陰極保護原理及維護

1、會計學(xué)1陰極保護原理及維護陰極保護原理及維護目目 錄錄一、陰極保護原理一、陰極保護原理二、犧牲陽極陰極保護二、犧牲陽極陰極保護三、外加電流陰極保護三、外加電流陰極保護四、陰極保護效果判斷四、陰極保護效果判斷五、陰極保護測試方法五、陰極保護測試方法六、陰極保護日常維護六、陰極保護日常維護七七、雜散電流干擾腐蝕、雜散電流干擾腐蝕八、恒電位儀故障判斷八、恒電位儀故障判斷一、陰極保護原理一、陰極保護原理1 1. .腐蝕的原因腐蝕的原因?qū)⒔饘俜湃腚娊赓|(zhì)后，金屬不同的部位，電極電位是不同的，從而形成腐將金屬放入電解質(zhì)后，金屬不同的部位，電極電位是不同的，從而形成腐蝕電池。電極電位的不同是金屬自身或環(huán)境狀況

2、不同所引起的。蝕電池。電極電位的不同是金屬自身或環(huán)境狀況不同所引起的。-0.5V-0.6V電流e管道陽極陰極2 2. .發(fā)生腐蝕的發(fā)生腐蝕的4 4 個條件個條件（1）陽極和陰極必須同時存在，（陽極、陰極組成腐蝕電池）；）陽極和陰極必須同時存在，（陽極、陰極組成腐蝕電池）；（2）陰、陽極之間必須有電位差；）陰、陽極之間必須有電位差；（3）陰、陽極之間必須有電氣連接；）陰、陽極之間必須有電氣連接；（4）陰、陽極必須處于電解質(zhì)中。）陰、陽極必須處于電解質(zhì)中。去除四個條件中的任何一個，腐蝕就會停止。去除四個條件中的任何一個，腐蝕就會停止。3 3. .防腐層防腐層從理論上講，如果防腐層是完整、無缺陷的，

3、那么，防腐層自己就可以完從理論上講，如果防腐層是完整、無缺陷的，那么，防腐層自己就可以完成防腐任務(wù)。然而，要做到防腐層無缺陷，實際上是很困難或不經(jīng)濟的。因此成防腐任務(wù)。然而，要做到防腐層無缺陷，實際上是很困難或不經(jīng)濟的。因此，防腐層與陰極保護的結(jié)合，防腐層與陰極保護的結(jié)合，99%的防腐任務(wù)由防腐層承擔(dān)、陰極保護對防腐的防腐任務(wù)由防腐層承擔(dān)、陰極保護對防腐層缺陷處進行保護，是最經(jīng)濟、有效的防腐措施。層缺陷處進行保護，是最經(jīng)濟、有效的防腐措施。4 4. .陰極保護原理陰極保護原理強制電流從周圍電介質(zhì)中流向被保護結(jié)構(gòu)表面，使金屬表面全部處于陰極強制電流從周圍電介質(zhì)中流向被保護結(jié)構(gòu)表面，使金屬表面全部

4、處于陰極狀態(tài)，就可抑制陰極區(qū)金屬表面電子釋放狀態(tài)，就可抑制陰極區(qū)金屬表面電子釋放。施加的電流越大，產(chǎn)生的。施加的電流越大，產(chǎn)生的陰極極化陰極極化越強。越強。電流e管道陽極陰極-0.5V-0.6V4 4. .陰極保護原理陰極保護原理強制電流從周圍電介質(zhì)中流向被保護結(jié)構(gòu)表面，使金屬表面全部處于陰極強制電流從周圍電介質(zhì)中流向被保護結(jié)構(gòu)表面，使金屬表面全部處于陰極狀態(tài)，就可抑制陰極區(qū)金屬表面電子釋放狀態(tài)，就可抑制陰極區(qū)金屬表面電子釋放。施加的電流越大，產(chǎn)生的。施加的電流越大，產(chǎn)生的陰極極化陰極極化越強。越強。電流管道陽極陰極-0.6Ve-0.5V-0.6Ve4 4. .陰極保護原理陰極保護原理強制電流

5、從周圍電介質(zhì)中流向被保護結(jié)構(gòu)表面，使金屬表面全部處于陰極強制電流從周圍電介質(zhì)中流向被保護結(jié)構(gòu)表面，使金屬表面全部處于陰極狀態(tài)，就可抑制陰極區(qū)金屬表面電子釋放狀態(tài)，就可抑制陰極區(qū)金屬表面電子釋放。施加的電流越大，產(chǎn)生的。施加的電流越大，產(chǎn)生的陰極極化陰極極化越強。越強。電流管道陽極陰極e-0.8V-0.8Ve5 5. .陰極保護途徑陰極保護途徑實現(xiàn)陰極保護有兩個途徑，即：外加電流和犧牲陽極陰極保護。實現(xiàn)陰極保護有兩個途徑，即：外加電流和犧牲陽極陰極保護。6 6. .陰極保護須具備的條件陰極保護須具備的條件從技術(shù)可行性上講，陰極保護必須具備三個使用條件：從技術(shù)可行性上講，陰極保護必須具備三個使用條

