出水中，钝化膜破坏严重。在-400~-700mV保护电位范围内，随着电位负移，钝化膜的还原速率增大，极化7天后，容抗弧半径减小，钝化膜阻值减小。在-600~-700mV极化电位下，由于钝化膜还原速率较大，7天后，电极表面的化学组成与其他电位下的差异较大，Cr和Mo向电极表面负移。

刘幼平等人提出了孔蚀保护电位Ep是孔内外间的换向电位ET，当不锈钢基体外表面电位正于ET时，流向闭塞区的电流为阳极电流，局部腐蚀发生自催化加速腐蚀效应，闭塞区内溶液pH下降，Cl-浓度增大；当外表面电位负于换向电位ET时，流向闭塞区的阴极电流抑制局部腐蚀，闭塞区内的pH增大，Cl-向外迁移。

综上可以发现，在阴极保护过程中，随着电极电位的变负，钝化膜的还原程度增大，对不锈钢的负面影响就会增大；但是电位负到临界电位时，会出现

钝化性阴极保护。阴极保护对钝化膜影响复杂，目前还没有明确的定论。

2.3阴极保护过负导致析氢

阴极保护电位过负带来的另一个影响就是引起阴极析氢，即被保护体表面不再以吸氧的阴极反应为主，而以氢的还原反应为主，使得材料性能下降或丧失。反应如下：

H++e→H2H→H2钱海军、张树霞等研究了3.5%NaCl中316L不锈钢在不同保护电位下的阴极极化行为，电化学分析结果表明，在该条件下的阴极保护电位为-200~-800mV，保护电位在-900mV左右时不锈钢出现活化。

杜敏等采用动电位极化曲线法并结合恒电位极化曲线法研究了天然海水中410不锈钢的阴极极化行为，发现施加电位负于-900mV时，就会有氢脆的危险。

美国海军实验室为了研究静海水中不锈钢的阴极保护效果，用铁和铝作为外加牺牲阳极，对浸在静海水中的17-4PH不锈钢施加阴极保护。结果表明，铁阳极对17-4PH不锈钢也能形成有效保护，但用释放电流较大的铝阳极保护17-4PH不锈钢时，引发了应力腐蚀开裂。

中国海洋大学邱景等通过慢应变速率拉伸试验（SSRT）研究-600、-700、-800mV阴极极化对316不锈钢氢脆的影响。结果表明，-600mV极化下的试样虽然仍是韧性断裂，但有发生氢脆的趋势。-700、-800mV的极化条件下，韧窝明显减少、变浅，并且断口面大部分区域平整，主要表现为脆性断裂。

F.Zucchi等在实验温度为25℃条件下，于pH值为6.5的酸性人工海水中分别对2205DSS外加-0.9、-1.0、-1.2V的阴极保护电位，进行应变速率为1×10-6/s的慢应变速率拉伸实验，得到宸直鹞？34.2%、32.6%、37.1%，2205DSS 对于HE敏感的保护电位为-0.9V。在相同条件下，对于含硫化物离子的双相不锈钢，当施加的阴极保护电位由-0.9V负移到-1V时，氢脆特性逐渐增强，而由于钙的沉积作用，当电位负移到-1.2V时，氢脆敏感性降低。结果表明，随着介质成分的不同，析氢电位是不断变化的。

Brown等对AISI434铬钢在3.5%NaCl溶液中进行阴极极化，研究阴极极化对应力腐蚀裂缝扩展速度的影响。他们发现极化到一定程度时，裂缝扩展速度降低，但随外加电位负移，破裂速度增大，最佳缝隙腐蚀保护电位范围为-0.74~-0.84V。

王海江、杨世伟研究了不同阴极保护电位下12CrNi3MoV钢的疲劳裂纹扩展行为，发现在一定的保护电位范围内，裂纹停止扩展，局部腐蚀被抑制，没有氢脆的发生；但当保护电位进一步负移时，达到过保护，将出现较强烈的氢脆效应，裂纹扩展速率增大。

张体明、赵卫民等采用阴极极化条件下的氢渗透实验和慢应变速率拉伸实验研究了X65钢在模拟海水中的氢渗透行为及其对断裂机理的影响。

结果显示，在电位负移过程中，X65钢中的吸附氢浓度呈指数规律上升，X65钢的裂纹扩展受阳极溶解和阴极析氢的双重作用控制；电位负移到某一值时，X65钢析氢加剧，脆性断裂区域的比例上升，发生氢致脆化失效。

Yang等研究了氢对304不锈钢钝化膜的影响，发现充氢量越大，钝化膜的点蚀敏感性越大，一旦钝化膜破坏后，氢还能阻止钝化膜的再钝化，而且充氢量越大，Cl-诱导点蚀的临界浓度降低。

目前，大量关于不锈钢在海水中因保护电位过负而发生氢脆的研究主要停留在较浅研究层次上，常常是通过阴极极化的测试确定阴极保护电位范围以及

初步确定析氢电位，并结合慢应变速率拉伸实验对经过阴极保护的材料断口形貌分析来确定是否发生氢脆，但缺乏阴极保护对不锈钢氢脆影响的深入定量研究。

2.4不锈钢阴极保护电位选择

中国海洋大学的孙兆栋等为了寻找316L不锈钢在海水环境下的合适阴极保护电位，首先采用失重法研究不同阴极极化电位对316L不锈钢在模拟闭塞液中的防腐效果，然后测试动电位极化曲线，并采用恒电位阴极极化法探究316L 不锈钢在天然海水以及模拟闭塞液中的阴极极化行为。结果发现：

在海水中，316L不锈钢合适的保护电位范围是-600~-900mV；在模拟闭塞液中，316L不锈钢的阴极保护率也能达到80%以上。此外，他们还发现在海水环境中，316L不锈钢的阴极极化电流密度较小，也就是阴极反应较慢。

王海江等采用锌牺牲阳极（Zn-Al-Cd）的阴极保护方法，对316L不锈钢制造的海水冷却消声器冷却水套进行阴极保护。根据参考资料和阴极极化曲线，确定该材料在海水中的阴极保护电位范围为-0.75~-1.00V。

王建才通过过电化学测试技术，得到了13Cr在3.5%NaCl溶液中不同状态下的极化曲线，分析了13Cr油管的电化学腐蚀速率和外加电位工况下电化学腐蚀速率的变化。结果表明，当外加电位在-0.4~-0.3V之间时，13Cr油管腐蚀速率最低。

L.H.Orfei等对暴露于海水中的UNSS30403不锈钢进行阴极保护，保护电流由海洋沉积物中还原型硫化物的氧化提供，保护电位控制在-200mV。研究表明，不锈钢的使用寿命明显比不加保护时长。极化电位低于-400mV时，由于电流密度较小，保护不充分，不能完全抑制316L不锈钢的孔蚀。-500mV极化30天后，316L不锈钢表面才能明显观察到少量碳酸钙晶体的附着。他们最终得出结论，316L不锈钢适宜的阴极保护电位范围仅在-500~-600mV。

目前，大量研究只是确定不锈钢在某环境中的电位保护范围，但保护电位范围跨度一般比较大，在实际实施保护的过程中，对施加电位的选择仍没有一个明确的标准。除此之外，局部腐蚀尺寸微小，使得阴极保护的研究有着很大的局限性，对微区研究方式不同，得到的阴极保护电位范围有很大差异，目前不锈钢阴极保护电位的范围选择上并没有统一的准则。真实地模拟闭塞区，进一步确定保护电位中的最佳保护电位，十分重要。

