管道阴极保护基本知识

管道阴极保护根本学问管道阴极保护根本学问内容提要：阴极保护系统治理学问阴极保护系统测试方法恒电位仪的根本操作一、阴保护系统治理学问与四周的电解质发生反响、从原子变成离子的过程称为腐蚀。,〔位〕，,我们称〔如铁原子失去电子而变成铁离子溶入土壤〕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，101〔即牺牲阳极〕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，由外部电源供给保护电流，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。1-4恒电位方式示意图外部电源通过埋地的关心阳极将保护电流引入地下，通过土壤供给应被保护金属，被保护金属在大地中仍为阴极，其外表只发生复原反响，不会再发生金属离子化的氧化反响耗。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，供给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强制电流阴极保护驱动电压高，输出电流大，有效保护范围广，适用于被保护面积大的长距离、大口径管道。牺牲阳极阴极保护不需外部电源，维护治理经济，简洁，对邻近地下金属构筑物干扰影响小，适用于短距离、小口径、分散的管道。〔二〕外加电流阴极保护系统的组成1、恒电位仪：珠三角管道承受的是IHF系列数控高频开关恒电位仪，它的主要作用是向管道输出保护电流。2、阳极地床：由假设干支关心阳极〔高硅铸铁〕土壤，经土壤流入被保护的管道，使管道外表进展阴极极化〔防止电化学腐蚀〕，电流再由管道流入电源负极形成一个回路，这一回路形成了一个电解池，管道在回路中为负极处于复原环境中，防止腐蚀，而关心阳极进展氧化反响患病腐蚀，或是四周电解质被氧化。阴保站的电能60％消耗在阳极接地电阻上,故阳极材料的选择和埋设方式、场所的选择,403Ω〔设计要求〕，50米。3其电极电位具有良好的重复性和稳定性，构造简洁，通常由饱和硫酸铜参比电极、锌电极等。4极保护电流限制在两个阴极保护站之间的管道上。、检查片：由与管道同材质的金属制成5100mm的挂片，检查片有两组，一组与输油管道相连，处于阴极保护状态，一组不与管道相连，处于自然腐蚀状态。经过肯定65处设置一个；绝缘接头电位测试桩每一绝缘处设一个。〔三〕阴极保护的根本参数最小保护电流密度阴极保护时，使腐蚀停顿，或到达允许程度时所需的电流密度值称为最小保护电流密度。最小保护电流密度的大小取决于被保护金属的种类、外表状况、腐蚀介质的性质、组成、浓度、温度和金属外表绝缘层质量等。防腐绝缘层种类不同，所需要的保护电流密度也最小保护电位为使腐蚀过程停顿，金属经阴极极化后所必需到达确实定值最小小保护电位值试验测定在土壤中的最小保护电位为－0.85V〔相对饱和硫酸铜参比电极〕。最大保护电位值的大小通过试验确定。一般取－1.5V〔CSE〕。阴极保护电位越大，防腐程度越高，单站保护距离也越长，但是过大的电位将使被保护管道的防腐绝缘层与管道金属外表的粘接力受到破坏，产生阴极剥离，严峻时可以消灭金〔四〕阴极保护投入前的预备和验收1,有正确有效的绝缘处理措施，管道在地下不应与其它金属构筑物有 “短接“等故障；管道外表防腐层应无漏敷点，全部施工时期引起的缺陷与损伤均应在施工验收时使用埋地检漏仪检测，修补后回填。2、对阴极保护施工质量的验收对阴极保护间内全部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，并符合图纸设计要求。对阴极保护的站外设施的选材、施工是否与设计全都。