6、件：1.管道縱向連續(xù)導(dǎo)電，確保陰極保護電流暢通，是陰極保護的必要條件之管道縱向連續(xù)導(dǎo)電，確保陰極保護電流暢通，是陰極保護的必要條件之一。法蘭、絲扣部位需要電纜跨接。一。法蘭、絲扣部位需要電纜跨接。2.具有足夠絕緣電阻的管道覆蓋層。覆蓋層的主要作用是隔離土壤介質(zhì)，具有足夠絕緣電阻的管道覆蓋層。覆蓋層的主要作用是隔離土壤介質(zhì)，阻止形成腐蝕電池。覆蓋層絕緣電阻愈大，需要的陰極保護電流愈小。阻止形成腐蝕電池。覆蓋層絕緣電阻愈大，需要的陰極保護電流愈小。3.管道與其他非保護構(gòu)筑物之間電絕緣。電絕緣可以防止陰極保護電流流管道與其他非保護構(gòu)筑物之間電絕緣。電絕緣可以防止陰極保護電流流失，減輕雜散電流干擾等。

7、失，減輕雜散電流干擾等。二、犧牲陽極陰極保護二、犧牲陽極陰極保護1 1. .犧牲陽極陰極保護原理犧牲陽極陰極保護原理根據(jù)金屬在電動勢序列中相對根據(jù)金屬在電動勢序列中相對位置的不同，當(dāng)將兩種金屬連接在位置的不同，當(dāng)將兩種金屬連接在一起，并處于同一電解質(zhì)中時，電一起，并處于同一電解質(zhì)中時，電流將從較活性的金屬流向較惰性的流將從較活性的金屬流向較惰性的金屬，為較惰性的金屬提供保護。金屬，為較惰性的金屬提供保護。由于離子的溶解速度低于電子由于離子的溶解速度低于電子的移動速度的移動速度,所以所以, 陽極的電位正向陽極的電位正向偏移，管道電位負(fù)向偏移。偏移，管道電位負(fù)向偏移。2 2. .犧牲陽極材料與埋設(shè)

8、犧牲陽極材料與埋設(shè)常用的犧牲陽極材料有三類：鎂和鎂合金、鋅和鋅合金、鋁和鋁合金。常用的犧牲陽極材料有三類：鎂和鎂合金、鋅和鋅合金、鋁和鋁合金。榆濟線設(shè)計時對于站內(nèi)埋地管線采用鎂合金犧牲陽極保護。榆濟線設(shè)計時對于站內(nèi)埋地管線采用鎂合金犧牲陽極保護。犧牲陽極可以單獨埋設(shè)，也可以成組埋設(shè)。犧牲陽極可以單獨埋設(shè)，也可以成組埋設(shè)。3 3. .犧牲陽極保護優(yōu)缺點犧牲陽極保護優(yōu)缺點優(yōu)點優(yōu)點:不需外部電源，應(yīng)用靈活、易于安裝、運行維護簡單不需外部電源，應(yīng)用靈活、易于安裝、運行維護簡單. 對附近非保護對附近非保護金屬構(gòu)筑物無干擾。金屬構(gòu)筑物無干擾。缺點缺點: 輸出電流?。ㄒ话阈∮谳敵鲭娏餍。ㄒ话阈∮?A) 、僅

9、用于保護電流需求小的場合。驅(qū)動、僅用于保護電流需求小的場合。驅(qū)動電壓低，運行電位不可調(diào)，受環(huán)境因素影響較大，僅用于低土壤電阻率環(huán)境。電壓低，運行電位不可調(diào)，受環(huán)境因素影響較大，僅用于低土壤電阻率環(huán)境。4 4. .犧牲陽極接線箱犧牲陽極接線箱5 5. .回填料回填料如果直接將陽極埋設(shè)在土壤中，由于土壤成分的不同，會加劇陽極的自身如果直接將陽極埋設(shè)在土壤中，由于土壤成分的不同，會加劇陽極的自身腐蝕，并使陽極消耗不均勻。腐蝕，并使陽極消耗不均勻。填料可以吸收、保持水分，降低陽極接地電阻，提高陽極效率，保證陽極填料可以吸收、保持水分，降低陽極接地電阻，提高陽極效率，保證陽極表面均勻消耗。表面均勻消耗。

10、榆濟線設(shè)計時填包料厚度大于榆濟線設(shè)計時填包料厚度大于100mm，填包料配方是，填包料配方是:石膏粉：膨潤土石膏粉：膨潤土 ：工業(yè)硫酸鈉：工業(yè)硫酸鈉=75：20：5（質(zhì)量百分比）（質(zhì)量百分比）三、外加電流陰極保護三、外加電流陰極保護1.外加電流外加電流陰極保護原理陰極保護原理利用外部電源和輔助陽極地床迫使電流通過輔助陽極從周圍介質(zhì)中流向利用外部電源和輔助陽極地床迫使電流通過輔助陽極從周圍介質(zhì)中流向被保護結(jié)構(gòu)，從而消除腐蝕。被保護結(jié)構(gòu)，從而消除腐蝕。管道陽極管道陽極1.外加電流外加電流陰極保護原理陰極保護原理榆濟線設(shè)計時，外部電源用的就榆濟線設(shè)計時，外部電源用的就是恒電位儀，輔助陽極用的深井陽極是