3结论不锈钢耐蚀能力很强，但在海洋环境中，Cl-等活性离子及大量存在的海洋微生物会使不锈钢的钝化膜遭到破坏，发生局部腐蚀，而海洋工程中普遍存在的缝隙、闭塞区，为缝隙腐蚀创造了条件，局部腐蚀成为不锈钢在海水中主要的腐蚀。阴极保护对不锈钢的腐蚀过程有明显的抑制作用，但是电位选择不当会带来很多不利影响。电位偏正，保护电流无法对不锈钢形成有效保护；电位过负时，容易导致氢脆的发生，且在阴极保护过程中钝化膜存在活化的风险，保护电位负移，钝化膜活化风险增大。目前对于不锈钢阴极保护电位范围的选择还没有科学的理论依据，研究不同电位下阴极保护对不锈钢的保护效果，找到不锈钢阴极保护的最优保护电位是最重要的。

三、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。

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

四、防雷接地网阴极保护

接地装置是发电厂、变电站、通信站中确保工作接地、防雷接地、保护接地的必备设施。出于经历方面的考虑，接地装置一般采用镀锌碳钢（扁钢、圆钢）。由于接地装置长期处于地下恶劣的运行环境中，土壤的化学与电化学腐蚀不可避免，同时还要承受地网散流与杂散电流的腐蚀，因此确保接地网免受腐蚀是保证电网稳定安全运行的主要措施。在接地网防腐措施中，阴极保护是一种科学、可行的方法，对于业已运行的接地网，尤其是在沿海及潮湿土壤地区对电化学腐蚀严重的接地网实施阴极保护，施工简单快捷、投资不大，保护效果好，有其他方法所不能替代的特点。

接地网牺牲阳极阴极保护设计要点：

1、接地网所在地土壤电阻率的测定：测定不同时间和气候条件下的土壤电阻率，可得到电阻率的变化范围。

2、根据土壤电阻率，决定选用牺牲阳极的类型：土壤电阻率大于158欧.米（或208欧.米）时，选用锌阳极，土壤电阻率小雨1008欧.米时，选用镁阳极，土壤电阻率大于1008欧.米时，除特殊情况采用带状镁阳极外，一般不采用牺牲阳极（即采用外加电流）

3、确定接地网最小保护电流密度（mA/m2），接地网最小保护电流密度应由土壤腐蚀性（土壤电阻率、氧化还原电位）确定，一般在10~50 mA/m2。

4、根据接地网所用碳钢的外形尺寸和总长计算受保护的总面积，按选定的保护电流密度计算所需的阴极保护总电流。

5、确定接地网阴极保护电位：地网的阴极电位至少为-850mv，或者使接地网的自然腐蚀电位负移250-300mv,对于牺牲阳极式阴极保护，在保证达到最小保护电流密度前提下，不需考虑过保护问题。

6、计算阳极接地电阻与输出电流，按阴极保护设计年限计算所需的阳极重量，再根据单个阳极重量计算出需布置得阳极个数。

7、选择牺牲阳极填包料，确定阳极埋设方式（立式或卧式）。

8、确定阴极保护的测试系统。

接地网外加带暖流阴极保护设计除按接地网保护总电流选择恒电位仪，辅助阳极外，其余基本与上述要点相同。由于接地网碳钢一般无涂层，不需考虑因达到析氢电位而出现的涂层脱落问题，不过，出于经济考虑，一般实测保护电位应以不小于-1.115v 为宜（上述各电位以Cu/CuSO4为参比）。

四、固态去耦合器极性排流器的厂家选择和施工方法

河南汇龙合金材料有限公司生产的固态去耦合器采用先进的固态技术金属壳体，能安全有效的控制管道上交流杂散电流或雷电流对埋地管道的影响，延长管道的使用寿命。同时，又能防止杂散电流在管道上汇集后对人体的危害以及对通信线路的干扰。

固态去耦合器(SSD)系列秉承了DEI公司为防腐工业提供创新防腐产品的传统，采用了DEI公司自行研发的固态技术。由于SSD重量轻，采用非金属外壳，因此被广泛用于阴极保护系统中。

作为直流隔离和交流耦合装置，SSD用于防止阴极保护电流达到预定的阈值电压，同时还能传导感应的交流电。当电压力图超过阈值电压时，SSD立即切换到短路模式，以提供过压保护．当过电压过去之后，又自动切换回到直流隔离模式。这样的运行方式可以进行无数次,这通常是由于交流故障电流或雷电电流引起。 SSD的标准阂值电压为-2V/+2V。阈值电压可以是绝对值电压，或峰值电压，在此电压处切换发生，此电压为跨于隔离器两端的市流和交流峰值电压之和。这使得跨于SSD端子上的箝位电压很低、很安全。

河南汇龙合金材料有限公司的固态去耦合器(HL-SSD/EX-L100)产品被广泛用于阴极保护系统中。去耦合器是一种集嵌位式排流与浪涌保护器于一体的交流抗干扰防护产品。具有较高的AC故障电流、雷电电流通流能力和极低的电压保护水平。近年来被广泛用来降低管道上感应的交流杂散电流或雷电流对埋地管道的影响。

作为直流隔离和交流耦合装置，HL-SSD/EX-L100 用于防止阴极保护电流达到预定的阈值电压，同时还能传导感应的交流电。当电压力图超过阈值电压时，HL-SSD/EX-L100 立即切换到短路模式，以提供过压保护．当过电压过去之后，又自动切换回到直流隔离模式。这样的运行方式可以进行无数次,这通常是由于交流故障电流或雷电电流引起。HL-SSD/EX-L100 的标准阂值电压为

-2V/+2V。阈值电压可以是绝对值电压，或峰值电压，在此电压处切换发生，此电压为跨于隔离器两端的市流和交流峰值电压之和。这使得跨

于HL-SSD/EX-L100 端子上的箝位电压很低、很安全。

应用范围

1、管道电位梯度垫(接地垫)的去耦合。

2、对设备进行过交流故障、雷电和开关暂态过程的过电压保护(例如，相互绝缘的接头)。

3、为了安全，用于不同的金属间的去耦合，这些金属在某些情况下会有交流耦合。

4、在阴极保护系统中，电气设备的交流接地和直流隔离。

5、消减交流感应电压，通过优越的设计方案，解决箝位电压问题：并且提供可

靠的安装方法，将电压限制在低水平。作为一种交流感应电压消减装置，

HL-SSD/EX-L100 还可将法兰上的稳态电压保持在可以忽略的水平。固态去耦合器(HL-SSD/EX-L100) 在去耦合不同的金属时，HL-SSD/EX-L100 可用于两个接地系统之间，或应用在其它需要交流搭接的构筑物之间，同时防止这些构筑物之间的电偶腐蚀。

HL-SSD/EX-L100 的主要参数为：

●隔离电压或阈值电压

●给定的隔离电压下的直流漏电流

●额定交流故障电流

●额定雷电冲击电流

●额定稳态交流电流

HL-SSD/EX-L100 的一个重要安全特征是，当遇到交流故障电流或雷电电流这些故障出现时，器件将工作在短路模式中。在短路模式中，

HL-SSD/EX-L100 将传导额定故障电流或雷电冲击电流，并仍然提供有效的接地(或导电)通道。

特别说明：

1、业主单位选择固态去耦合器、极性排流器生产厂家，一定要选择有第三方检

测报告的厂家；

2、施工单位选择固态去耦合器、极性排流器生产厂家，一定要选择有防雷施工资质、防雷工程设计资质的厂家；

3、安全无小事，特别是在这种管道排流的场所，出厂产品一定要选择带有CRCC 中铁认证标签，否则视为三无产品.