对通电点、测试桩、阳极地床、阳极引线的施工与连接应严格符合标准要求，尤其是阳极引线接正极，管道汇流点接负极，严禁电极接反。图纸、设计资料齐全完备。〔五〕阴极保护投入运行的调试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。2-1.20〔〕〔24〕极保护电位指标为止。3,应能保证相邻两站间的管段保护电位到达-0.85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常连续工作阶段。六〕阴极保护站的日常维护治理1、恒电位仪的巡检和维护。日常巡检：每天9：00和21：00对恒电位仪巡检一次，并记录输出电压、电,()实行相应措施使管道全线到达阴极保护。1一次观测和修理，觉察仪器故障应准时检修，保证供电。否牢靠，电路有无故障，各紧固件是否松动，熔断器是否完好，如有熔断，需查清缘由再更换。检查接接阴极保护站的电源导线，以及接至阳极地床、通电点的导线是否完好，接头是否结实。10留意防雷。搞好站内设备的清洁卫生，留意保持室内枯燥，通电良好，防止仪器过热。23、阳极地床的维护。阳极地床接地电阻每月测试一次，接地电阻增大至影响恒电位仪不能供给管道所需保护电流时，应当更换阳极地床或进展修理，以减小接地电阻。4、测试桩的维护。100值应检查接线柱与外套钢管有无接地，假设有则需更换或修理。测试桩应每年定期刷漆和编号。防止测试桩的破坏丧失，对沿线城乡居民及儿童作好疼惜国家财产的宣传教育工作。5、绝缘接头的维护。每月检测绝缘接头两侧管地电位，假设与原始记录有差异时，应对其性能好坏作鉴别。如有漏电状况应实行相应措施6、阴极保护系统的治理目标〔主要掌握指标〕保护率等于100％；管道总长－未达有效阴极保护管道长保护率=─────────────────10％管道总长运行率〔开机率〕大于98％；开机率=──────────────全年小时数保护度大于85％；G1/S1－G2/S2保护度=─────────×100％G1/S1式中：G1——未施加阴极保护检查片的失重量，g；S1——未施加阴极保护检查片的暴露面积，cm2；G2——施加阴极保护检查片的失重量，g；S2cm2；管道保护电位：一般为－0.85V～－1.5V，当土壤或水中含有硫酸盐复原菌且0.5%0.95V或更负〔IR降的影响〕。〔七〕阴极保护系统常见故障的分析1,地故障”。接地故障使得被保护管道的阴极保护电流流入非保护金属体，在两管道的,阴极保护引起的干扰。极地床连接电缆断路时可承受：,零，则说明有断路现象。将恒电位仪机后阳极输出线断开，接入临时地床或其它接地装置，假设有输出电压、电流，则可断定阳极地床连接线断路。在阳极电缆与地床阳极接线处应设置接线用水泥井或标志。2、造成管道漏电的缘由施工不当，穿插管道间距不合标准，即当两条管道一条为阴极保护的管道，另一0.3m，并在穿插点前,金属的相连形成漏电点。绝缘接头失效或漏电，绝缘接头质量欠佳，在使用一段时间后绝缘零件受损或变质，使法兰不再绝缘，从而使得两法兰盘侧不再具有绝缘性能，阴极保护电流也就不再有,的绝缘接头处，因此查找漏电点就带有上述局限性。但假设地下管网复杂,被保护管道与多条和线有穿插穿越，则使得漏电点的查找消灭简单现象。常常要依据现场实际状况，反复测3、漏电点的查找,,,点位置，该方法简廉价行，定位准确，是目前国际上公认的检漏方法(DCVG)。可利用测定管内电流大小的方法查找漏电点。在无分支的阴极保护管道 ,,在有疑心的管段上可依次选点，用IR压降法或者补偿法(详见有关说明)测定管内电流，再通过比较各点电流的大小来确定漏电点的电位。,,,如此电位比,侧，能测出电流则法兰漏电；假设测不出电流绝缘接头不漏电。CIPS在测试桩上测量保护电位只能反映管道的整体保护水平，不能说明管道各点都得到了保护。承受近间距测量方式，是沿管道每隔电位,可以准确的检测出没有得到保护的管段。

