Q∕SY 05029-2018 区域性阴极保护技术规范

1、Q/SY中国石油總气釧饲企业标准Q/SY 050292018代替 Q/SY 292012区域性阴极保护技术规范Specification for regional cathodic protection2019 -02-01 实施2018-12-25 发布中囯石油天然气集团有限公司 发布Q/SY 050292018 目 次 TOC o 1-5 h z mwm1細12规范性引用文件13术语和定义14-觀 f 24.1资质要求24.2阴极保护要求24.3防腐B魏24.4 电绝缘要求24.5电连续性要求34.6接地要求35阴极保护准则35.1基本规定35.2 100mV阴极极化偏移56强制电流阴极保

2、护系统56.1电源设备56.2辅助阳极地床67牺牲阳极系统97.1基本规定97.2牺牲阳极填包料 97.3牺牲阳极布置108谢108.1工艺站场埋地管道108.2储罐阴极保护128.3测试装置148.4附加措施149施工与验收15基本规定15电源设备的安装169.3辅助阳极地床的安装169.4牺牲阳极安装18Q/SY 050292018 TOC o 1-5 h z 9.5测试桩的安装189.6检查片/极化探头的安装19长效参比电极安装 19电缆安装199.9电绝缘装置安装209.10阳极/阴极接线箱安装 209.11火花间隙安装2110投运调试21基本规定2110.2站场阴极保护系统运行调试2

3、110.3储罐阴极保护系统运行调试2210.4干扰控制2211工程验收及交接22基本规定 2211.2验收主要内容及指标2211.3 交工资料2312运行管理23基本规定2312.2强制电流阴极保护系统的运行管理2412.3牺牲阳极保护系统的运行管理2612.4参比电极的运行管理2612.5测试桩的运行管理2612.6检查片的运行管理2712.7绝缘接头（法兰）的运行管理2712.8运行资料的管理2713安全事项28附录A （规范性附录）区域性阴极保护计算公式29附录B （资料性附录）区域性阴极保护参数测试记录表格34附录C （资料性附录）区域性阴极保护牺牲阳极测试记录表格35鱗嫌36本标准按

4、照GB/T 1.12009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 本标准代替Q/SY 292012区域性阴极保护技术规范。本标准与Q/SY 292012相比，除编 辑性修改外，主要技术变化如下：一全文调整为13章，阴极保护计算公式调整到附录A （见附录A, Q/SY 292012的6.3.2 6.3.4）；增加了单位、人员和厂家的资质要求内容（见4.1）；增加了防腐层的相应技术要求及应执行的标准（见4.2.2和4.3）；一增加了阴极保护与电力、自控仪表及通信等其他专业协调配合的要求（见4.2.6）; 增加了电连续性常见部位要求和跨接要求（见4.5）；增加了应采用和不宜采用的

5、接地材料种类（见4.6.2）；修改了阴极保护准则（见第5章，Q/SY292012的第5章）；增加了电源设备抗电强度和保护功能的要求（见6.1.3.3和6.1.3.4）；增加了深井阳极安装时位置、土壤电阻率测试、排气装置等要求（见6.2.2.3 6.2.2.5）; 增加了牺牲阳极设计的应用场合、材料选用及寿命的要求（见7.1.1, 7.1.2, 7.1.3和7.1.5）； 增加了管道、储罐的阴极保护设计要求（见8.1和8.2）；一增加了施工中材料抽样复检和避免影响现有设施的要求（见9.1.2, 9.1.7和9.1.8）; 增加了电源设备安装要求（见9.2）；增加了预包装深井阳极和网状阳极的安装内

6、容（见9.3.2.S和9.3.5）；增加了管道和储罐用牺牲阳极安装的要求条款（见9.4.6和9.4.7）；增加了测试桩、检查片和长效参比电极的安装条款（见9.5, 9.6和9.7）；删除了接地极安装的内容（见Q/SY292012的7.7）；增加了电缆接头和不同安装方式接线箱的安装条款（见9.8.3和9.10.6）；增加了干线联合调试的要求和多回路启动顺序要求（见10.2.2和10.2.3）； 增加了干扰控制措施的条款（见10.4）；增加了验收提交资料测试报告中应至少包含的内容（见11.3.2）；删除了测量仪器仪表的使用要求（见Q/SY 29-2012的8.2.4）；增加了电源设备运行管理中最大

7、间隔时间的要求（见12.2.3）；增加了测试桩和检查片的运行管理规定（见12.5和12.6）。本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会天然气与管道专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：管道分公司、管道局工程有限公司设计分公司、西气东输管道分公司。 本标准主要起草人：张丰、刘玲莉、滕延平、黄留群、郑安升、李英义、曹国飞、刘志刚、张志川。 本标准代替了 Q/SY 292012。Q/SY292012的历次版本发布情况为：Q/SY 29.12002、Q/SY 29.22002、Q/SY 29.32002 ；Q/SY 29.12007、Q/SY 29.22007、Q/SY 29.32007

8、 ；Q/SY 292012。Q/SY 050292018 Q/SY 050292018 区域性阴极保护技术规范1范围本标准规定了区域性阴极保护设计、施工、验收及运行维护的技术要求。本标准适用于石油天然气管道场、站、库内的区域性阴极保护。其他埋地金属结构的区域性阴极 保护可参照执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 4208外壳防护等级（IP代码）GB/T4948铝一锌一铟系合金牺牲阳极GB/T4950锌一铝一镉合金牺牲阳极GB/T 17731镁合

9、金牺牲阳极GB/T 21246埋地钢质管道阴极保护参数测量方法GB/T 21447钢质管道外腐蚀控制规范GB/T 21448埋地钢质管道阴极保护技术规范GB 50057建筑物防雷设计规范GB 50058爆炸危险环境电力装置设计规范GB 50217电力工程电缆设计标准GB 50393钢质石油储罐防腐蚀工程技术标准GB 50991埋地钢质管道直流干扰防护技术标准SY/T0029埋地钢质检查片应用技术规范SY/T0047油气处理容器内壁牺牲阳极阴极保护技术规范SY/T0086阴极保护管道的电绝缘标准SY/T0088钢质储罐罐底外壁阴极保护技术标准SY/T0096强制电流深阳极地床技术规范SY/T70