11、恒電位儀，輔助陽極用的深井陽極地床。地床。陽極地床距被保護結(jié)構(gòu)一定距離陽極地床距被保護結(jié)構(gòu)一定距離，恒電位儀的正極與陽極地床連接，恒電位儀的正極與陽極地床連接，負(fù)極與管道連接。電流通過陽極地床負(fù)極與管道連接。電流通過陽極地床進入土壤，然后通過土壤到達管道。進入土壤，然后通過土壤到達管道。管道輔助陽極2.恒電位儀恒電位儀榆濟線用的是榆濟線用的是IHF數(shù)控高頻開關(guān)恒電位儀，注意的幾點：數(shù)控高頻開關(guān)恒電位儀，注意的幾點：（1）恒電位儀正常情況下應(yīng)保持恒電位運行狀態(tài)，在出現(xiàn)故障后可暫時恒）恒電位儀正常情況下應(yīng)保持恒電位運行狀態(tài)，在出現(xiàn)故障后可暫時恒電流運行。電流運行。（2）在恒電位出現(xiàn)故障時，自動切換

12、到恒電流工作狀態(tài)，并恒定在預(yù)先設(shè)）在恒電位出現(xiàn)故障時，自動切換到恒電流工作狀態(tài)，并恒定在預(yù)先設(shè)定的電流值上定的電流值上 。（3）在恒電位輸出的狀態(tài)下，整流電源自動調(diào)節(jié)輸出電壓、電流，使管）在恒電位輸出的狀態(tài)下，整流電源自動調(diào)節(jié)輸出電壓、電流，使管/地地電位維持在設(shè)定值。電位維持在設(shè)定值。（4）控制室一般二臺恒電位儀，一臺作為工作機，一臺為備用機。工作一）控制室一般二臺恒電位儀，一臺作為工作機，一臺為備用機。工作一段時間后（如一個月）更換運行，以延長儀器的使用壽命。段時間后（如一個月）更換運行，以延長儀器的使用壽命。2.恒電位儀恒電位儀榆濟線用的是榆濟線用的是IHF數(shù)控高頻開關(guān)恒電位儀，注意的幾

13、點：數(shù)控高頻開關(guān)恒電位儀，注意的幾點：（5）電位超限報警：如果控制電位超過預(yù)置電位）電位超限報警：如果控制電位超過預(yù)置電位50mV時，儀器顯示電時，儀器顯示電位超限報警，液晶屏狀態(tài)欄顯示位超限報警，液晶屏狀態(tài)欄顯示“R”。（6）電流超限報警：如果輸出電流超過額定電流的）電流超限報警：如果輸出電流超過額定電流的105時，儀器顯示電時，儀器顯示電流超限報警，液晶屏狀態(tài)欄顯示流超限報警，液晶屏狀態(tài)欄顯示“C”。（7）電壓超限報警：如果輸出電壓超過額定電壓的）電壓超限報警：如果輸出電壓超過額定電壓的105時，儀器顯示電時，儀器顯示電壓超限報警，液晶屏狀態(tài)欄顯示壓超限報警，液晶屏狀態(tài)欄顯示“V”。（8）

14、溫度過高報警：如果機內(nèi)溫度過高，系統(tǒng)將由于溫度保護而自動停機）溫度過高報警：如果機內(nèi)溫度過高，系統(tǒng)將由于溫度保護而自動停機，停機同時，儀器顯示溫度過高報警，液晶屏狀態(tài)欄顯示，停機同時，儀器顯示溫度過高報警，液晶屏狀態(tài)欄顯示“T”。2.恒電位儀恒電位儀3.陰極保護原理接線圖陰極保護原理接線圖4.匯流點接線箱匯流點接線箱5.輔助陽極輔助陽極榆濟線輔助陽極用的是深井陽極地床，設(shè)計井深在榆濟線輔助陽極用的是深井陽極地床，設(shè)計井深在50米。米。深井陽極用分段預(yù)制式陽極體深井陽極用分段預(yù)制式陽極體 ，陽極體由貴金屬氧化物陽極、，陽極體由貴金屬氧化物陽極、 焦炭填料和焦炭填料和套管組成。貴金屬氧化物陽極基體

15、材料采用工業(yè)純鈦。套管組成。貴金屬氧化物陽極基體材料采用工業(yè)純鈦。一座陽極井安裝一座陽極井安裝3支陽極體，支陽極體，1支陽極體長支陽極體長6m， 內(nèi)置內(nèi)置3支貴金屬氧化物陽極，支貴金屬氧化物陽極，并填充焦炭填料，外用帶有網(wǎng)狀透水孔的鋼套管包裹。并填充焦炭填料，外用帶有網(wǎng)狀透水孔的鋼套管包裹。焦炭填料作用：焦炭填料作用：（1）增大陽極與土壤的接觸面積，從而降低地床接地電阻增大陽極與土壤的接觸面積，從而降低地床接地電阻;（2）將陽極電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移到填料與土壤之間進行，延長陽極的使用壽命）將陽極電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移到填料與土壤之間進行，延長陽極的使用壽命;（3）填料可以消除氣體堵塞。）填料可以消除氣體堵塞。6