五、安装长效硫酸铜参比电极的过程

在阴极保护系统中,参比电极是不可缺少的一部分。参比电极引起组成成分不同被分成很多种类。长效硫酸铜参比电极就是其中最常用的一种。长效硫酸铜参比电极的主要组成部分是纯铜线圈和硫酸铜饱和液,其中外壳的材质主要是TUBPVC。在安装使用长效硫酸铜参比电极的时候应该注意的问题是:电位的波动应该在10毫安以内,有超过现象应该及时检测。安装长效硫酸铜参比电极的时候应该保证留有足够长的导线长度延伸到圈梁以外的地方或者有足够的长度到达测试桩内。在施工中使用长效硫酸铜参比电极的时候注意预包装被放置在装有填包料的布袋子中,并且带着一根横截面积为6平方毫米的高分子聚氯乙烯的铜芯电缆。在安装使用长效硫酸铜参比电极的时候同样要使用回填料,填料包的组成是由石膏粉和膨润土按照一比一的比例组成的,其中最主要的目的是增强参比电极与土壤的接触。

六、硫酸铜参比电极因其电极电位具有良好的重复性和稳定性，构造简单，在阴极保护领域中得到广泛应用。

工具/原料

硫酸铜参比电极

方法/步骤

(1)首先要保持清洁，不使用时，要用塑料帽或者橡胶帽将多孔塞套上。

(2)保持无污染。定期更换硫酸铜，并且用非金属的研磨材料清洁铜棒。（可以使用氧化硅砂纸而不是氧化铝砂纸清洁铜棒）

(3)备用一定的电极。电极若丢失，则可以使用额外的电极继续工作。

(4)备有一个新的电极，以便可以用来校准现场使用的电极。当校准电极与使用的电极之间的差值大于5mV时，则需要清洗现场所使用的电极。

(5)由于温度和光照的关系，需要校正电位的变化。对于温度校正，读数时记

温度是很有必要的。

注意事项

首先应该保持参比电极的表面清洁,在不适用的时候,要用塑料袋或者橡胶帽将多孔塞套上,避免被污染。然后是定期更换里面的硫酸铜,并且用非金属的研磨材料清洁棒;例如,使用氧化硅砂纸而非氧化铝砂纸清洁铜棒,如果溶液变浑浊,将其倒掉并换上新的硫酸铜溶液。确保溶液中一直有还没有溶解的晶体;这种饱和的硫酸铜溶液可以防止铜的腐蚀,从而使得电极稳定。在有污染的环境中,使用电极以后,要对其进行维护。氯化合物的污染可以改变化学反应。当浓度为5ppt 的时候,参比电位变为有-20mV偏差的混合电位,浓度为100ppt的时候,偏差达到-95mV。在阴极保护工程进行施工的时候,应该做准备一个参比电极备用,如果电极丢失,则可以使用另外一个参比电极继续工作。

七、管道阴极保护工程智能测试桩

概述：

油气集输管道阴极保护系统中所用的测试装置，具体地说是一种油气集输管道阴极保护智能测试桩。阴极保护技术是较为成熟的技术，但是在实际运行过程中，保护效果的好坏来自对系统正确维护。目前传统的阴极电位监测方式采用定期人工方式测量，测试周期长、不能得到连续资料，取点资料具有偶然性，尤其对于油气集输管网和长输管道，由于管道分布区域广，沿线地理地形环境复杂多变，给常规的人工检测和管理造成了更大的难度，浪费大量的人力、物力和财力资源；而且人工测量方式的检测结果受人为因素和所携仪器设备影响较大，数据准确性差，导致决策和管理的失误，给管道的安全运行造成不良隐患，甚至事故和损失。

油气集输管道阴极保护智能测试桩解决上述已有技术存在的缺陷，达到数据传输或电脑笔记本现场采集处理的目的。

油气集输管道阴极保护智能测试桩结构：

智能测试桩由标志桩、桩座和保护电位检测仪组成，其特征在于标志桩设为圆柱形或矩形，其底部周长大于上部周长，桩座为圆形或矩形，桩座内设有保护电位监测仪，在桩座周侧设有保护电位监测仪的两个接线柱，其中一个接监测探头，另一个接被监测管线上的监测点，标志桩中心设有接收发射极，并稍露出标志桩顶部，其极与保护电位监测仪内的GPRS通讯模块电路相接，在保护电位监测仪上设有GPRS通讯模块的接口，直接与现场直接采集的电脑笔记本联接，桩座内装有干电池和蓄电池两路供电，且在标志桩顶部设有蓄电池充电接口。

电路由测试探头、管道保护电位、电位传感器、电位变送器、采样控制单元、存储器、GPRS通讯模块，电池电源和MOSFET开关组成，且测试探头、管道保护电位、电位传感器、电位变送器、采样控制单元和GPRS通讯模块逐序相联，采样控制单元与存储器相联，电池电源与MOSFET开关相联，MOSFET开关分别与采样控制单元和GPRS通讯模块相联。

油气集输管道阴极保护智能测试桩在油气集输管道上根据土壤物理特性布置若干个，且埋在土中，只露出桩头和接收发射极。

八、阴极保护技术是电化学保护技术的一种，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，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生。

1.阴极保护在系统完成使用后，应该根据一系列的电极的数值，也就是电极的反馈值，把完成的系统开始一系列的不同的调整，使整个系统能够达到最完善的程度。比边系统能够有最好的保护状态。

2.阴极保护的系统在安装完成后必须要进行调试，在调试之前需要检查线路的正确行。不能有短路或者断路现象，否则会有意想不到的后果。最好能使调试一次性的完成。

3.注意在施工以前必须要对阴极保护的所有电极进行具体详细的检查。这个检查包括外观，要是电极保持清洁且不能有破损，还有就是连接和电阻的检查了。要确保绝缘性。

4.在有足够条件的情形下，要在阳极的周围做出一个阳极屏。使真个阴极保护系统能够有均匀的电流。

5.施工的过程中要严格按照施工图来制作，特别是辅助阳极和参比电极必须要连接良好，同时做好标记。

河南汇龙合金材料有限公司技术部宣

阴极保护的基本知识

阴极保护的基本知识 阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。 阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。美国腐蚀工程师协会（NACE）对阴极保护的定义是：通过施加外加的电动势把电极的腐蚀电位移向氧化性较低的电位而使腐蚀速率降低。牺牲阳极阴极保护就是在金属构筑物上连接或焊接电位较负的金属,如铝、锌或镁。阳极材料不断消耗,释放出的电流供给被保护金属构筑物而阴极极化，从而实现保护。外加电流阴极保护是通过外加直流电源向被保护金属通以阴极电流，使之阴极极化。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构。 保护电位是指阴极保护时使金属腐蚀停止（或可忽略）时所需的电位。实践中，钢铁的保护电位常取-0.85V（CSE），也就是说，当金属处于比-0.85V（CSE）更负的电位时，该金属就受到了保护，腐蚀可以忽略。 阴极保护是一种控制钢质储罐和管道腐蚀的有效方法，它有效弥补了涂层缺陷而引起的腐蚀，能大大延长储罐和管道的使用寿命。根据美国一家阴极保护工程公司提供的资料，从经济上考虑，阴极保护是钢质储罐防腐蚀的最经济的手段之一。 网状阳极阴极保护方法 网状阳极阴极保护方法是目前国际上流行且成熟的针对新建储罐罐底外壁的一种有效的阴极保护新方法，在国际和国内都得到了广泛应用。网状阳极是混合金属氧化物带状阳极与钛金属连接片交叉焊接组成的外加电流阴极保护辅助阳极。阳极网预铺设在储罐基础中，为储罐底板提供保护电流。 网状阳极保护系统较其它阴极保护方法具有如下优点： 1)电流分布均匀，输出可调，保证储罐充分保护。 2)基本不产生杂散电流，不会对其它结构造成腐蚀干扰。 3)不需回填料，安装简单，质量容易保证。 4)储罐与管道之间不需要绝缘，不需对电气以及防雷接地系统作任何改造。 5)不易受今后工程施工的损坏，使用寿命长。 6)埋设深度浅，尤其适宜回填层比较薄的建在岩石上的储罐。 7)性价比高，造价仅为目前镁带牺牲阳极的1倍；虽然长期由恒电位仪提供