10、36石油天然气站场管道及设备外防腐层技术规范Q/SY 1302强制电流阴极保护电源设备应用技术全国通用电气装置标准图集（D164）全国通用电气装置标准图集（12D101 -5）3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。区域性阴极保护 regional cathodic protection对油气管道场、站、库内的埋地钢质管道及设备实施的阴极保护。3.2线性阳极 linear auxiliary anode阳极主体由线性、连续的阳极材料组成，阳极材料周围填充焦炭材料，并预包装在织物覆盖层及 耐磨编织网中。4 一般要求4.1资质要求4.1.1区域性阴极保护系统设计、施工及测试应由具有相应资质的单位和

11、人员进行。人员上岗前应参 加技术培训，熟悉本岗位技术与操作。4.1.2材料和设备供应商应提供相应的资质证明文件及产品质量保证书。4.1.3本标准应在专业技术人员或具有实践经验的腐蚀专家指导下使用。4.2阴极保护要求4.2.1新建油气管道场、站、库内的埋地钢质管道及设备宜采用防腐层加阴极保护的联合防护措施或 其他业已证明有效的腐蚀控制技术。4.2.2新建油气管道场、站、库内的埋地钢质管道及设备的区域性阴极保护工程应与主体工程同时勘 察、设计、施工和投运。阴极保护系统投运时间不宜超过埋地后6个月。对于已建工程，宜增设区域 性阴极保护系统，但应先对剥离或老化严重的防腐层进行修补处理，并按设计要求对接

12、地点进行整 改，实施时可采用分步施工，试运调整的方式。4.2.3阴极保护可分别采用强制电流法、牺牲阳极法或两种方法的结合，设计时应视工程规模、土壤 环境、防腐层绝缘性能、保护电流密度需求等因素，经济合理地选用。4.2.4阴极保护系统应对被保护结构提供足够的保护电流，并将其合理分布，使被保护结构电位达到 阴极保护准则的要求。4.2.5阴极保护_寸应合理鮮阳慟床的位置，并使其对邻近的地下錮勾筑物产生的干扰影响降至最小。 4.2.6阴极保护设计和施工应与电力、自控仪表及通信等专业协调配合，综合考虑安全因素和经济因素。 4.2.7为测试和评价区域性阴极保护效果，应提供完备的检测设施。4.3防腐层要求

13、4.3.1应选择与使用场合相适应的外防腐层，将构筑物需要保护的表面与其所接触的环境有效隔离。 43.2站场管道及设备外防腐层的选用与技术要求应符合SY/T 7036的规定，储罐防腐层的选用与技 术要求应符合GB 50393的规定。4.4电绝缘要求4.4.1电绝缘的设计、材料、尺寸和结构应符合SY/T0086的要求。 4.4.2实施区域性阴极保护应具备的电绝缘条件包括：a）新建线路管道与站场工艺管道、储罐设施及井场等金属结构之间应设置电绝缘装置。b）埋地钢质管道及设备应有良好的绝缘防腐层，架空的金属支撑墩（架）与管道之间应有电 绝缘。c）对于新增、改扩建的区域性阴极保护工程，在限定保护范围边界处

14、宜设置电绝缘装置；已建 工程不做强制性要求，但应考虑因此造成的电流漏失并适当增加系统容量。d）含水或电解质的管道电绝缘宜采用绝缘短管，采用绝缘接头（法兰）时应在受保护侧管道一 定距离内增加内涂层保护。e）变配电区域接地系统宜与站场其他接地系统电隔离。4.4.3绝缘接头/法兰不应安装在可燃气体积聚的部位和封闭的场所，绝缘法兰安装时宜采用黏弹体 材料进行防尘防水密封。4.4.4绝缘接头/法兰不应安装在管道热补偿器附近及管道碰死口处，并不应设置在易形成导电凝析 液和（或）游离水积聚的位置。4.4.5管道与套管间应设有可靠的绝缘支撑块，安装的绝缘支撑块不得在管道上滑动。4.5电连续性要求4.5.1同一

15、阴极保护系统的被保护构筑物应具有良好的电连续性。应考虑电连续性的常见部位 如下：a）管道上采用法兰和螺纹连接的弯头、三通、阀门等非焊接连接的管道附件之间。b）非电性连接的被保护体之间。4.5.2经调查确认，需采取措施保证非焊接连接的被保护管道之间的电连续性时，应设置跨接电缆或 其他有效的电连接措施。4.5.3为了测试或其他目的，也可在绝缘设施两侧进行跨接保持电连续性。如果绝缘设施两侧的电连 续性需要永久保持，跨接应在测试桩内进行。4.6接地要求4.6.1被保护构筑物需要接地时，接地系统应与阴极保护系统兼容。4.6.2实施区域阴极保护的站场和储罐的接地应采用锌棒、镀锌扁钢、锌包钢等接地体，不宜采

16、用比 钢电位序更正的材料，如铜、石墨、低电阻模块等；如果采用，应采取适当措施予以隔离。5阴极保护准则5.1基本规定5.1.1阴极保护电位EIRfree应满足公式（1）的要求： 五IRfree 五p式中：石限制临界电位，即防腐层不出现阴极剥离、起泡、管体氢脆时的电位，单位为伏（V）； Ep钢或铸铁管道金属腐蚀速率小于0.01mm/a时的最小保护电位，单位为伏（V）； IRfree实施的阴极保护电位，该电位与腐蚀环境和金属类型有关，单位为伏（V）。 5.1.2保护电位也可按照表1执行。表1金属材料在土壤、水中的自然电位、保护电位和限制临界电位（CSE）金属或合金环境条件自然电位 （参考值）Ecor