16、.深井陽極地床設(shè)計圖深井陽極地床設(shè)計圖7.陽極接線盒陽極接線盒8.絕緣法蘭絕緣法蘭作用：作用：限制陰極保護電流在指定的范圍內(nèi)，與其他金屬結(jié)構(gòu)或環(huán)境進行電氣絕緣，限制陰極保護電流在指定的范圍內(nèi)，與其他金屬結(jié)構(gòu)或環(huán)境進行電氣絕緣，防止陰極保護電流的散失，使系統(tǒng)得到有效陰極保護。防止陰極保護電流的散失，使系統(tǒng)得到有效陰極保護。場站、閥室進出站都裝有絕緣法蘭。場站、閥室進出站都裝有絕緣法蘭。由于絕緣法蘭兩側(cè)的電位差，會對管道產(chǎn)生干擾，加速腐蝕，所以絕緣法由于絕緣法蘭兩側(cè)的電位差，會對管道產(chǎn)生干擾，加速腐蝕，所以絕緣法蘭兩側(cè)蘭兩側(cè)10m內(nèi)，管道外表面作特別加強級防護。內(nèi)，管道外表面作特別加強級防護。8.

17、絕緣法蘭絕緣法蘭9.絕緣接頭測試箱絕緣接頭測試箱9.絕緣接頭測試箱絕緣接頭測試箱9.絕緣接頭測試箱絕緣接頭測試箱10.接地電池接地電池為了防止高壓電涌及強電以外作用對絕緣接頭的損壞，在絕緣接頭處設(shè)置為了防止高壓電涌及強電以外作用對絕緣接頭的損壞，在絕緣接頭處設(shè)置接地電池。接地電池。榆濟線設(shè)計的為雙鋅棒接地電池。結(jié)構(gòu)如下：榆濟線設(shè)計的為雙鋅棒接地電池。結(jié)構(gòu)如下：四、陰極保護效果判斷四、陰極保護效果判斷1.陰極保護電位包括陰極保護電位包括1.腐蝕電位（自然電位）：將金屬放入電解液中，金屬與參比電極之間的電位腐蝕電位（自然電位）：將金屬放入電解液中，金屬與參比電極之間的電位。2.陰極極化陰極極化:

18、由于電解液與電極之間電流的流動而導(dǎo)致的電極腐蝕電位的偏移。由于電解液與電極之間電流的流動而導(dǎo)致的電極腐蝕電位的偏移。3.極化電位極化電位:結(jié)構(gòu)與電解液接觸面之間的電位，它是腐蝕電位與陰極極化之和。結(jié)構(gòu)與電解液接觸面之間的電位，它是腐蝕電位與陰極極化之和。4.通電電位：在陰極保護系統(tǒng)正常工作的情況下測量的管道通電電位：在陰極保護系統(tǒng)正常工作的情況下測量的管道/地電位，其中包括地電位，其中包括極化電位與極化電位與IR 降。降。IR降：由于陰極保護電流在土壤中流動，降：由于陰極保護電流在土壤中流動， 在土壤電阻上產(chǎn)生的電壓降。在土壤電阻上產(chǎn)生的電壓降。5.瞬時斷電電位：在切斷陰極保護電源瞬時斷電電位

19、：在切斷陰極保護電源 1 秒中之內(nèi)測量的管秒中之內(nèi)測量的管/地電位。地電位。1.陰極保護電位包括陰極保護電位包括V1:腐蝕電位腐蝕電位(自然電位自然電位) , V2：陰極極化：陰極極化 ；V1+V2: 極化電位極化電位(瞬時斷電電位瞬時斷電電位),V=V1+V2+IR：通電電位：通電電位管道陽極V參比電極V1V2IR2.充分陰極保護的判斷指標(biāo)充分陰極保護的判斷指標(biāo)GB/T21447-2008鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范中規(guī)定正常情況下的陰極保護效中規(guī)定正常情況下的陰極保護效果應(yīng)達到下列任意一項或全部指標(biāo)：果應(yīng)達到下列任意一項或全部指標(biāo)：a) 在施加陰極保護時，測得的管道在施加陰

20、極保護時，測得的管道/電解質(zhì)電位達到電解質(zhì)電位達到-850mV或更負(fù)（相對飽和或更負(fù)（相對飽和硫酸銅參比電極，以下簡稱硫酸銅參比電極，以下簡稱CSE）。測量電位時，）。測量電位時，必須考慮消除必須考慮消除IR降的影響降的影響，以便，以便對測量結(jié)果做出準(zhǔn)確的評價。對測量結(jié)果做出準(zhǔn)確的評價。b) 管道管道極化后電位極化后電位達到達到-850mV或更負(fù)（相對或更負(fù)（相對CSE）。）。c)在陰極保護極化形成或衰減時，測取被保護管道表面與土壤接觸、穩(wěn)定的參在陰極保護極化形成或衰減時，測取被保護管道表面與土壤接觸、穩(wěn)定的參比電極之間的陰極極化電位差不應(yīng)小于比電極之間的陰極極化電位差不應(yīng)小于100mV3.過

