《燃气管道阴极保护》PPT课件.ppt

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1、管 道 阴 极 保 护 理 论 与 实 践胡 士 信中 国 石 油 天 然 气 管 道 工 程 有 限 公 司 v 第 一 节 腐 蚀 与 防 护v 第 二 节 阴 极 保 护v 第 三 节 牺 牲 阳 极 保 护v 第 四 节 强 制 电 流v 第 五 节 排 流 保 护v 第 六 节 阴 极 保 护 管 道 设 计v 第 七 节 阴 极 保 护 测 试v 第 八 节 运 行 与 管 理 第 一 节 腐 蚀 与 防 护1.1 腐 蚀 定 义 及 防 腐 的 意 义1.1.1 定 义 可 从 几 方 面 下 定 义（ 1） 由 于 材 料 与 环 境 作 用 而 引 起 的 破 坏 和 变 质

2、 ；（ 2） 除 了 单 纯 机 械 破 坏 以 外 的 材 料 一 切 破 坏 ；（ 3） 冶 金 的 逆 过 程 。 ISO定 义 ： 金 属 与 环 境 间 的 物 理 -化 学 相 互 作 用 ，其 结 果 使 金 属 的 性 能 发 生 变 化 ,并 常 可 导 致 金属 、 环 境 或 由 它 们 作 为 组 成 部 分 的 技 术 体 系的 功 能 受 到 损 伤 。 注 ： 该 相 互 作 用 通 常 为 电化 学 性 质 。 （ 见 GB/T 10123-2001） 1.1.2 防 蚀 意 义腐 蚀 损 失 UK， Hoar,1969为 13.65亿 英 镑 3.5%GDP；

3、 US 1975， 700亿 4.2%GDP， 820亿 ， 1982年 ， 1260亿 ， 1992年 ， 1700亿 ； NACE 新 统 计 为 3000亿 ， GDP4.2%， 其 中 基 础 设 施 为 1500亿 ， 1100/人 ； 中 国 石 油 行 业 1987统 计 ， 漏 泄 ： 容 器 0.14次 /台 年 ， 管 道 2万 /年 ； 1989， 石 化 约 20亿 ； 西 直 门 桥 1979建 ， 1999拆 ， 重 修 费 用 3000万 ， 北 京 立 交 桥 有 200座 ， 仅 大 北 窑 桥 改 造 工 程 就 花 4000万 ； 2003年 10月 发

4、表 的 中 国 腐 蚀 调 查 报 告 指 出 : 我 国 腐 蚀 损 失 为 5000亿 元 /年 5%GDP 其 中 20% 可 以 避 免 1000亿 元 1.1.3 腐 蚀 分 类 （ 1） 高 温 、 低 温 ；（ 2） 化 学 、 电 化 学 ；（ 3） 湿 、 干 腐 蚀 。 1.1.4 腐 蚀 速 率 表 示 方 法（ 1） 均 匀 腐 蚀 ： 失 重 量 、 腐 蚀 深 度 、 腐 蚀 电 流 ；（ 2） 局 部 腐 蚀 ： 点 蚀 系 数 。 1.2 防 蚀 方 法 1 选 择 耐 蚀 材 料 (供 应 、 耐 蚀 、 成 本 、 强 度 、 加 工 性 、 外 观 等 因

5、 素 ) 2 与 环 境 隔 离 的 防 腐 层 技 术 3 适 当 的 结 构 设 计 4 阴 极 保 护 5 缓 蚀 剂 6 改 变 环 境 降 温 、 降 速 、 除 氧 、 改 变 浓 度 7 防 锈 技 术 （ 电 镀 、 涂 料 ） 8 材 料 改 性 （ 不 锈 钢 ）1.3 腐 蚀 领 域 新 方 向 肖 纪 美 ， 简 易 材 料 观 ， 李 金 桂 ， 表 面 工 程 论 第 二 节 阴 极 保 护2.1 阴 极 保 护 原 理 1 三 电 极 理 论 2 E-pH理 论 3 极 化 理 论 4 原 电 池 理 论 原 电 池 三 要 素 ： 1） 两 电 极 电 位 不