17、V最小保护电位（不含IR降）V限制临界电位（不含IR降）EV麵、低合翻和赚一般土壤和水环境-0.65 0.4-0.85a40C T 60C的土壤和水c-0.8 0.5-0.95aT40C, 100 -m p 1000 1 m 含 氧环境的土壤和水-0.5 -0.3-0.75aT 10000 - m含氧环境 的土壤和水-0.4 0.2-0.65a存在硫酸盐还原菌腐 烛风险的缺氧土壤和水环境-0.8 0.65-0.95aPREN 40的奥氏 体不锈钢-0.1 + 0.2-0.30马氏体和双相不锈钢-0.1 + 0.2-0.50e所有不锈钢环境温度下的酸性土壤和水-0.1 + 0.2ee铜0.2 0

18、.0-0.20镀锌钢-1.1 0.0一 1.20注：所有电位都是无IR降的，都是相对于铜/饱和硫酸铜参比电极（CSE）的电位。a对于高强非合金钢和屈服强度超过550N/mm2的低合金钢，为防止出现氢脆，临界限制电位值应有文件证明 或实验确定。b温度为40C - 60C时，保护电位值可以在4CTC的电位值（-0.65V、-0.75V, -0.85V或-0.95V）与6CTC的 电位值（-0.95V）之间通过线性插值法确定。c高pH值的应力腐蚀开裂风险随温度升高而增加。d如果存在马氏体和铁素体相（例如经过了悴火），应通过文件证明或实验来确定氢脆危害风险。 e应由文献或实验确定。5.1.3管道寿命期

19、内，阴极保护电位EIRfe应考虑管道周围介质任何可能的电阻率变化。5.1.4管道防腐层的限制临界电位岛不应比-1.20V （CSE）更负，并应防止防腐层出现阴极剥离、 起泡、管体氢脆现象。5.1.5对于无法通过电位测试来评估阴极保护有效性时，可通过评估管道金属的腐蚀状况来判断阴极 保护的有效性，当腐蚀速率小于0.01mm/a时，认为管道金属得到有效保护。5.2 lOOmV阴极极化偏移5.2.1如果表1的阴极保护准则无法达到，也可采用阴极极化偏移最少lOOmV的判据。5.2.2 lOOmV阴极极化偏移准则不能应用在温度大于40C的环境，含硫酸盐还原菌的土壤，有干扰 电流、平衡电流和大地电流或存在

20、外部应力腐蚀风险等情况下。此外，该准则也不得用于异种金属材 料耦合的管道中。6强制电流阴极保护系统6.1电源设备6.1.1基本规定6.1.1.1阴极保护电源设备应使用所在站场稳定可靠的交流电源，当电源不可靠时，应装有备用电源 或不间断供电专用设备。6.1.1.2电源设备放置环境应与设备适用环境相匹配，防爆区域使用电源设备应符合GB 50058的要求。 6.1.1.3阴极保护电源设备内外表面不应有明显的凹痕、裂纹、变形等现象，标识应清晰，涂层不应 起泡、龟裂、脱落或磨损；紧固件不应有锈蚀和其他机械损伤。6.1.1.4电源设备正常运行条件下连续工作寿命不宜低于10年。6.1.2设备选择6.1.2.

21、1选择电源设备需要考虑的内容包括：a）与交流电源连接的匹配性。b）整流器或恒电位仪的类型。c）相关参数的显示。d）冷却方式（空冷或油冷）。e）输出控制的方式。f）设备保护与安全要求。6.1.2.2电源设备一般情况下可选用多路输出、一路备用型的整流器或恒电位仪。当管地电位或回路 电阻经常性有较大变化或电网变化较大时，应选用恒电位仪。6.1.3技术要求6.1.3.1a)b)c)d)电源设备的基本要求如下：可靠性高、维护保养简便、寿命长、环境适应性强。电源设备的机壳防护等级室外IP55及以上，室内IP31及以上，且满足GB/T 4208的要求。 运行噪声应不高于95dB（A）,但与电气、仪表等设备安

22、装在一个房间时，噪声应不高于 80dB（A）,要求安静环境时，应不高于65dB（A）。机内电路板、导线焊接点应采取防霉、防潮、防尘处理，可在湿度不大于85%环境下长期 工作。机壳应有接地端子且应符合设计文件的规定。电源设备各输人输出端子对机壳的绝缘电阻应不小于10MQ。输出电流、输出电压连续可调，输出电压不宜超过50V。应具有抗过载、防雷、抗干扰、故障保护等功能。应具有通断电功能。6.1.3.2电源设备在下列环境条件下应能正常工作：a）环境温度：一25C+40C （室内）。b）相对湿度:15% - 85%。c）大气压力：86kPa - 106kPa。6.1.3.3电源设备的抗电强度应能满足以下

23、要求：a）交流电源输入端子对机壳应能承受1500V （有效值）、50Hz的试验电压，试验时间lmin，不 出现飞弧或击穿现象。b）设备“零位接阴”端子分别与各远传接口的输出端子相互隔离，能承受1500V （有效值）、 50Hz的试验电压，试验时间lmin，不出现飞弧或击穿现象。6.1.3.4电源设备的保护功能应能满足以下要求：a）防雷保护应能满足以下要求：1）电源设备的输人、输出端应安装有适宜的雷电防护单元，并符合GB 50057的规定。2）当阳极线、管道受到感应雷影响时，阳极线与阴极线、阳极线与零位接阴之间限幅电压 100V - 150V,过压通流容量20kA（8/20 gs）,漏电流 20

24、mA ;参比线、零位接阴之间限 幅电压5V,感应雷的电压不超过1.5kV（8/20ns）,漏电流3口八（3V）ob）过电流保护应能满足以下要求：1）阴极保护电源设备应具有过电流保护装置。2）当电源设备输出电流达到额定值的110%时，应采用黄色指示灯指示，并发出报警。持续 2min可自动限流。c）过热保护，当阴极保护电源设备机内温度超过规定值时，应自动停止输出。d）故障保护，阴极保护电源设备工作中出现故障时，应采用红色指示灯指示，并发出报警。e）一用一备系统互锁保护，工作机与备用机之间应具有手动切换、自动切换和互锁功能。6.1.3.5恒电位仪除满足上述规定外，还应符合下列规定：a）具备恒电位、恒