21、保護過保護防腐是否成功，取決于陰極保護電位，陰極保護電位過正，不能達到充分保護防腐是否成功，取決于陰極保護電位，陰極保護電位過正，不能達到充分保護；陰極保護電位過負(fù)，將破壞防腐層：過量陰極保護會使涂層產(chǎn)生剝離。；陰極保護電位過負(fù)，將破壞防腐層：過量陰極保護會使涂層產(chǎn)生剝離。GB/T21448-2008要求，陰極保護狀態(tài)下管道的極限保護電位（即管地界面要求，陰極保護狀態(tài)下管道的極限保護電位（即管地界面極化極化電位電位）不能比）不能比-1200mV（CSE）更負(fù)。）更負(fù)。五、陰極保護測試方法五、陰極保護測試方法1.通電電位通電電位（1） 測量前，應(yīng)確認(rèn)陰極保護運行正常，管道已充分極化。測量前，應(yīng)確

22、認(rèn)陰極保護運行正常，管道已充分極化。（3）測量時，將硫酸銅電極放置在管頂正上方地表的潮濕土壤上，應(yīng)保證硫酸）測量時，將硫酸銅電極放置在管頂正上方地表的潮濕土壤上，應(yīng)保證硫酸銅電極底部與土接觸良好。銅電極底部與土接觸良好。（3）電壓表的負(fù)接線柱（）電壓表的負(fù)接線柱（COM）與硫酸銅電極連接，正接線柱（）與硫酸銅電極連接，正接線柱（V）與管道連）與管道連接。接。2.自然電位自然電位對已實施過陰極保護的管道宜在完全斷電對已實施過陰極保護的管道宜在完全斷電 24h 后進行。新建管道自然電位一般后進行。新建管道自然電位一般在在0.5V 至至0.7V,之間。之間。3.斷電電位斷電電位利用陰極保護設(shè)備固有同

23、步通斷功能，使同一相關(guān)管段上所有陰極保護電源利用陰極保護設(shè)備固有同步通斷功能，使同一相關(guān)管段上所有陰極保護電源同步工作在同步工作在12秒通、秒通、3秒斷狀態(tài)，人工在斷電周期內(nèi)測量的管秒斷狀態(tài)，人工在斷電周期內(nèi)測量的管/地電位為瞬時斷電地電位為瞬時斷電電位。讀數(shù)時間一般為斷電后電位。讀數(shù)時間一般為斷電后0.5秒秒-1秒之間。秒之間。4.極化探頭法極化探頭法1) 將試片回填，試片埋深及回填狀態(tài)將試片回填，試片埋深及回填狀態(tài)與管道相同。與管道相同。2) 將試片與管道連通，試片充分極化將試片與管道連通，試片充分極化。3) 測量中，試片與數(shù)字萬用表的正極測量中，試片與數(shù)字萬用表的正極連接，硫酸銅電極與數(shù)

24、字萬用表的負(fù)極連連接，硫酸銅電極與數(shù)字萬用表的負(fù)極連接。接。4) 將試片與管道斷開，立即測量并記將試片與管道斷開，立即測量并記錄相對于對硫酸銅電極的斷電電位。此過錄相對于對硫酸銅電極的斷電電位。此過程應(yīng)盡可能快，以避免試片的去極化。程應(yīng)盡可能快，以避免試片的去極化。管道試片V參比電極4.極化探頭法極化探頭法5.犧牲陽極開路電位犧牲陽極開路電位1) 測量前，應(yīng)斷開犧牲測量前，應(yīng)斷開犧牲陽極與管道的連接。陽極與管道的連接。2) 測量中，按圖測量中，按圖 中的測中的測量接線方式，將數(shù)字萬用表量接線方式，將數(shù)字萬用表的正極與犧牲陽極連接，負(fù)的正極與犧牲陽極連接，負(fù)極與硫酸銅電極連接。極與硫酸銅電極連接

25、。6.犧牲陽極保護電位犧牲陽極保護電位管道保護電位的測量將犧牲陽極與管道連通，測量的管道電位為管道保護電管道保護電位的測量將犧牲陽極與管道連通，測量的管道電位為管道保護電位。位。 GB/T21448-2008要求用遠(yuǎn)參比法。將硫酸銅電極朝遠(yuǎn)離犧牲陽極的方向逐要求用遠(yuǎn)參比法。將硫酸銅電極朝遠(yuǎn)離犧牲陽極的方向逐次安放在地表上，第一個安放點距管道測試點不小于次安放在地表上，第一個安放點距管道測試點不小于 20m，以后逐次移動，以后逐次移動 5m。將數(shù)字萬用表調(diào)至適宜的量程上，讀取數(shù)據(jù)，作好電位值和極性記錄，將數(shù)字萬用表調(diào)至適宜的量程上，讀取數(shù)據(jù)，作好電位值和極性記錄， 當(dāng)相鄰兩當(dāng)相鄰兩個安放點測試的