阴极保护测试桩的分类及功能介绍

河南汇龙合金材料有限公司阴极保护测试桩各种材质和规格 详 细 说 明 书 河南汇龙合金材料有限公司 电位测试桩（防水型）外观： 阴极保护测试桩说明书：

测试桩又称检测桩，管道测试桩，管道公里桩，长输管线测试桩，绝缘接头测试桩，电位测试桩，电流测试桩，碳钢测试桩等等。 按材质可分为钢制测试桩、水泥测试桩、塑钢测试桩、碳钢测试桩。按使用环境可分为城网测试桩，埋地管道测试桩等。主要用于阴极保护参数的检测，是管道管理维护中必不可少的装置，按测试功能沿线布设。测试桩可用于管道电位、电流、绝缘性能的测试，也可用于覆盖层检漏及交直流干扰的测试。 本公司根据客户要求设计出防盗、防爆测试桩和防御多功能测试桩，采用工艺表面喷塑镀锌，有效防止测试桩在使用中本身的腐蚀，本公司的测试桩采用无缝焊接技术，经久耐用，美观大方，是阴极保护参数测试桩理想选择。钢管测试桩的说明： 本公司公司生产的钢管测试桩主要有普通钢管测试桩、防雨型钢管测试桩。常用尺寸如下： 测试桩类型直径长度 钢管测试桩Φ108 1.5 米－ 3 米 防雨测试桩Φ108 1.5 米－ 3 米 测试桩用于阴极保护参数的检测,是管道管理维护中必不可少的装置，用于阴极保护电位、电流、绝缘性能的检测，也可用于覆盖层检漏及交、直流干扰的没试。 测试桩的分类: 1、按材质分:钢质测试桩、水泥测试桩、塑料测试桩。钢质测试桩又分为碳钢测试桩和不锈钢测试桩。

2、按功能分: ●电位测试桩:主要用于检测保护电位 ●牺牲阳极测试桩:用于连接牺牲阳极,测量牺牲阳极的性能参数●电流测试桩:测量管中电流 ●保护效果测试桩:连接测试片 阴极保护水泥测试桩图片： 内部接线端子细节图： 阴极保护钢制电流电位测试桩（喷塑）图片：

阴极保护工作原理

阴极保护基本原理 容： 一、腐蚀电位或自然电位 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。 相对于饱和硫酸铜参比电极(CSE)，不同金属的在土壤中的腐蚀电位（V） 金属电位（CSE）高纯镁-1.75 镁合金(6%Al，3%Zn，0.15%Mn) -1.60 锌-1.10 铝合金(5%Zn) -1.05 纯铝-0.80 低碳钢(表面光亮) -0.50to-0.80 低碳钢(表面锈蚀) -0.20to-0.50 铸铁-0.50 混凝土中的低碳钢-0.20 铜-0.20 在同一电解质中，不同的金属具有不同的腐蚀电位，如轮船船体是钢，推进器是青铜制成的，铜的电位比钢高，所以电子从船体流向青铜推进器，船体受到腐蚀，青铜器得到保护。钢管的本体金属和焊缝金属由于成分不一样，两者的腐蚀电位差有时可达0.275V，埋入地下后，电位低的部位遭受腐蚀。新旧管道连接后，由于新管道腐蚀电位低，旧管道电位高，电子从新管道流向旧管道，新管道首先腐蚀。同一种金属接触不同的电解质溶液（如土壤），或电解质的浓度、温度、气体压力、流速等条件不同，也会造成金属表面各点电位的不同。二、参比电极 为了对各种金属的电极电位进行比较，必须有一个公共的参比电极。饱和硫酸铜参比电极，其电极电位具有良好的重复性和稳定性，构造简单，在阴极保护领域中得到广泛采用。不同参比电极之间的电位比较： 土壤中或浸水钢铁结构最小阴极保护电位（V）被保护结构相对于不同参比电极的电位 饱和硫酸铜氯化银锌饱和甘汞 钢铁（土壤或水中）-0.85 -0.75 0.25 -0.778 钢铁（硫酸盐还原菌）-0.95 -0.85 0.15 -0.878 三、阴极保护 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，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。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、牺牲阳极阴极保护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，使该金属上的电子转移到被保护金属上去，使整个被保护金属处于一个较负的相同的电位下。该方式简便易行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，广泛应用于保护小型（电流一般小于1安培）或处于低土壤电阻率环境下（土壤电阻率小于100欧姆.米）的金属结构。如，城市管网、小型储罐等。根据国有关资料的报道，对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训，认为牺牲阳极的使用寿命一般不会超过3年，最多5年。牺牲阳极阴极保护失败的主要原因是阳极表面生成一层不导电的硬壳，限制了阳极的电流输出。本人认为，产生该问题的主要原因是阳极成份达不到规要求，其次是阳极所处位置土壤电阻率太高。因此，设计牺牲阳极阴极保护系统时，除了严格控制阳极成份外，一定要选择土壤电阻率低的阳极床位置。2、外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极，迫使电流从土壤中流向被保护金属，使被保护金属结构电位低于周围环境。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构，如：长输埋地管