25、电流和整流器运行模式和自检功能。b）宜配备长效参比电极，参比电极输人端的综合输人阻抗：。c）流经参比电极的电流： 3）jA。d）满载交流纹波系数：可控硅恒电位仪5%,高频开关恒电位仪2%。e）恒电位方式工作时：控制电位应在-3.00V - -0.50V连续可调。f）恒电流方式工作时：控制电流应在1%额定输出电流至100%额定输出电流的范围内连续可 调。恒电流的控制精度应为1%且偏移量不高于50mA。g）无法恒电位运行时，应具备自动转换成恒电流工作方式的功能。h）具备极性反接保护功能，阴阳极输出接反时，恒电位仪应自动停止输出。i）具备抗交流50Hz工频干扰功能，在“参比电极”端子与“零位接阴”端

26、子之间加人50Hz, 30V持续干扰电压时，保护电位值的变化不大于5mV。j）具备瞬间抗干扰功能，参比线、零位线之间瞬间应能承受4J、1500V过电压。k）当负载变化、电网电压在规定的范围变化时，通电点电位值的变化应小于5mV ;当通电点电 位偏离控制电位30mV - 100mV时，应能声光报警。6.2辅助阳极地床6.2.1基本规定6.2.1.1辅助阳极地床的设计至少应包括阳极地床的形式、材料及用量、布设及地床接地电阻的计算。6.2.1.2阳极地床形式主要有深井阳极、浅埋分布式阳极和线性阳极等，在选择时应考虑：a）空间的可利用性。b）岩土地质特征和土壤电阻率随深度的变化。c）地下水位。d）不同

27、季节土壤条件极端变化。e）地形地貌特征。f）屏蔽作用。g）意外破坏的可能性。h）经济性。6.2.1.3辅助阳极地床（以下简称地床）的设计和选址应满足以下条件：a）地床材料的质量应满足阴极保护系统的设计寿命，一般应大于20年。b）在最大预期保护电流需要量时，地床接地电阻上的电压降应小于额定输出电压的70%。c）确保电流分布均匀。d）远离干线进、出站段至少30m,防止相互干扰。e）避免对邻近埋地金属结构造成不可接受的干扰影响。f）土壤电阻率低。6.2.1.4阳极埋设位置应设置地面标识，标志也可与接线箱合用。6.2.2深井阳极的设计要求6.2.2.1存在下面一种或多种情况时，应考虑采用深井阳极地床：

28、a）深层土壤电阻率比地表的低。b）可能存在邻近管道或其他埋地金属结构的屏蔽。c）浅埋型地床应用受到空间限制。d）对其他设施或系统可能产生干扰。6.2.2.2深井阳极地床的设计、安装、运行与维护等技术要求应符合SY/T0096的规定。6.2.2.3深井阳极设计一般要求如下：a）深井阳极地床设计前，应进行不同深度的土壤电阻率分布测试；在计算地床电阻时， 应采用位于阳极段长度中点深度的土壤电阻率值，并应考虑不同层次土壤电阻率差异 的影响。b）深井阳极不宜安装在低洼处、存在有害物质处、死水区、排水区域及地下空洞等地区。c）阳极井的直径宜为0.3m 0.4m。d）深井阳极宜采用消耗量低的阳极材料，如高硅

29、铸铁、混合金属氧化物等。e）每支阳极或阳极组应有一根导线引向地面，中间不应有接头。引线与阳极的连接宜采用中心 接线的方式，连接应牢固和密封防水。f）阳极接头、电缆等相关材料的质量应与设计寿命配套，阳极引线与阳极连接的防水密封应能 承受水压和阳极释放气体造成的氧化降解。g）深井阳极回填材料应符合6.2.5.3的要求，禁止混人泥沙等杂物，回填填料至阳极段顶部以上 1.0m,接近地面的部分可填粗沙。h）填料/ 土壤界面的工作电流密度的确定应考虑气阻和水消耗的影响。1）深井阳极应设计排气装置，并符合6.2.2.5的要求。j）深井阳极应采取阳极定位套管中心的措施。k）深井阳极地面设接线箱，每支（组）阳极

30、应有单独的电缆引人接线箱汇接，井口至接线箱。62.2.4深井阳极地床在可能存在井孔塌陷的情况下宜采用套管，外套管可采用无筛孔的金属套管， 底部用钢板焊封，套管上部（阳极以上）外表面应做加强级绝缘防腐或采用非金属套管；如果无需套 管控制井孔塌陷，则非阳极区的浅层段可不加套管。套管应满足下列要求：a）套管应具有承受井壁坍塌及抵抗其他外力破坏的刚度和强度要求。b）金属套管宜采用焊接连接，非金属套管宜采用螺纹连接，连接的套管之间应保持同轴度。c）在可能会引起有害的电流输出的地面附近，应采用非金属套管。d）在开孔深井阳极的活性区宜采用套管，套管壁应打孔或开槽，以利于电流通过。6.2.2.5深井阳极地床的

31、排气装置应满足下列要求：a）排气管应选用非金属材料，如硬质塑料或增强热固性材料的排气管。b）排气管在活性区域时，应打孔。0）根据願情砌朗汽需要，可选用一根或斜囲汽管，m管应!I醐遡可靠，并在安装前予以标记。d）排气管应至少高出地平面200mm。e）开孔地床和连续钢阳极地床不设排气管，必要时可增加地上排气装置。6.2.3浅埋分布式阳极的设计要求浅埋分布式阳极设计要求如下：a）浅埋分布式阳极不宜选用预包装式阳极。b）浅埋分布式阳极地床接地电阻的设计计算应采用阳极中心线（水平地床）或中间点（垂直地 床）的土壤电阻率值。c）相邻阳极单体之间间隔宜为2m - 3m。d）阳极埋设位置宜远离接地极。非永冻土