26、管地電位相差小于個安放點測試的管地電位相差小于 2.5mV 時，時， 參比電極不再往遠(yuǎn)方移動，取最參比電極不再往遠(yuǎn)方移動，取最遠(yuǎn)處的管地電位值作為該測試點的管道對遠(yuǎn)方大地的電位值。遠(yuǎn)處的管地電位值作為該測試點的管道對遠(yuǎn)方大地的電位值。7.陽極接地電阻的測量陽極接地電阻的測量測量前，必須將犧牲陽極與管道斷測量前，必須將犧牲陽極與管道斷開，然后按圖開，然后按圖 中所示的接線圖沿垂直于中所示的接線圖沿垂直于管道的一條直線布置電極，管道的一條直線布置電極， d13 約約 40m， d12 取取 20m左右，轉(zhuǎn)動接地電阻測量左右，轉(zhuǎn)動接地電阻測量儀的手柄，使手搖發(fā)電機達到額定轉(zhuǎn)速儀的手柄，使手搖發(fā)電機達

27、到額定轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)平衡旋鈕，直至電表指針停在黑，調(diào)節(jié)平衡旋鈕，直至電表指針停在黑線上，此時黑線指示的度盤值乘以倍率線上，此時黑線指示的度盤值乘以倍率即為接地電阻值。即為接地電阻值。8.土壤電阻率測量土壤電阻率測量土壤電阻率的測量通常采用四極法，工具使用接地電阻測量儀，它是在地表土壤電阻率的測量通常采用四極法，工具使用接地電阻測量儀，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)兩個電極上輸入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)兩個電極上輸入電流，在內(nèi)側(cè)兩支電極上測量電壓降，記錄表顯電阻電流，在內(nèi)側(cè)兩支電極上測量電壓降，記錄表顯電阻R值并計算土壤電阻率。值并

28、計算土壤電阻率。土壤電阻率按下式計算：土壤電阻率按下式計算：P=2x3.14xaxR:a: 電極之間的距離電極之間的距離R:儀表測得的電阻值儀表測得的電阻值P: 深度為深度為 a 地層土壤電阻率。地層土壤電阻率。8.土壤電阻率測量土壤電阻率測量六、陰極保護日常維護六、陰極保護日常維護1.運行管理要求運行管理要求外防腐涂層和陰極保護聯(lián)合保護是管道防腐的主要手段，陰極保護系統(tǒng)一經(jīng)運外防腐涂層和陰極保護聯(lián)合保護是管道防腐的主要手段，陰極保護系統(tǒng)一經(jīng)運行，要確保陰極保護通電率行，要確保陰極保護通電率98%，陰極保護達標(biāo)率，陰極保護達標(biāo)率100%。恒電位儀通電電位設(shè)置應(yīng)使管道保護電位達標(biāo)：恒電位儀通電電

29、位設(shè)置應(yīng)使管道保護電位達標(biāo)：-0.85V-1.15V(CSE)；上述電；上述電位均應(yīng)為不包含位均應(yīng)為不包含IR降的真實管地電位。降的真實管地電位。陰極保護電位的測量每月進行一次，通過管道沿線每公里埋設(shè)的電位測試樁，陰極保護電位的測量每月進行一次，通過管道沿線每公里埋設(shè)的電位測試樁，測量所轄管道的保護電位。測量所轄管道的保護電位。1.運行管要求運行管要求2.陰極保護參數(shù)測量陰極保護參數(shù)測量在進行保護電位測量時，有時會發(fā)現(xiàn)，在離開匯流點一段距離的地方測量電位在進行保護電位測量時，有時會發(fā)現(xiàn)，在離開匯流點一段距離的地方測量電位比匯流點處還要負(fù)。比匯流點處還要負(fù)。解釋如下：匯流點附近，有短路接地或防腐

30、層有大漏點，造成在匯流點處測量解釋如下：匯流點附近，有短路接地或防腐層有大漏點，造成在匯流點處測量時，電位較正。而離開匯流點一段距離后，接地、防腐層的漏點對電位的影響減弱時，電位較正。而離開匯流點一段距離后，接地、防腐層的漏點對電位的影響減弱。測量到的電位更負(fù)一些。測量到的電位更負(fù)一些。1.運行管要求運行管要求3.陽極地床維護陽極地床維護如果深井陽極失效，修復(fù)的可能性很小。如果深井陽極失效，修復(fù)的可能性很小。在有些情況下，由于氣阻造成的陽極地床接地電阻增大可以通過沿排氣管注入在有些情況下，由于氣阻造成的陽極地床接地電阻增大可以通過沿排氣管注入空氣和水的方式來解決?？諝夂退姆绞絹斫鉀Q。4.絕緣