6、同 的 两 电 极 ； 2） 两 电 极 必 须 在 同 一 电 解 质 溶 液 里 ； 3） 两 电 极 间 必 须 有 导 线 连 接 。 防 腐 蚀 方 法 ： 阴 极 保 护 破 坏 （ 1） ， 防 腐 层 破 坏 （ 2） 。 2.2 阴 极 保 护 参 数 2.2.1 保 护 电 位 准 则 （ NACE RP 0169-96、 SY/T 0036） ： （ 1） 通 电 情 况 下 -850mV； （ 2） 极 化 电 位 -850mV； （ 3） 极 化 电 位 差 -100mV。 测 试 条 件 (1) 通 电 条 件 下 测 量 ,含 有 IR降 ,必 须 除 去 (2)

7、 通 常 采 用 断 电 法 测 量 ,不 含 IR降 (3) 极 化 形 成 或 衰 减 过 程 中 (4) 管 网 及 杂 散 电 流 干 扰 下 ,必 须 采 用 探 头 法 测 术 语 : v 参 比 电 极 ： 一 种 不 极 化 电 极 ， 可 用 于 测 量 管 /地 电 位 ， 它 具 有 稳定 的 氢 标 电 位 。 土 壤 中 常 用 的 是 Cu/CuSO4电 极 。 在 一 些 不 易 接近 的 地 方 ， 有 时 也 用 金 属 电 极 （ 如 Zn） 。 测 量 交 流 电 压 时 可 使用 金 属 棒 作 参 比 电 极 。v Voff断 电 电 位 ： 断 开

8、阴 极 保 护 电 流 后 瞬 间 直 接 测 得 的 管 /地 电 位 。因 不 含 IR降 ， 故 可 视 为 极 化 电 位 。 vVon通 电 电 位 ： 施 加 阴 极 保 护 电 流 情 况 下 测 得 的 管 /地 电 位 。 因 含 有 IR降 ， 故 不 宜 做 为 保 护 准 则 用 。 若 要 用 时 ， 应 考 虑 排 除 其 IR降 成 分 。v极 化 电 位 ： 施 加 保 护 电 流 后 引 起 管 /地 电 位 的 偏 移 。 v管 地 电 位 ： 用 与 土 壤 相 接 触 的 参 比 电 极 测 得 的 管 道 对 地 电 位 。 2.2.2 保 护 电 位

9、 密 度 覆 盖 层 的 质 量 环 境 条 件 （ 流 速 、 污 染 、 温 度 ） 2.3 阴 极 保 护 方 法 1 牺 牲 阳 极 法 2 强 制 电 流 法 3 排 流 保 护 法 方 法 比 较 见 表 6-1 CATHODIC CORROSION PROTECTION 2.4 防 腐 层 与 阴 极 保 护（ 1） 防 腐 层 的 作 用 ： 隔 绝 电 解 质（ 2） 防 腐 层 的 种 类石 油 沥 青 ： 早 期 用 、 面 积 电 阻 低 、 有 污 染 、 应 淘 汰环 氧 煤 矿 沥 青 ： 早 期 用 于 补 口 、 面 积 电 阻 很 低 、 质 量 不 宜 控

10、 制 、 应 禁 用煤 焦 油 瓷 漆 ： 性 能 好 、 寿 命 长 、 面 积 电 阻 低 、 有 污 染 、 不 应 大 量 应 用环 氧 粉 末 (FBE)： 性 能 优 、 寿 命 长 、 面 积 电 阻 高 、 应 大 力 推 广 应 用聚 乙 烯 (PE)： 性 能 优 、 寿 命 长 、 面 积 电 阻 很 高 、 但 有 阴 极 屏 蔽 作用 三 层 PE(FBE-胶 -PE)： 性 能 优 、 寿 命 长 、 面 电 阻 很 高 、 防 腐 功 能 强 、 但 有 阴 极 屏 蔽 作 用 （ 3） 防 腐 层 质 量 与 阴 极 保 护 电 流 密 度 2.5 阴 极 保