32、地区应安装于冻土层以下，埋深不宜小于lm;永冻土 地区应安装于岛状冻土之间的非永冻土部位或冻融地层内。e）首支阳极靠近站场端lm间隔的位置宜安装辅助阳极用测试桩。f）每组阳极宜配备电流调节措施，各组阳极应通过分线箱分组连接。6.2.4线性阳极的设计要求线性阳极设计要求如下：a）应考虑线性阳极纵向电阻的影响。b）线性阳极与被保护构筑物应同沟敷设并宜远离接地极，阳极埋深应与被保护管道的底部等高， 间距应大于300mm。c）线性阳极宜通过阳极分线箱连接。d）当线性阳极与管道、接地极或其他线性阳极交叉时，应采用隔离网套予以隔离保护。e）采用线性阳极对站内多条并行管道进行保护时，宜在管带两侧各埋设一根线

33、性阳极进行保护。 必要时可在管带中间增设。6.2.5辅助阳极材料6.2.5.1常用的辅助阳极材料包括高硅铸铁阳极、线性阳极、金属氧化物阳极、石墨阳极、钢铁阳极 等，阳极材料应符合GB/T 21448的要求。盐渍土、海滨土或酸性和含硫酸根离子较高的环境中，宜 采用含铬高硅铸铁阳极。6.2.5.2辅助阳极接地电阻、寿命和阳极数量计算见附录A。选用阳极材料和质量应按阴极保护系统 设计寿命期内最大预期保护电流的125%计算。6.2.5.3阳极地床通常使用冶金焦炭、石油焦炭，使用时应符合表2的要求。表2焦炭填料性能指标序号类型碳含量粒径mm含水量%电阻率Q m1石油焦炭 98%20目筛下粉 98%, 1

34、00目筛上粉 80% 1 85%0.5 - 15 1 0.57牺牲阳极系统7.1基本规定7.1.1使用牺牲阳极的场合包括但不限于：a）无合适的可利用电源。b）电器设备不便实施维护保养的地方。c）临时性保护。d）强制电流系统保护的补充。e）永久冻土层内管道周围土壤融化带。f）保温管道的保温层下。g）存在阴极保护屏蔽的地方。7.1.2牺牲阳极可选用，袷金、镁合金和铝合麵牲阳极，选用应_GB 21448的要求，并#以下要求：a）锌合金牺牲阳极适用于土壤电阻率小于500 -m且环境介质温度不超过49C的工况，如环境 介质中含有碳酸盐、硝酸盐或碳酸氢盐，则不宜选用锌阳极。b）镁合金牺牲阳极适用于土壤电阻

35、率为500 m 100O m的工况，但不适合存在交流干扰 的工况，用于其他工况时，应现场试验确认其有效性。c）原油污水中可选用铝阳极或锌阳极，土壤中不宜使用铝阳极。7.1.3 牺牲阳极材料应符合GB/T 4950、GB/T 17731及GB/T 4948的要求。7.1.4牺牲阳极上应标记材料类型（如商标）、阳极质量（不含阳极填充料）和炉号。供货商应提供 完整的文件资料说明阳极的数量、类型、质量、直径、化学分析和性能数据等。7.1.5牺牲阳极材料的总质量应能够支持阳极在系统设计寿命内提供需要的保护电流。质量计算应考 虑阳极的利用系数，一般取0.8 ?设计寿命一般应大于8年，不宜超过15年。7.2

36、牺牲阳极填包料7.2.1牺牲阳极应采用专用的填包料，填包料是由石膏粉、膨润土和工业硫酸钠组成的混合物。 7.2.2常规的牺牲阳极填包料配方见表3。表3牺牲阳极填包料配方阳极类型质量分数%适用土壤电阻率 d - m石膏粉膨润土工业硫酸钠镁合金牺牲阳极5050 20锌合金牺牲阳极50455 20注：所选用石膏分的分子式为CaSO4-2H2Oo7.3牺牲阳极布置7.3.1块状牺牲阳极73.1.1块状牺牲阳极可采取单支或多支成组两种方式，同组阳极宜选用同一炉号或开路电位相近的阳极。 7.3.1.2块状牺牲阳极埋设方式按轴向和径向分为立式和水平式两种。一般情况下牺牲阳极距管道外 壁3m - 5m,最小不

37、宜小于0.5m,埋设深度以阳极顶部距地面不小于lm为宜。成组布置时，阳极 间距以2m 3m为宜。7.3.1.3在布设块状牺牲阳极时，注意阳极与管道间不应有金属结构。7.3.1.4块状牺牲阳极应埋设在土壤冰冻线以下。在地下水位低于3m的干燥地带，阳极应适当加深 埋设；冻土区阳极应安装于冻融循环层或岛状冻土之间的非冻土区。7.3.2带状牺牲阳极7.3.2.1对于高电阻率土壤环境及专门用途，可选择带状牺牲阳极。73.2.2带状牺牲阳极应根据用途和需要与管道同沟敷设，距离管道应 300mm,并与管底等高。 73.2.3带状牺牲阳极安装时应注意按照产品要求解卷敷设。8设计8.1工艺站场埋地管道8.1.1

38、设计资料及现场勘查8.1.1.1应收集的技术资料至少应包括：a）站场平面布置图及防爆区域划分图。b）埋地管道、金属设备的分布情况，如管道和设备参数，保护面积、防腐层种类及等级，以及 管道输送介质、温度等。c）保护区内机、泵、炉等设备的接地系统的分布、材料类型、数量与位置。d）被保护体之间的电连续性、被保护体与外围金属构筑物的电绝缘。e）保护区外围金属构筑物分布情况。f）站外管道阴极保护系统的设计图。g）可供选择的供电电源。h）现有临近阴极保护系统布局及其运行参数。1）危险区边界。j）已建站场埋地管道和接地系统的竣工资料和改造记录。8.1.1.2应进行现场勘察的项目至少应包括：a）地形地貌和土壤