31、接頭的維護絕緣接頭的維護應(yīng)當(dāng)對絕緣接頭進行檢測，保證其具有良好的絕緣性。應(yīng)當(dāng)對絕緣接頭進行檢測，保證其具有良好的絕緣性?？梢酝ㄟ^測量絕緣接頭兩側(cè)的電位來判斷絕緣接頭的絕緣性能?？梢酝ㄟ^測量絕緣接頭兩側(cè)的電位來判斷絕緣接頭的絕緣性能。非陰極保護側(cè)的電位要比保護側(cè)電位正許多。非陰極保護側(cè)的電位要比保護側(cè)電位正許多。檢測時，要拆掉鋅接地電池。檢測時，要拆掉鋅接地電池。1.運行管要求運行管要求5.測試樁、跨接線維護測試樁、跨接線維護測試樁必須保證與管道完好的電氣連接及樁體、測試部位完好，對斷線等缺陷測試樁必須保證與管道完好的電氣連接及樁體、測試部位完好，對斷線等缺陷及時修復(fù)。及時修復(fù)。如果電位測量時發(fā)

32、現(xiàn)電位很正，多半是電纜與管道斷開，應(yīng)當(dāng)盡快修復(fù)。如果電位測量時發(fā)現(xiàn)電位很正，多半是電纜與管道斷開，應(yīng)當(dāng)盡快修復(fù)?？缃泳€接線要正確，避免接線錯誤導(dǎo)致的短路情況。跨接線接線要正確，避免接線錯誤導(dǎo)致的短路情況。七、雜散電流干擾腐蝕七、雜散電流干擾腐蝕1.雜散電流定義雜散電流定義雜散電流是沿規(guī)定路徑之外的途徑流動的電流，它在土壤中流動，且與被保護雜散電流是沿規(guī)定路徑之外的途徑流動的電流，它在土壤中流動，且與被保護管道系統(tǒng)無關(guān)。該電流從管道的某一部位進入，沿管道流動一段距離后，又從管道管道系統(tǒng)無關(guān)。該電流從管道的某一部位進入，沿管道流動一段距離后，又從管道另一部位流入土壤，在電流流出的部位，管道發(fā)生腐蝕

33、，我們稱之為雜散電流干擾另一部位流入土壤，在電流流出的部位，管道發(fā)生腐蝕，我們稱之為雜散電流干擾腐蝕。腐蝕。雜散電流源包括：雜散電流源包括：1. 外加電流陰極保護系統(tǒng)；外加電流陰極保護系統(tǒng)；2. 直流電車系統(tǒng)；直流電車系統(tǒng)；3. 礦山牽引系統(tǒng)、電解、焊接等直流用電設(shè)備；礦山牽引系統(tǒng)、電解、焊接等直流用電設(shè)備；4. 高壓直流輸電線路。高壓直流輸電線路。1.運行管要求運行管要求2.減小雜散電流方法減小雜散電流方法減小雜散電流干擾首先要確定是否受到雜散電流干擾。將被保護管道的陰極保減小雜散電流干擾首先要確定是否受到雜散電流干擾。將被保護管道的陰極保護電源按一定周期通斷，測量可能受干擾管道的管地電位，

34、如果其電位隨被保護管護電源按一定周期通斷，測量可能受干擾管道的管地電位，如果其電位隨被保護管道電源的通斷而變化，且電位正向偏移大于道電源的通斷而變化，且電位正向偏移大于 50mV時，可判斷，該管道受到雜散電時，可判斷，該管道受到雜散電流干擾。流干擾。減小雜散電流干擾的方法有：減小雜散電流干擾的方法有：將被保護管道和被干擾管道實施電氣連接將被保護管道和被干擾管道實施電氣連接(跨接均壓線跨接均壓線)；受干擾管道增加犧牲陽極或外加電流陰極保護措施；受干擾管道增加犧牲陽極或外加電流陰極保護措施；受干擾管道保證外防腐涂層完好并增設(shè)屏蔽層等。受干擾管道保證外防腐涂層完好并增設(shè)屏蔽層等。八、恒電位儀故障判斷

35、八、恒電位儀故障判斷1.運行管理要求運行管理要求（1） 恒電位儀開機無輸出，指示燈不亮，數(shù)字面板表不顯示。原因：恒電位儀開機無輸出，指示燈不亮，數(shù)字面板表不顯示。原因：a 電源開電源開路；路；b 輸入保險管斷或穩(wěn)壓電源變壓器保險管斷。輸入保險管斷或穩(wěn)壓電源變壓器保險管斷。（2）恒電位儀輸出電流突然增大，甚至達到額定輸出電流，但恒電位儀正常。）恒電位儀輸出電流突然增大，甚至達到額定輸出電流，但恒電位儀正常。原因：原因：a 與未保護管線接觸，與未保護管線接觸，b 絕緣接頭兩邊管道搭接導(dǎo)致保護端與非保端護短路，絕緣接頭兩邊管道搭接導(dǎo)致保護端與非保端護短路，c水或土壤潮氣使陽極電阻降低。水或土壤潮氣使