1—2米测量一次管地4“冻土“,“气阻“,,,路而无法输入给管道。八)阴极保护中的几个屏蔽问题,,,,这,金属构造对管道的屏蔽1、管道穿越大路、铁路以及河流时套管的屏蔽,,,,,但输送管仅受大气腐蚀。,,,,而套管的内壁由于排放电流而加快腐蚀。,,,,,,即使,,,分保护。因此,,.在必需,,,并保证套管与输送管的绝缘。2、固定墩钢筋的屏蔽,,,.,在设计中应减小钢筋与绝缘体对管道的屏蔽,,管道得不到阴极,,事实是,,,,,,管道会得到阴极,,则在漏点两侧〔2-3〕一般会发生较严峻的腐蚀。另外,,,对管道的保护,,,,保证阴极保护电流顺当的到达管道外表。二、阴极保护系统测试方法14比电极状态。测试仪器：数字万用表〔2块〕、标准Cu/CuSO电极〔2支〕、电工工4具〔1套〕〔1〕检查阴极保护恒电位仪设备的型号、制造厂商、出厂日期、规格〔2〕记录恒电位仪电压表和电流表的数值，计算出设备的输出功率。〔3〕在参比电极和阴极汇流点引线间连接数字万用表测量管地电位〔〕判断长效参比电极状态。2、阴极保护站强制电流阴极保护关心阳极地床测试测试内容：阳极地床接地电阻测试仪器：ZC-8接地电阻仪〔四端〕卷尺〔50米〕金属电极〔2支〕铜芯塑1×1.5mm测试方法：〔1〕测试接线示意图见图

1d22L，d1Ld23Ld11.7L沿关心阳极与电流极的连线移动三次，每次移动的距离为d2的5%左右，假设三次测试值动，直至测试值接近为止。按图1布好电极后，转动接地电阻测试仪的手柄，使手摇发电机到达额定转速，调整平衡旋钮，直至电表指针停在黑线上，此时黑线指示的度盘值乘以倍率即为接地电阻值。图1 关心阳极接地3、绝缘接头的绝缘性能测试测试内容：绝缘接头〔接头〕绝缘性能4测试仪器：电压表〔高阻抗〕、标准Cu/CuSO电极〔1支〕、电工工具4测试方法：已安装到管道上的绝缘接头〔接头〕图2V测试绝缘接头〔接头〕非保护侧aVa1bVb到达-0.85~-1.50之间，再测试a点的管地电位Va2。假设Va1和Va2根本相等，则认为绝缘接头〔接头〕Va2│>│Va1Va2接近Vb为绝缘接头〔接头〕的绝缘性能可疑。假设关心阳极距，则可判定为绝缘接头〔接头〕的绝缘性能很差〔严峻漏电或短路〕图2电位法测试接44标准Cu/CuSO电极〔1支〕、铜芯绝缘软线〔截面积1.0mm2〕、电工工具〔14套〕、测量用锷鱼夹〔2支〕71m范围的地表潮湿土壤上，应保证参比电极与土壤电接触良好。图7地表参比法测-0.4V~-0.6V。〔2〕保护电位测试：施加阴极保护的状况下，用硫酸铜参比电极测沿线测-0.85V~-1.5V间歇供电管道电位测试：在阴极保护设备向管道供电 12秒、停3秒3-0.85V~-1.15V。5、管道沿线管内电流测试测试内容：管内电流测试仪器：UJ-33a直流电位差计、数字万用表〔高阻抗〕、铜芯塑料软线10.75m3、电工工具〔1套〕、测量用锷鱼夹〔2支〕测试方法：①测量a、b两点之间的管长Lab，误差不大于1%。按图3接线，读出ab两点间的电压降。在干扰区内测试宜承受数字万用表。ab段管内的电流按下式计算：V .π〔D-δ〕δabρLabab式中I-流过ab段的管内电流〔A〕；V-ab间的电位差〔V〕abD-管道外径〔mm〕δ-管道壁厚〔mm〕ρ-管材电阻率〔Ω.mm2/m〕，取0.166.abL-ab间的管道长度〔m〕。ab图3 电压降法测6、杂散电流干扰测试测试仪器：数字万用表、隔直电容〔7.5μ F,250V〕、金属电极1支〕铜芯绝缘软线〔截面积1.0mm2〕、电工工具〔1套〕、测量用锷鱼夹〔2支〕测试方法：按图5进展