39、性能，包括土壤电阻率（视现场情况测量深层土壤电阻率）、pH值及引起腐 蚀的细菌，以及气候条件、冻土层深度、地下水位、基岩深度等。b）已建站场馈电试验阴极保护参数。c）杂散电流干扰及其他相关测试数据。d）8.1.1.1中收集到的资料不能满足设计要求的项目。8.1.2设计要求 8.1.2.1站场阴极保护系统宜以最小保护电流保护，可采用的措施包括：a）采用高标准的防腐层。b）设计低输出量的多回路阴极保护系统。c）严格控制电流输出和被保护对象的电位。8.1.2.2站场埋地管道阴极保护系统应优先采用强制电流方式，设计时应注意以下问题：a）区域性阴极保护系统应与干线管道的阴极保护系统相互独立。b）恒电位仪

40、宜选用多路型，且有一路备用。c）各回路应单独设置采样控制点，宜单独设置电流调节设施。d）设计时应符合防爆安全规定。8.1.2.3站场采用强制电流阴极保护系统时，辅助阳极地床的数量及布置要求如下：a）确保阴极保护电流均匀，使各回路相互干扰降至最低。b）尽量远离站外干线的电位控制采样点和进、出站段绝缘装置，防止相互干扰。c）地表电位梯度不应超过5V/m，辅助阳极地设有护栏装置时除外。d）土壤电阻率低。e）避免对已有设备运行造成干扰影响。f）可采用专用数值模拟软件对辅助阳极地床的设计进行优化。8.1.2.4站场阴极保护电流计算见附录A。设计计算时，应考虑土壤电阻率、含氧量、阳极地床形式 及接地系统泄

41、漏电流对电流密度的影响，在无法获取现场实验数据时，可参考以下电流密度值：a）三层聚乙烯防腐层管道的保护电流密度不宜超过10uA/m2。b）熔结环氧防腐层管道的保护电流密度不宜超过30nA/m2。c）裸钢的保护电流密度宜为10mA/m2 - 100mA/m2。8.1.2.5电源设备额定输出电流、额定输出电压宜控制在实际需要的1.5 - 8倍。电源设备输出功率 应根据附录A进行确定，直流干扰严重区域内的恒电位仪/变压整流器应适当增加额定输出功率。8.1.2.6辅助阳极地床可采用分布式阳极、线性阳极、深井阳极等形式，一般选用原则如下：a）规模较大的油气管道站场，应采用深井阳极和（或）分布式阳极提供主

42、保护。站内的密集管 带，可采用线性阳极进行保护。b）其他埋地管道相对较少的油气管道站场，宜采用深井阳极和（或）分布式阳极进行保护，必 要时，可辅以牺牲阳极进行热点保护。c）高土壤电阻率地区的站场，宜采用线性阳极进行保护。8.1.2.7可采用牺牲阳极保护方式的情形有：a）站内埋地管道较少且地质条件适宜或阴极保护电流小于1A时。b）被保护的埋地短管与绝缘性能差的构筑物不存在电连接，以及管道6m范围内也没有屏蔽性 的金属构筑物、塑料、木头、混凝土时。8.1.2.8站场阴极保护设计应考虑的其他因素包括：a）白蚁等环境因素对电缆的破坏。b）碱性条件对锌等材料的侵蚀。c）异种金属可能导致的电偶腐蚀。8.1

43、.2.9干扰防护设计应符合以下要求：a）设计时应考虑采取相应措施，避免站场内、外阴极保护系统间的不可接受的干扰。b）干线阴极保护系统的采样控制点宜设置在远离绝缘接头的干线管道上。c）站内的分布式阳极和深井阳极，应远离外界金属构筑物。d）可采用适当规格的可调电阻将绝缘接头或绝缘法兰跨接，来减缓杂散电流对绝缘接头或绝缘 法兰临近管道的影响。e）在干扰范围大、外部结构裸露、土壤电阻率高或存在杂散电流的区域，应避免使用牺牲阳极。f）在外部结构远离阴极保护装置的情况下，应避免采用连接控制。g）存在直流杂散电流时，可执行GB 50991的规定；直流干扰防护措施可采用优化阳极地床位 置、均压跨接、牺牲阳极排

44、流、共用接地系统上增加直流去耦合装置或提高干扰和被干扰双 方的对地绝缘水平等方式。8.2储罐阴极保护8.2.1设计资料及考虑因素8.2.1.1储罐阴极保护设计时，应收集下列资料：a）储罐材质、储罐规格尺寸、配件及其他附属设施。b）总平面布置或储罐平面布置。c）防腐层类型及绝缘电阻。d）罐基础、地质结构、土壤性质和电阻率、地下水位。e）储罐内介质成分、工作温度、电阻率、收发频率、罐底沉积水高度。f）邻近埋地金属构筑物的位置、所有权和腐蚀控制措施。g）与相邻其他金属构筑物电绝缘的可行性。h）在用或类似储罐的腐蚀与防护状况。1）杂散电流腐蚀与防护状况。8.2.1.2储罐阴极保护可采用强制电流法或牺牲

45、阳极法，保护方法的选用应考虑以下因素：a）储罐的类型、容积、规格和结构。b）储罐防腐层类型及质量。c）储罐底板外表面所接触土壤介质的类型、腐蚀性、电阻率和温度。d）储罐储存介质的化学成分、腐蚀性、电阻率和温度。e）储罐的保护面积及所需的保护电流量。f）储罐的电绝缘性，接地系统的材料、连接方式等。g）储罐的设计寿命。h）对周围地下金属构筑物的干扰。1）罐区系统未来的发展和扩建情况及在用或规划的辅助保护系统。j）阴极保护系统设备、安装、运行和维护费用及工程的安全性。8.2.1.3已建储罐除满足8.2.1.1和8.2.1.2的要求外，还应收集下列资料：a）储罐竣工资料。b）储罐罐底板状况。c）储罐维

