阴极保护原理及维护

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1、阴极保护原理及维护2016年3月14日目录一、阴极保护原理二、牺牲阳极阴极保护三、外加电流阴极保护四、阴极保护效果判断五、阴极保护测试方法六、阴极保护日常维护七、杂散电流干扰腐蚀八、恒电位仪故障判断一、阴极保护原理1.腐蚀的原因将金属放入电解质后，金属不同的部位，电极电位是不同的，从而形成腐蚀电池。电极电位的不同是金属自身或环境状况不同所引起的。-0.5V-0.6V电流e管道阳极阴极2.发生腐蚀的4个条件（1）阳极和阴极必须同时存在，（阳极、阴极组成腐蚀电池）；（2）阴、阳极之间必须有电位差；（3）阴、阳极之间必须有电气连接；（4）阴、

2、阳极必须处于电解质中。去除四个条件中的任何一个，腐蚀就会停止。3.防腐层从理论上讲，如果防腐层是完整、无缺陷的，那么，防腐层自己就可以完成防腐任务。然而，要做到防腐层无缺陷，实际上是很困难或不经济的。因此，防腐层与阴极保护的结合，99%的防腐任务由防腐层承担、阴极保护对防腐层缺陷处进行保护，是最经济、有效的防腐措施。4.阴极保护原理强制电流从周围电介质中流向被保护结构表面，使金属表面全部处于阴极状态，就可抑制阴极区金属表面电子释放。施加的电流越大，产生的阴极极化越强。电流e管道阳极阴极-0.5V-0.6V4.阴极保护原理强制电流从周围电

3、介质中流向被保护结构表面，使金属表面全部处于阴极状态，就可抑制阴极区金属表面电子释放。施加的电流越大，产生的阴极极化越强。电流管道阳极阴极-0.6Ve-0.5V-0.6Ve4.阴极保护原理强制电流从周围电介质中流向被保护结构表面，使金属表面全部处于阴极状态，就可抑制阴极区金属表面电子释放。施加的电流越大，产生的阴极极化越强。电流管道阳极阴极e-0.8V-0.8Ve5.阴极保护途径实现阴极保护有两个途径，即：外加电流和牺牲阳极阴极保护。6.阴极保护须具备的条件从技术可行性上讲，阴极保护必须具备三个使用条件：1.管道纵向连续导电，确保阴极保

4、护电流畅通，是阴极保护的必要条件之一。法兰、丝扣部位需要电缆跨接。2.具有足够绝缘电阻的管道覆盖层。覆盖层的主要作用是隔离土壤介质，阻止形成腐蚀电池。覆盖层绝缘电阻愈大，需要的阴极保护电流愈小。3.管道与其他非保护构筑物之间电绝缘。电绝缘可以防止阴极保护电流流失，减轻杂散电流干扰等。二、牺牲阳极阴极保护1.牺牲阳极阴极保护原理根据金属在电动势序列中相对位置的不同，当将两种金属连接在一起，并处于同一电解质中时，电流将从较活性的金属流向较惰性的金属，为较惰性的金属提供保护。由于离子的溶解速度低于电子的移动速度,所以,阳极的电位正向偏移，管道

5、电位负向偏移。2.牺牲阳极材料与埋设常用的牺牲阳极材料有三类：镁和镁合金、锌和锌合金、铝和铝合金。榆济线设计时对于站内埋地管线采用镁合金牺牲阳极保护。牺牲阳极可以单独埋设，也可以成组埋设。3.牺牲阳极保护优缺点优点:不需外部电源，应用灵活、易于安装、运行维护简单.对附近非保护金属构筑物无干扰。缺点:输出电流小（一般小于1A)、仅用于保护电流需求小的场合。驱动电压低，运行电位不可调，受环境因素影响较大，仅用于低土壤电阻率环境。4.牺牲阳极接线箱5.回填料如果直接将阳极埋设在土壤中，由于土壤成分的不同，会加剧阳极的自身腐蚀，并使阳极消耗不均

6、匀。填料可以吸收、保持水分，降低阳极接地电阻，提高阳极效率，保证阳极表面均匀消耗。榆济线设计时填包料厚度大于100mm，填包料配方是:石膏粉：膨润土：工业硫酸钠=75：20：5（质量百分比）三、外加电流阴极保护1.外加电流阴极保护原理利用外部电源和辅助阳极地床迫使电流通过辅助阳极从周围介质中流向被保护结构，从而消除腐蚀。管道阳极管道阳极1.外加电流阴极保护原理榆济线设计时，外部电源用的就是恒电位仪，辅助阳极用的深井阳极地床。阳极地床距被保护结构一定距离，恒电位仪的正极与阳极地床连接，负极与管道连接。电流通过阳极地床进入土壤，然后通过土壤

7、到达管道。管道辅助阳极2.恒电位仪榆济线用的是IHF数控高频开关恒电位仪，注意的几点：（1）恒电位仪正常情况下应保持恒电位运行状态，在出现故障后可暂时恒电流运行。（2）在恒电位出现故障时，自动切换到恒电流工作状态，并恒定在预先设定的电流值上。（3）在恒电位输出的状态下，整流电源自动调节输出电压、电流，使管/地电位维持在设定值。（4）控制室一般二台恒电位仪，一台作为工作机，一台为备用机。工作一段时间后（如一个月）更换运行，以延长仪器的使用寿命。2.恒电位仪榆济线用的是IHF数控高频开关恒电位仪，注意的几点：（5）电位超限报警：如果控制电位

8、超过预置电位±50mV时，仪器显示电位超限报警，液晶屏状态栏显示“R”。（6）电流超限报警：如果输出电流超过额定电流的105％时，仪器显示电流超限报警，液晶屏状态栏显示“C”。（7）电压超限报警：如果输出电