阴极保护与案例分析

标题：阴极保护基本原理[精华] 内容： 一、腐蚀电位或自然电位 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。 相对于饱和硫酸铜参比电极(CSE)，不同金属的在土壤中的腐蚀电位（V） 金属电位（CSE） 高纯镁 -1.75 镁合金(6%Al，3%Zn，0.15%Mn) -1.60 锌 -1.10 铝合金(5%Zn) -1.05 纯铝 -0.80 低碳钢(表面光亮) -0.50to-0.80 低碳钢(表面锈蚀) -0.20to-0.50 铸铁 -0.50 混凝土中的低碳钢 -0.20 铜 -0.20 在同一电解质中，不同的金属具有不同的腐蚀电位，如轮船船体是钢，推进器是青铜制成的，铜的电位比钢高，所以电子从船体流向青铜推进器，船体受到腐蚀，青铜器得到保护。钢管的本体金属和焊缝金属由于成分不一样，两者的腐蚀电位差有时可达0.275V，埋入地下后，电位低的部位遭受腐蚀。新旧管道连接后，由于新管道腐蚀电位低，旧管道电位高，电子从新管道流向旧管道，新管道首先腐蚀。同一种金属接触不同的电解质溶液（如土壤），或电解质的浓度、温度、气体压力、流速等条件不同，也会造成金属表面各点电位的不同。 二、参比电极 为了对各种金属的电极电位进行比较，必须有一个公共的参比电极。饱和硫酸铜参比电极电极，其电极电位具有良好的重复性和稳定性，构造简单，在阴极保护领域中得到广泛采用。不同参比电极之间的电位比较： 土壤中或浸水钢铁结构最小阴极保护电位（V） 被保护结构相对于不同参比电极的电位 饱和硫酸铜氯化银锌饱和甘汞 钢铁（土壤或水中） -0.85-0.75 0.25 -0.778 钢铁（硫酸盐还原菌）-0.95-0.85 0.15 -0.878 三、阴极保护 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，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。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、牺牲阳极阴极保护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，使该金属上的电子转移到被保护金属上去，使整个被保护金属处于一个较负的相同的电位下。该方式简便易行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，广泛应用于保护小型（电流一般小于1安培）或处于低土壤电阻率环境下（土壤电阻率小于100欧姆.米）的金属结构。如，城市管网、小型储罐等。根据国内有关资料的报道，对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训，认为牺牲阳极的使用寿命一般不会超过3年，最多5年。牺牲阳极阴极保护失败的主要原因是阳极表面生成一层不导电的硬壳，限制了阳极的电流输出。本人认为，

(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

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

外加阴极保护原理

某轮，第二个特检周期修船时，发现舵叶烂穿，船体钢板水下部分表面凹坑状腐蚀，；舵叶底部烂损和舵球腐蚀 究其原因，是船体外加电流阴极保护装置使用不当和维护不良，左右两侧的辅助阳极损坏就是明证。调查发现，该装置的工作原理、操作方法、参数调节、日常维护等，船员知之甚少，因而也不重视，甚至船到了淡水水域也未及时停止该装置的工作。为此，本文介绍其工作原理和维护要点。 1船体外加电流阴极保护装置的原理 1.1电化学腐蚀 船体是钢结构。钢是铁与碳和其他元素组成的合金。其中，铁比其它元素更易失去电子，电位较高。 船体常年浸泡在海水中，而海水是强电解质。铁元素失去电子成为正极；铁元素失去的电子，经过海水这个电解质到达其他元素；其他元素获得电子成为负极。这样就形成了一个个微电池，但并不腐蚀钢铁。 关键在于海水中存在溶解氧。这些溶解氧在海水中呈负离子状态，必然与失去电子成为正极的铁结合生成氧化铁，这就是电化学腐蚀。 在船体与海水接触部位表面的化学腐蚀、海生物腐蚀、运动磨损腐蚀、杂散电流腐蚀等各种腐蚀中，电化学腐蚀最严重。 电化学腐最大特点是，仅腐蚀阳极区域，不腐蚀阴极区域。 1.2船体外加电流阴极保护装置工作原理 船体外加电流阴极保护装置，就是根据这一特点，在船体上安装辅助阳极，用船上装备的直流电源，对辅助阳极和船体施加外加保护电流并自动调节电流大小，使船体（浸水部分）、舵和推进器保持负电位（阴极化），大幅降低船体的电化学腐蚀。 外加电流阴极保护装置，主要由直流电源（恒电位仪）、辅助阳极、参比电极、阳极屏蔽层、舵和推进器轴的接地装置等组成。 （1）直流电源 直流电源，实际是一个高稳定性和高可靠性的整流器： ·由船上交流电网供电，输出16~24V直流电； ·使用恒电位仪，自动调整输出电流。 船体外加电流阴极保护装置需要的电流，受外界多种因素影响，变化很大。为了提高电源的可靠性和稳定性，直流电源使用全系列集成模块电路的“恒电位仪”。鉴于其在电源装置中的核心地位，船体外加电流阴极保护装置的直流电源也常称作“恒电位仪”。 （2）辅助阳极 安装在船壳水下舷外，左右各一组，与船体绝缘，与外加直流电源正极相连。 辅助阳极，要有足够大的输出电流密度，同时应具备溶解小、电阻小、极化（电极电位因电流流过而发生的变化）小等特性。 （3）参比电极 作用： ·测量被保护对象的实际电位； ·比较实测电位与设定保护电位，并提供给“恒电位仪”。 因此，要求参比电极是不极化的可逆电极，能长期保持性能稳定、准确、灵活和坚固。（4）阳极屏蔽层 船体外加电流阴极保护装置工作时辅助阳极电流很大，被保护对象的电位，靠近辅助阳极的相对较低，而远离辅助阳极的相对较高，致使全船阴极保护效果不均匀。 为使辅助阳极输出的电流均匀地分布于整个船体，在辅助阳极周围一定范围内涂刷绝缘性能

管道阴极保护基本知识

管道阴极保护基本知识 内容提要： ◆阴极保护系统管理知识 ◆阴极保护系统测试方法 ◆恒电位仪的基本操作 一、阴保护系统管理知识 （一）阴极保护的原理 自然界中，大多数金属是以化合状态存在的，通过炼制被赋予能量，才从离子状态转变成原子状态，为此，回归自然状态是金属固有本性。我们把金属与周围的电解质发生反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。 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，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。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，使被保护体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，如图1—3。

牺牲阳极材料有高钝镁，其电位为-1.75V；高钝锌，其电位为-1.1V；工业纯铝，其电位为-0.8V（相对于饱和硫酸铜参比电极）。 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，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、恒电压、整流器等。如图1-4示。 图1-4恒电位方式示意图 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。 阴极保护的上述两种方法，都是通过一个阴极保护电流源向受到腐蚀或存在腐蚀，需要保护的金属体，提供足够的与原腐蚀电流方向相反的保护电流，使之恰好抵消金属内原本存在的腐蚀电流。两种方法的差别只在于产生保护电流的方式和“源”不同。一种是利用电位更负的金属或合金，另一种则利用直流电源。

阴极保护施工方案

西气东输管道工程 阴极保护施工方案

阴极保护施工方案 1.编制依据： 1.1 西气东输管道工程线路施工招标文件 1.2 SYJ4006—90 《长输管道阴极保护施工及验收规范》 1.3 SY/T0023—97 《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》 2.工程概况： 2.1工程简介： 本标段管线途经阳城县和泽州线，管线全长为80.682Km。其中阳城段29Km为河谷段，21Km为低山丘陵段，泽州段的30Km地处太行山中山山区，本段线路所经地段人口密度相对较少，所经为二类和三类地区。 2.2工程特点： 施工质量要求高，施工技术要求高。管线沿途人烟稀少，社会依托条件较差。战线长、施工往返运输困难。 3.施工部署： 3.1总体安排： 根据工程特点，测试桩及临时阴极保护的安装投入3个安装组分段与主体管线保持同步施工，严格做到安装一处，确保一处。3个安装组作业范围按管线全长基本各组为60Km，施工时各组施工范围根据分段管线施工进度可做机动调整。 阴极保护站的安装安排2个安装组集中力量共同完成。另一个安装组负责临时阴极保护测试及全线测试桩打号和阴极保护站投产测试。 3.2施工人员配置：

4.主要施工方法及措施： 施工程序：施工准备→临时阴极保护安装→测试桩安装→强制电流阴极保护系统安装→阴极保护参数测试→试运行→正式运行→备品备件移交→竣工资料提交→交工