46、护、检修记录。d）区域内类似储罐的泄漏史。8.2.2罐底板外表面阴极保护设计要求8.2.2.1储罐阴极保护方式应符合下列要求：a）储罐罐底外壁宜采用外加电流阴极保护。大型储罐、多座储罐联合阴极保护或储罐与埋地管 道联合阴极保护时，宜采用外加电流阴极保护。b）直径大于或等于30m的储罐宜设置独立的阴极保护系统。c）直径小于30m的储罐群可采用联合阴极保护，每座储罐均应安装可调节保护电流大小的装置或设施。d）储罐直径小于18m或土壤电阻率低于1000 - m时，底板外壁可采用镁基牺牲阳极保护。 S.2.2.2常用牺牲阳极的适用条件见表4。表4牺牲阳极的选用阳极类型适用环境及电解质电阻率O - m高

47、电位镁阳极土壤，电阻率60 100标准镁阳极土壤，电阻率60土壤，15 电阻率 60锌阳极土壤，电阻率 15S.2.2.3被保护的储罐可根据需要设置绝缘装置，包括但不限于以下情况：a）储罐单独接地时，进出储罐的管道宜与储罐电绝缘。b）储罐底板外壁采用近阳极外加电流保护时，储罐可不与连接管道电绝缘。c）储罐底板外壁采用牺牲阳极保护时，储罐应与其他非保护金属构筑物电绝缘。S.2.2.4储罐底板外壁阴极保护采用强制电流时，应符合以下要求：a）阴极保护间宜靠近储罐设置；阴极保护电源额定功率超过1000W时，供电电源宜选用交流三 相、380V供电电源。b）阳极地床的选用和布设形式应符合SY/T 0088

48、的要求，阳极地床的接地电阻值应与恒电位仪 的额定输出参数匹配，线性阳极在额定最大线电流密度下使用寿命应不小于25年。c）新建储罐应设置数量和位置合理的长效硫酸铜参比电极和高纯锌参比电极组成的双参比测试 系统，安装位置不少于两处，且有一处应位于罐底中心位置。d）条件许可时，应通过现场电流需求量测试试验来计算保护电流密度；否则，储罐底板外表面 有防腐层，保护电流密度宜为5mA/m2 - 10mA/m2 ；无防腐层或防腐层质量差，保护电流密 度宜为 10mA/m2 20mA/m2。8.2.2.5储罐底板外壁阴极保护采用牺牲阳极时，应符合以下要求：a）牺牲阳极宜在罐周均匀布置，阳极数量应满足总电流的需

49、要并能保证设计寿命。b）牺牲阳极与罐底边缘的间距宜为2m - 3m,埋深不宜小于lm，并应埋设在冻土层以下、防 渗膜以上，且应避开接地极。c）阳极应处于长期湿润的土壤中，否则应定期浇水。S.2.2.6储罐阴极保护系统不应影响站内其他区域阴极保护系统和干线阴极保护系统的正常运行。8.2.3罐内壁表面阴极保护设计要求8.2.3.1储罐内壁表面宜采用牺牲阳极阴极保护与防腐层联合保护的方式，并应符合GB 50393的规定。 S.2.3.2新建储罐如采用海水试压，罐内应采取临时性阴极保护措施，设计中阴极保护电流密度可取 100mA/m2。S.2.3.3原油、成品油储罐底板内表面及油水分界线以下壁板应采用

50、活化铝牺牲阳极保护，使用要求如下：a）牺牲阳极宜按放射状均匀布设。b）在储罐周边和排污口等腐蚀严重部位可适当增设牺牲阳极。c）阳极块下表面与罐底板内表面的距离宜为50mm - 70_。d）正对罐底板内表面的阳极表面、支架、阳极体钢筋芯及与罐内底板连接处应进行绝缘防腐， 防腐材料及结构同罐内防腐。S.2.3.4储罐内壁电位应满足第5章的要求，阴极保护有效性和介质腐蚀性可根据储罐在线检测或开 罐检查罐体表面的状况判断，也可通过挂片试验来检测，试样分为两组，一组与罐壁电连通，另一组 不与罐壁电连通，通过试样的失重比较来评定阴极保护效果。8.3测试装置8.3.1站场内测试装置主要有以下几种类型：a）电

51、位测试桩。b）绝缘装置性能测试桩。c）阳极分线箱。8.3.2测试装置应能适应各种不同检测项目的需要，检测项目主要有：a）被保护体的保护电位。b）保护电流。c）绝缘装置有效性。8.3.3站场内应根据规模大小设置适当数量的保护电位检测点，宜单独或联合使用参比管、阴极保护 电位检查片及极化探头，必要时可采用测试桩或测试箱。8.3.4检查片和极化探头的制作、安装和使用应符合SY/T0029的要求。8.3.5测试点的分布应能反映出被保护体的保护水平，主要设置在：a）通电点。b）阳极汇流导线处。c）距阳极地床最近和最远处。d）牺牲阳极保护方式中两组阳极的中间点。e）管道相互交叉处和折点处。f）管带的中间管

52、道、接地连接处。g）绝缘接头或绝缘法兰处。h）接地网密集区域。1）压缩机出口位置。j）穿路端。k）放空管处。l）可能的杂散电流源及杂散电流的排流点。m）储罐测试点的设置应符合GB/T 21448的规定。8.3.6罐周电位监测点的数量及分布应能有效反映罐底保护情况，监测点数量不宜少于两处，储罐直 径较大时可增加监测点数量，并应避开阳极干扰区。8.3.7测试桩（接线箱）上应注明编号、位置、功能。8.4附加措施8.4.1临时阴极保护8.4.1.1临时阴极保护可采用牺牲阳极方式，在保护系统调试期间及调试后，应容易进行连接和断开。 8.4.1.2为了测试临时阴极保护效果，测试装置应与管道同时安装。8.4

53、.2套管8.4.2.1站场内被保护的埋地钢质管道穿越站内路面时，宜采用混凝土套管、盖板涵或增加管道壁厚 来确保管道机械安全，不宜采用金属套管。S.4.2.2钢套管应采用非金属绝缘支撑垫与输送管道实现电绝缘，钢套管不应带有防腐层。S.4.2.3套管两端应绝缘密封并安装排气管，也可在套管与管道之间充填具有长效防腐作用的物料。8.4.3防雷防护8.4.3.1电绝缘装置或需要防雷防护的设施应设置防电涌保护器，宜采用火花间隙，也可采用固态去 耦合器、等电位连接器或其他等效产品。S.4.3.2防电涌保护器应安装在能放置灰尘和潮气汇聚的地方，设置在防爆区域内的防电涌保护器应 安装在具备相应防爆性能的防爆接线