36、陽極電阻降低。（3）恒電位儀無電壓、電流輸出，）恒電位儀無電壓、電流輸出，“保護電位保護電位”比比“控制電位控制電位”高，聲光報警高，聲光報警20S后切換到恒電流工作。儀器后切換到恒電流工作。儀器“自檢自檢”正常。原因：正常。原因：a參比電極損壞，參比電極損壞，b 現(xiàn)場直流現(xiàn)場直流雜散電流干擾雜散電流干擾 ， c參比電極斷線。參比電極斷線。（4）恒電位儀輸出電壓變大，輸出電流變小，恒電位儀正常。原因：）恒電位儀輸出電壓變大，輸出電流變小，恒電位儀正常。原因：a 陽極損陽極損耗。耗。b 陽極地床土壤干燥或發(fā)生陽極地床土壤干燥或發(fā)生“氣阻氣阻”而接地電阻增大。而接地電阻增大。1.運行管理要求運行管

37、理要求（5）恒電位儀有輸出電壓，無輸出電流，聲光報警）恒電位儀有輸出電壓，無輸出電流，聲光報警20S后轉(zhuǎn)入恒電流狀態(tài)，恒后轉(zhuǎn)入恒電流狀態(tài)，恒電流也無法工作，儀器電流也無法工作，儀器“自檢自檢”正常。原因：一般是現(xiàn)場陽極電纜開路正常。原因：一般是現(xiàn)場陽極電纜開路,但不排除陰但不排除陰極線斷。極線斷。（6）有輸出電壓，無輸出電流，聲光報警）有輸出電壓，無輸出電流，聲光報警20S后轉(zhuǎn)入恒電流狀態(tài)，恒電流也無后轉(zhuǎn)入恒電流狀態(tài)，恒電流也無法工作，儀器法工作，儀器“自檢自檢”也不正常。原因：機內(nèi)輸出保險管熔斷。也不正常。原因：機內(nèi)輸出保險管熔斷。陰極保護主要標(biāo)準(zhǔn)陰極保護主要標(biāo)準(zhǔn)陰極保護陰極保護-陸上海上設(shè)

38、計規(guī)范陸上海上設(shè)計規(guī)范. 第一第一 部分部分BS7361-1991埋地或水中金屬管網(wǎng)外腐蝕控制埋地或水中金屬管網(wǎng)外腐蝕控制NACE RP0169-95.石油天然氣工業(yè)管道輸送系統(tǒng)石油天然氣工業(yè)管道輸送系統(tǒng)-陸上管道陸上管道ISO15589-2003鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范GB/T21447-2008埋地管道陰極保護技術(shù)規(guī)范埋地管道陰極保護技術(shù)規(guī)范GB/T21448-2008埋地鋼質(zhì)管道陰極保護參數(shù)測量方法埋地鋼質(zhì)管道陰極保護參數(shù)測量方法GB/T21246-2007地上儲罐陰極保護地上儲罐陰極保護 美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn) API 651鋼制儲罐管道底板外壁陰極保護技

39、術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鋼制儲罐管道底板外壁陰極保護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) SYT0088-1995網(wǎng)狀陽極系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)狀陽極系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)CorrStop Grid T0026-045 5. .陰極保護途徑陰極保護途徑實現(xiàn)陰極保護有兩個途徑，即：外加電流和犧牲陽極陰極保護。實現(xiàn)陰極保護有兩個途徑，即：外加電流和犧牲陽極陰極保護。6 6. .陰極保護須具備的條件陰極保護須具備的條件從技術(shù)可行性上講，陰極保護必須具備三個使用條件：從技術(shù)可行性上講，陰極保護必須具備三個使用條件：1.管道縱向連續(xù)導(dǎo)電，確保陰極保護電流暢通，是陰極保護的必要條件之管道縱向連續(xù)導(dǎo)電，確保陰極保護電流暢通，是陰極保護的必要條件之一。法蘭、絲扣部位需要電

40、纜跨接。一。法蘭、絲扣部位需要電纜跨接。2.具有足夠絕緣電阻的管道覆蓋層。覆蓋層的主要作用是隔離土壤介質(zhì)，具有足夠絕緣電阻的管道覆蓋層。覆蓋層的主要作用是隔離土壤介質(zhì)，阻止形成腐蝕電池。覆蓋層絕緣電阻愈大，需要的陰極保護電流愈小。阻止形成腐蝕電池。覆蓋層絕緣電阻愈大，需要的陰極保護電流愈小。3.管道與其他非保護構(gòu)筑物之間電絕緣。電絕緣可以防止陰極保護電流流管道與其他非保護構(gòu)筑物之間電絕緣。電絕緣可以防止陰極保護電流流失，減輕雜散電流干擾等。失，減輕雜散電流干擾等。10.接地電池接地電池為了防止高壓電涌及強電以外作用對絕緣接頭的損壞，在絕緣接頭處設(shè)置為了防止高壓電涌及強電以外作用對絕緣接頭的損壞，在絕緣接頭處設(shè)置接地電池。接地電池。榆濟線設(shè)計的為雙鋅棒接地電池。結(jié)構(gòu)如下：榆濟線設(shè)計的為雙鋅棒接地電池。結(jié)構(gòu)如下：1.陰極保護電位包括陰極保護電位包括V1:腐蝕電位腐蝕電位