4.1施工准备： 4.1.1提交工程用料及手段用料，确保工程开工前落实到位，进行设备材料进场验收并做好记录。 4.1.2完成人员及设备机具的调迁。 4.1.3进行全线实地勘察，对地下水位、地质、地貌及进出道路充分了解并作好记录，以便对全线进行统筹施工，切实作好人员的调配及对工程进度的合理安排。 4.1.4进行全员技术交底，并作好记录。 4.1.5下发关键工序作业指导书，并责任到人。 4.2临时阴极保护安装： 4.2.1按照设计图纸要求安装临时阴极保护系统。 4.2.2镁带产品质量证书所标成分应符合设计要求，铸造表面应符合SYJ19-86《镁合金牺牲阳极应用技术标准》。 4.2.3对于暂时不安装的镁带，单独设立储存库进行保管，严禁沾染油污、油漆和接触酸、碱、盐等化工产品。 4.2.4镁带电缆引线与镁带钢芯的连接采用铝热焊法，焊接处及镁带非工作端面采用环氧树脂进行密封处理。镁带接头形式如下图所示： 镁带 环氧树脂涂层 4.2.5镁带填包料的成分应符合设计要求。填包料应调拌均匀，不得混入石块、泥土、杂草等杂物。 4.2.6在管沟底部，将焊接好的镁带平放在填包料中。注意填包料应密实，镁带居中。敷设完毕后，在填包料上浇水，使之充分湿润。 4.2.7施工期间，每月对下沟回填并已安装临时阴极保护的管段，沿设置的测试点进行测试，并做好记录提交驻地监理工程师。这些测量一直到管线阴极保护系统投入正常使用为止。

阴极保护系统的运行与维护范本

操作规程编号：LX-FS-A64990 阴极保护系统的运行与维护范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

阴极保护系统的运行与维护范本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 (一) 阴极保护投入前的准备与验收 1. 阴极保护投入前对管道系统的检查 (1) 管道对地绝缘的检查 从阴极保护的原理介绍，已得知没有绝缘就没有保护。为了确保阴极保护的正常运行，在施加阴极保护电流前，必须确保管道的各项绝缘措施正确无误。应检查管道的绝缘法兰的绝缘性能是否正常，管道沿线布置的设施如阀门等应与土壤有良好的绝缘，管道与固定墩、跨越塔架、穿越套管处也应有正确有效的绝缘处理措施。管道在地下不应与其他金属构筑物有“短接”等故障。

阴极保护的施工方案

目录 1 工程概况 (2) 2 主要实物工程量 (2) 3 施工工艺依据的标准、规范及设计文件 (2) 4 施工技术要求 (3) 4.1恒电位仪的安装和接线 (3) 4.2加铬高硅铸铁阳极的安装 (3) 4.3柔性阳极的安装 (3) 4.4汇流点、馈流点、测试点的安装 (4) 4.5参比电极的安装 (4) 4.6均压连接 (4) 4.7阴极保护电缆的连接与敷设 (4) 5、质量保证措施 (5) 6、安全技术措施 (6) 7、主要劳动力 (6) 8、主要施工机具 (6)

1 工程概况 本工程区域性阴极保护工程，主要分为设备区厂房、设备辅助区两个区块。 本工程阴极保护采用强制电流保护法，阴极保护的对象主要是埋地金属管道及电力接地系统。本工程阴极保护系统主要由一台四回路恒电位仪、柔性阳极地床、参比电极、馈流点和测试点、分流箱、连接电缆构成，系统共分为四个回路。其中1#回路作为接地系统的阴极保护系统、2#回路作为设备区及其周围管网的阴极保护系统、3#回路作为厂房部分埋地管网的阴极保护系统、4#回路作为设备区埋地管网的阴极保护系统。 本工程的重点施工内容有加铬高硅铸铁阳极的安装、柔性阳极的安装、馈流点及测试点的安装、分流箱的安装、参比电极的安装、测试桩的安装以及均压连接、阴极保护电缆的连接和敷设。 2 主要实物工程量 3 施工工艺依据的标准、规范及设计文件 3.1相关标准、规范

3.1.1 GB/T 21447-2008 钢质管道外腐蚀控制规范 3.1.2 GB/T 21448-2008 埋地钢质管道阴极保护技术规范 3.1.3 GB/T 21246-2007 埋地钢质管道阴极保护参数测量方法 3.1.4 Q/SY 29.1-2002 区域性阴极保护技术规范 3.1.5 94D101-5 35KV 及以下电缆敷设 3.2 阴极保护相关设计文件 4 施工技术要求 4.1恒电位仪的安装和接线 本工程区域性阴极保护恒电位仪采用四回路型，电源为交流AC380V，50Hz，设备规格为50V/30A（每回路），其安装主要包括：恒电位仪与阳极电缆、阴极电缆、零位接阴电缆、参比电缆的连接；电缆连接时应确保极性正确，并且确保电气接触导通良好。 4.2加铬高硅铸铁阳极的安装 3#回路（厂房部分埋地管网阴极保护系统）采用加铬高硅铸铁阳极保护系统，本工程共设置3处共15支加铬高硅铸铁阳极。加铬高硅铸铁阳极安装在压缩机厂房周边，具体位置以及标高以施工图纸为准。阳极引线与汇流线的连接采用铜管钳接，并用热熔胶和电缆收缩套进行密封防腐。阳极地床选用直立浅埋式，底部填充石油焦炭，焦炭须密实、无杂质。阳极安装时不能拉拽阳极引线，阳极安装完成后应回填，回填时必须将回填土进行过筛，回填完成后可适量浇水。焦炭层和回填土之间须填充200mm厚细沙或软土，阳极电缆敷设于细沙或软土之中。 4.3柔性阳极的安装 4#回路（设备区埋地管网的阴极保护系统）采用柔性阳极，共使用2根，过阳极分流箱与阳极汇流电缆相连。柔性阳极的安装位置及走向严格按照蓝图施工。柔性阳极埋地深度应低于被保护体200mm，与管道或接地体的水平净距离不小于300mm，当柔性阳极与管道、接地体或者电缆交叉时，须采用柔性阳极专用隔离网进行绝缘隔离。柔性阳极与电缆及阳极与阳极的连接采用专用接头，

阴极保护系统的运行与维护.docx

阴极保护系统的运行与维护 (一) 阴极保护投入前的准备与验收 1. 阴极保护投入前对管道系统的检查 (1) 管道对地绝缘的检查 从阴极保护的原理介绍，已得知没有绝缘就没有保护。为了确保阴极保护的正常运行，在施加阴极保护电流前，必须确保管道的各项绝缘措施正确无误。应检查管道的绝缘法兰的绝缘性能是否正常，管道沿线布置的设施如阀门等应与土壤有良好的绝缘，管道与固定墩、跨越塔架、穿越套管处也应有正确有效的绝缘处理措施。管道在地下不应与其他金属构筑物有“短接”等故障。 管道表面防腐层应无漏敷点，所有施工时期引起的缺陷与损伤，均应在施工验收时使用音频信号检漏仪检测，修补后回填。 (2) 管道导电性检查 对被保护管道应具有连续的导电性能。 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，各种接地设施是否完成并符合要求与图纸设计一致。 (2) 对阴极保护的站外设置的选材、施工是否与设计一致。对通电点、测试桩、阳极地床、阳极引线的施工与连接严格符合规范。 (3) 图纸、设计资料齐全完备。 (二) 阴极保护投入运行 (1) 组织人员测定全线管道自然电位、土壤电阻率、各站阳极地