54、箱内。S.4.3.3放电涌保护器连接电缆的长度、横截面积和类型应与放电涌保护器的电气性能相匹配；电缆 长度应短、直，截面积不应小于16mm2。S.4.3.4防电涌保护器应满足以下性能要求：a）防电涌保护器应能承受预期的最大电流冲击或故障电流。b）防电涌保护器应具有较强的绝缘强度自恢复能力。c）用于阴极保护系统的防电涌保护器应能有效隔离阴极保护直流电流，且额定隔离电压值应低 于绝缘设施的击穿电压。d）用于阴极保护系统的防电涌保护器应具有较小的泄漏电流。e）用于阴极保护系统的防电涌保护器的残压应小于设备的耐受电压。f）防电涌保护器外壳防护等级应为GB/T 4208的IP55及以上。g）防电涌保护器

55、应完全封包以防在大气中出现火花。8.4.4阴极保护电缆8.4.4.1阴极保护电缆的选择应严格遵循全国通用电气装置标准图集（D164）和GB 50217的要求。 S.4.4.2阴极保护电缆应采用铜芯电缆，测试电缆的截面不宜小于4mm2。多股连接导线，每股导线 的截面不宜小于2.5mm2。用于强制电流阴极保护的铜芯电缆截面不宜小于16mm2,用于牺牲阳极的 铜芯电缆的截面不宜小于4mm2。电缆的推荐截面如下：a）跨接和接地电缆：单根16mm2。b）阳极与阳极汇流电缆：单根25mm2。c）阴极电缆：单根16mm2。d）零位接阴电缆：单根6mm2。e）参比电极电缆：单根6mm2。f）测试电缆：单根6m

56、m2。S.4.4.3数据传输电缆可采用带金属屏蔽层电缆，长期浸泡在水中的电缆宜选用防水型电缆。9施工与验收9.1基本规定9.1.1施工前应完成设计交底和施工方案编制，施工单位应按设计要求及时编制施工组织设计，报业 主审批后实施。9.1.2施工前应检查所有设备和材料符合设计要求，执行相应的产品标准规定进行抽样复检。一般情 况下，牺牲阳极应对接触电阻进行复验。高硅铸铁辅助阳极应对电连接性能等进行抽样复验。 9.1.3施工前应制定完善可行的施工安全措施，并按规定办理相关手续。9.1.4施工应严格按照设计要求、产品说明书及施工图纸进行施工，如有变动，应出具设计更改通知单或施工联络单。9.1.5施工应在

57、监理单位全程监督下进行，每一道工序都应如实记录，经监理单位对上道工序检测合 格同意后方可进行下道工序的施工。9.1.6施工过程中，设计单位应与施工单位一起进行检查和预测试，并根据测试结果进行设计调整, 系统内所有测点应达到第5章的要求。9.1.7站、场内的施工应采取有效措施对已有阴极保护地下电缆、阳极等隐蔽设施进行保护，防止被 保护管道与阳极（特别是线性阳极）搭接的短路。9.1.8区域阴极保护系统的施工不应影响干线阴极保护系统的正常运行。对可能影响已有阴极保护系 统运行的工程项目应采取合理的处理措施。对需要已有阴极保护系统临时避让的工程项目，阴极保护 系统连续停用时间不宜超过7do9.2电源设

58、备的安装9.2.1阴极保护电源设备的安装与验收应符合Q/SY 1302的规定。9.2.2电源设备安装的基本要求包括但不限于：a）交流供电电源设置独立、方便操作的配电箱和外部切断开关。b）阴极保护电源设备应按要求放置于预先设置的位置，机箱门一侧应预留足够的接线安装、检 测与维护空间。c）阴极保护电源设备连接的所有外部电缆应按设计图纸正确接线，接线端子的连接应确保极性 正确，确保电气接触导通良好，并做好明确标识。d）阴极保护电源设备与电缆应采用可靠的机械连接；但与储罐罐底连接电缆之间宜采用焊接， 采用机械连接时不宜埋于地下。9.2.3恒电位仪的安装还应符合以下要求：a）与恒电位仪连接的外部电缆进人

59、室内需加穿墙套管，并用密封材料对穿墙套管做好防水处理。b）恒电位仪安装在带防静电地板的室内时，防静电地板应在恒电位仪的四个支腿位置加装钢质 支撑结构。c）室外安装的恒电位仪应安装在混凝土基础上，混凝土基础的高度应高于当地最大降雨量高度。 9.3辅助阳极地床的安装9.3.1基本规定9.3.1.1辅助阳极的布局、位置和数量应符合设计要求。9.3.1.2施工前应对阳极体进行以下检查：a）阳极不应有损伤和裂纹，表面不应残留环氧或塑料物等污物。b）阳极导线和引线绝缘层应连续完整，阳极接头密封完整牢固。c）阳极电缆应完整，每根阳极电缆长度均应符合安装位置尺寸的要求，并留有一定裕量。 9.3.1.3辅助阳极

60、安装区域应安装测试桩，便于检验和测试。9.3.1.4安装过程中应避免损坏阳极引线和连接电缆的绝缘层。9.3.1.5阳极安装后，采用GB/T 21246规定的长接地体接地电阻测试方法进行阳极接地电阻的测试， 并做好测试记录。9.3.2深井阳极的安装9.3.2.1深井阳极的安装施工应符合SY/T 0096的要求。93.2.2施工前宜对深井阳极安装处的地层进行小直径探孔测试和电阻率分布测试。93.2.3当深井阳极深度小于40m或预包装阳极数量不超过4支时，现场宜采用地面组装、整体吊装 的安装方式。93.2.4深井阳极每支阳极导线的自由端都宜有永久性的深度标识，下井前应进行导线绝缘层完整性 检查和电连