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直流电源(整流器、恒电位仪、蓄电池等)操作程序给管道送电，使电位保持在-1.30V左右，待管道阴极极化一段时间(4h以上)开始测试直流电源输出电流、电压、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24h以上)。再重复第一次测试工作，并做好记录。若个别管段保护电位过低，则需再适当调节通电点电位至满足全线阴极保护电位指标为止。 (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-O.85V，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。 (三) 阴极保护站的日常管理 工业发达国家的阴极保护站大多数已无人值守，由控制中心遥测、遥控，几乎所有的站都是先由人工调整好，再自动恒定电位。阴极站每一个月派人去检查维护一次。 长输管道阴极保护系统的人工检测是很费人力的。其难易与管道设施所经过的地区有关。美国HARC0公司发展并完善了管线的航空监视体系，能自动监视和记录阴极保护系统的数据。此系统成功的关

阴极保护与阳极保护

阴极保护法 一、腐蚀的定义：金属与环境间的物理-化学的相互作用，造成金属性能的改变，导致金属、环境或由其构成的一部分技术体系功能的损坏。 二、腐蚀的分类： 以腐蚀外貌看： 1、全面腐蚀：（均匀腐蚀）金属表面以近似相同的速率变薄，重量减轻。 2、局部腐蚀： ⑴点蚀：发生局部，造成洞、坑甚至穿孔。典型代表铝和不锈钢在含氯化物的水溶液中发生腐蚀。 ⑵缝隙腐蚀：同种或异种金属接触，缝隙中氧的缺乏、酸度的变化、某种离子的累积造成。如法兰联接面、螺母紧压面、搭接面、焊缝气孔、锈层下以及沉积在金属表面的淤泥、积垢、杂质等都会形成缝隙。 ⑶浓差腐蚀电池：靠近电极表面腐蚀剂浓度差异导致，推动力是溶液中某一处与另一处氧含量不同导致电极电位不同构成。氧浓低的部位为阳极区，腐蚀加速。 ⑷电偶腐蚀：一种不太活泼的金属（阴极）和一种比较活泼的金属（阳极）在同一环境相接触时，组成电偶并引起电流的流动。 ⑸晶间腐蚀：晶粒或晶体本身未受明显侵蚀，发生在金属或合金晶界处的一种选择性腐蚀。如锌含量在黄铜的晶界处比较高，或不锈钢在晶界处贫铬时引起晶间腐蚀。 ⑹应力腐蚀：拉应力和特定腐蚀共存时引起。包括外加应力和残余应力。残余应力可能产生于加工制造时的形变，升温后冷却时降温不均匀，内部结构改变引起的体积变化。铆合、螺栓紧固、压入配合、冷缩配合引起的应力也属于残余应力。 ⑺选择性腐蚀：合金中某一组分由于腐蚀作用而被脱除。如黄铜脱锌。 ⑻磨损腐蚀：金属受到液流或气流（有无固体悬浮物均包括在内）的磨耗与腐蚀共同作用而产生的破坏。包括高速流体冲刷引起的冲击腐蚀；金属间彼此有滑移引起的磨振腐蚀；流体中瞬时形成的气穴在金属表面爆裂时导致的空泡腐蚀。 ⑼氢腐蚀：由于化学或电化学反应所产生的原子态扩散到金属内部的各种破坏。包括以下几种： ①氢鼓泡：由于原子态氢扩散到金属内部，并在金属内部的微孔中形成分子氢，分子氢不能扩散，就在微孔中积累而形成的巨大的内压，使金属鼓泡，甚至破裂。 ②氢脆：由于原子氢进入金属内部后，使金属晶格产生高度变形，因而降低了金属的韧性和延性，导致金属脆化。 ③氢蚀：由于原子氢进入金属内部后与金属中的组分或元素反应，如氢渗入碳钢并与钢中的碳反应生成甲烷，使钢的韧性下降，而钢中碳的脱除，又导致强度的下降。 以腐蚀反应机理划分： 1、化学腐蚀：金属与非电解质直接发生纯化学作用而引起的金属损耗，如金属高温氧化。 2、电化学腐蚀：金属与电解质发生电化学作用而引起的金属损耗。存在阴极反应与阳极反 应，并有电流产生。如钢铁在水溶液的腐蚀。 按腐蚀环境分类： 1、大气腐蚀： 2、海水腐蚀： 3、土壤腐蚀： 4、化学介质腐蚀： 在天然水体和土壤腐蚀中的生物腐蚀要引起重视，微生物代谢作用引起： ⑴产生腐蚀环境 ⑵在金属表面上造成电解液浓差电池 ⑶改变表面膜的耐蚀性

管道阴极保护基本知识

管道阴极保护基本知识

管道阴极保护基本知识 内容提要： ◆阴极保护系统管理知识 ◆阴极保护系统测试方法 ◆恒电位仪的基本操作 一、阴保护系统管理知识 （一）阴极保护的原理 自然界中，大多数金属是以化合状态存在的，通过炼制被赋予能量，才从离子状态转变成原子状态，为此，回归自然状态是金属固有本性。我们把金属与周围的电解质发生反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。 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，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。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，使被保护体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，如图1—3。

牺牲阳极材料有高钝镁，其电位为-1.75V；高钝锌，其电位为-1.1V；工业纯铝，其电位为-0.8V（相对于饱和硫酸铜参比电极）。 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，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、恒电压、整流器等。如图1-4示。 图1-4恒电位方式示意图 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。 阴极保护的上述两种方法，都是通过一个阴极保护电流源向受到腐蚀或存在腐蚀，需要保护的金属体，提供足够的与原腐蚀电流方向相反的保护电流，使之恰好抵消金属内原本存在的腐蚀电流。两种方法的差别只在于产生保护电流的方式和“源”不同。一种是利用电位更负的金属或合金，另一种则利用直

阴极保护施工方案

阴极保护施工方案 （1）工程概况 武汉站、黄金站、宜昌站采用强制电流阴保系统，包含电位仪、控制柜、MMO/Ti 型线性阳极、高硅铸铁阳极、参比电极、极化探头、各类接线箱安装及阴保电缆敷设；利川站及潜江站以强制电流为主，辅助阳极为辅。强制电流系统接入已建阴保系统中。主要包括各类接线箱、MMO/Ti 型线性阳极、镁合金阳极、参比电极和极化探头安装，以及阴保电缆敷设。主要工作量见表3.5.1.18-1 。 表3.5.1.18-1 主要工程量 （2）施工准备 ①技术准备 a 所有施工材料合格证、检验报告完成报验手续。 b 施工方案编制完并经审批。 c 施工前组织施工人员熟悉图纸、方案，并进行技术交底。 ②材料验收 a 施工材料的出厂合格证。 b 恒电位仪的技术图纸和安装使用说明书。

c 按照装箱清单核对设备的名称、型号、规格、箱号并检查包装箱情况。 d 检查参比电极外壳是否有破裂。 e 对设备零部件的外观质量进行检查，并核对数量。 f 电缆规格符合施工图纸要求。 ③现场准备 a 埋设柔性阳极的沟槽与埋地管道同时进行。 b 柔性阳极组埋设场地的施工道路畅通。 c 被保护管道的阴极通电点焊接管道段已装到位。 d 现场电缆沟已进行开挖。 （3）施工方案 ①恒电位仪安装 a 安装程序 b 技术要求 在恒电位仪安装之前，与土建专业进行工序交接，确保设备基础满足设计要求。 恒电位仪在送电前必须全面进行检查，各种接件应齐全，连接应良好，接线应正确，主回路各螺栓连接处应牢固，设备接地应可靠。 电缆连接时应确保极性正确，并确保电气接触导通良好。 恒电位仪规格为50V/40A，电源为交流AC 220V,50Hz 。 c 安装方法控制组件接线：将阳极电缆、阴极电缆、零位接阴线、参比电极线和机壳接地线分别接到控制组件各自的接线柱上，接线应牢固。

阴极保护基本原理

阴极保护基本原理 一、腐蚀电位或自然电位 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。相对于饱和硫酸铜参比电极(CSE)，不同金属的在土壤中的腐蚀电位（V） 金属电位（CSE） 高纯镁 -1.75 镁合金(6%Al，3%Zn，0.15%Mn) -1.60 锌 -1.10 铝合金(5%Zn) -1.05 纯铝 -0.80 低碳钢(表面光亮) -0.50to-0.80 低碳钢(表面锈蚀) -0.20to-0.50 铸铁 -0.50 混凝土中的低碳钢 -0.20 铜 -0.20 在同一电解质中，不同的金属具有不同的腐蚀电位，如轮船船体是钢，推进器是青铜制成的，铜的电位比钢高，所以电子从船体流向青铜推进器，船体受到腐蚀，青铜器得到保护。钢管的本体金属和焊缝金属由于成分不一样，两者的腐蚀电位差有时可达0.275V，埋入地下后，电位低的部位遭受腐蚀。新旧管道连接后，由于新管道腐蚀电位低，旧管道电位高，电子从新管道流向旧管道，新管道首先腐蚀。同一种金属接触不同的电解质溶液（如土壤），或电解质的浓度、温度、气体压力、流速等条件不同，也会造成金属表面各点电位的不同。 二、参比电极 为了对各种金属的电极电位进行比较，必须有一个公共的参比电极。饱和硫酸铜参比电极，其电极电位具有良好的重复性和稳定性，构造简单，在阴极保护领域中得到广泛采用。不同参比电极之间的电位比较： 土壤中或浸水钢铁结构最小阴极保护电位（V） 被保护结构相对于不同参比电极的电位 饱和硫酸铜氯化银锌饱和甘汞 钢铁（土壤或水中） -0.85 -0.75 0.25 -0.778 钢铁（硫酸盐还原菌） -0.95 -0.85 0.15 -0.878 三、阴极保护 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，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。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、牺牲阳极阴极保护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，使该金属上的电子转移到被保护金属上去，使整个被保护金属处于一个较

XX项目阴极保护施工方案

地下管道 阴极保护施工方案 编制人： 审核人： 审批人： 编制单位：管道工程有有限公司 2012年 7 月 6日

目录 一、工程概况 ------------------------------------------------------------- 二、编制依据 ------------------------------------------------------------- 三、施工准备 ------------------------------------------------------------- 四、阴极保护施工方案------------------------------------------------------ 五、质量管理措施 --------------------------------------------------------- 六、HSE管理措施---------------------------------------------------------- 七、施工计划及主要机械设备------------------------------------------------

一、工程概况 水管线区域性阴极保护，采用强制电流对场站埋地管道进行阴极保护，采用柔性阳极作为辅助阳极。 主要施工内容包括2台恒电位仪安装、1台控制器、1300m柔性阳极安装、12个参比电极安装、2处通电点、12处均压点、10处测试点的安装， 二、编制依据 《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T21246-2007 《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448-2008 《电气装置安装工程电力变流设备施工及验收规范》GB50255-96 《电气装置安装工程线路施工及验收规范》GB50168-92 《电气装置安装工程35KV以及下架空电力线路施工及验收规范》 GB50173-92 三、施工准备 1．技术准备 1)所有施工材料合格证、检验报告完成报验手续。 2)施工方案编制完并经审批。 3)施工前组织施工人员熟悉图纸、方案，并进行技术交底。 2．材料验收 1)施工主材材料的出厂合格证。 2)恒电位仪安装使用说明书。 3)按照装箱清单核对设备的名称、型号、规格、箱号并检查包装箱情况。 4)检查参比电极外壳是否有破裂。 5)电缆规格符合施工图纸要求。 3.现场准备 1)埋设柔性阳极的沟槽与埋地管道同时进行。 2)柔性阳极组埋设场地的施工道路畅通。 3)被保护管道的阴极通电点焊接管道段已装到位。 4)现场电缆沟已进行开挖。

阴极保护与涂层

一、涂层检测方法 常规检测方法，一般是将涂层试样或实际储罐放置在一定的腐蚀条件下，经过一段时间后，用目测的方式检查涂层对腐蚀介质所表现出来的反应，如锈蚀、气泡、脱落等，并根据此反应分析评价涂层耐腐蚀性能。根据不同的试验方法和试验条件，常规检测主要包括物理性能测试、机械性能测试、化学浸演加速试验等多种方法。 物理性能测试主要是研宄涂层的物理性能，包括外观、粘度、细度、固体分含量等。机械性能测试主要研究涂层力学性能的变化规律，指标参数包括硬度、附着力、柔韧性、冲击强度等。根据相关国家标准测定漆膜的机械性能，参照标准有：《漆膜硬度测定法》，《漆膜附着力测定方法》，《漆膜耐冲击性测定法》及《漆膜柔钥性测定法》等化学浸渍加速试验是将涂层试样放置在一定的腐蚀条件下，经过一段时间后，观察涂层对腐独介质的反应，如绣蚀、起泡、剥离等，常规的化学浸渍加速试验包括耐盐雾试验、耐湿热试验、浸泡试验等。耐盐雾试验是将试样放置在盐雾条件的试验箱中，设置温度为35±2°，试验箱中喷雾浓度为5%Nacl溶液，定期检查涂层基体的腐蚀、涂层起泡情况。参照标准：《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测试》。盐雾试验的咸湿环境能够很好地模拟沿海设备、船舰等腐蚀，该试验结果对涂层耐腐蚀性能的评价和预测设备的使用

寿命具有十分重要的意义。耐湿热试验是将试样放置在湿热箱中，一般设置温度为（47±1）℃，湿度为96±2%定期观察涂层表面失光、起泡、脱落等基本腐蚀情况，根据国家标准《漆膜耐湿热测定法》判定涂层在一定时间的失效等级，用此粗略评价涂层耐腐蚀性能的好坏。浸泡试验是在一定试验条件下，将试样直接浸泡在腐蚀介质中，浸泡一段时间后，观察涂层表面是否有失光、变色、起泡等形态，并检验涂层破坏所需的腐蚀时间，根据腐蚀时间及试样表面腐蚀形态对涂层进行评价。浸泡试验分为耐酸碱试验、耐水试验以及各种有机溶液试验，参照标准有《色漆和清漆耐液体介质测定》。 交流阻抗谱法（因只施加很小的扰动信号，不会对试样体系造成不可逆的影响，并可以测量涂层电容，电阻，涂层与金属界面双电层电容、反应电阻等有关电化学参数，因此，交流阻抗谱法是研宄金属涂层体系主要方法之一。 涂层的硬度是指涂层抵抗压力而引起涂层表面层塑性变形的能力实质上，硬度是用来反映涂层表面层抗刻划性、耐磨性及抗压的能力。涂层硬度两种指标为 摆杆硬度和铅笔硬度。摆杆硬度用玻璃硬度作参比，铅笔硬度宜接在涂层表面刻 划。本文研宄拟采用摆杆硬度测试法。 涂层的附着力，又称涂层的粘附力。实质上，附着力是