11、护 技 术 国 内 现 状（ 1） 管 道 20000km长 输 管 道 全 施 加 保 护 油 田 集 输 管 道 基 本 施 加 了 保 护 市 政 供 气 、 水 管 道 有 上 保 护 和 无 保 护 的 （ 2） 储 罐 国 内 大 型 储 罐 基 本 都 施 加 了 保 护 城 市 加 油 站 的 小 型 储 罐 有 的 上 了 保 护 （ 3） 标 准 与 法 律 中 国 石 油 天 然 气 管 道 保 护 条 例 国 内 有 一 套 阴 极 保 护 的 待 业 标 准 第 三 节 牺 牲 阳 极 保 护3.1 牺 牲 阳 极 种 类 v 基 本 要 求 ： （ 1） 要 有 足

12、 够 的 负 电 位 ， 且 很 稳 定 ； （ 2） 工 作 中 阳 极 极 化 要 小 ， 溶 解 均 匀 ， 产 物 易 脱 落 ； （ 3） 电 流 效 率 高 ； （ 4） 电 化 当 量 高 ， 单 位 重 量 的 电 容 量 大 ； （ 5） 腐 蚀 产 物 无 毒 ， 不 污 染 环 境 ； （ 6） 材 料 来 源 广 ， 加 工 容 易 ； （ 7） 价 格 便 宜 。 3.1.1 镁 及 镁 合 金 ：（ 1） 品 种 ： 高 纯 镁 、 高 电 位 、 标 准 ；（ 2） 性 能 ： 电 位 高 、 效 率 低 ；3.1.2 锌 及 锌 合 金 （ 1） 品 种 ： 高

13、 纯 锌 、 锌 -铝 -镉 、 锌 -铝 ；（ 2） 性 能 ： 电 位 低 、 效 率 高 ；3.1.3 铝 合 金 （ 1） 品 种 ： 铝 -锌 -铟 、 铝 -锌 -汞 ； （ 2） 性 能 ： 不 能 用 于 土 壤 中 。质 量 要 求 ： 要 点 杂 质 含 量 不 能 大 ， 主 要 是 铁 ， 合 金 成 分 合 理 . 3.2 牺 牲 阳 极 应 用 依 据 环 境 条 件 选 用 （ 表 8-13） 依 据 保 护 对 象 选 依 据 使 用 功 能 选 3.3 牺 牲 阳 极 设 计 1 阳 极 种 类 的 选 择 （ 表 8-13） 2 计 算 程 序 （ 1） 接

14、 地 电 阻 （ 2） 单 支 输 出 电 流 （ 3） 所 需 阳 极 数 量 （ 4） 阳 极 寿 命 3 地 床 结 构 填 料 的 成 分 和 作 用 4 施 工 （ 1） 地 床 位 置 （ 2） 阳 极 间 隔 （ 3） 埋 设 方 式 5 牺 牲 阳 极 的 特 殊 应 用 （ 1） 接 地 极 （ 2） 参 比 电 极 （ 3） 防 强 电 干 扰 接 地 栅 （ 4） 接 地 电 池 第 四 节 强 制 电 流4.1 电 源 4.1.1 要 求 （ 1） 安 全 可 靠 ； （ 2） 电 流 电 压 连 续 可 调 ； （ 3） 适 应 当 地 环 境 ； （ 4） 有 富

15、裕 电 容 量 ； （ 5） 与 系 统 电 阻 相 配 ； （ 6） 操 作 维 护 简 单 ； 价 格 合 理 。 4.1.2 电 源 种 类 （ 1） 整 流 器 （ 2） 太 阳 电 池 （ 3） CCVT （ 4） TEG （ 5） 风 力 发 电 机 ALTERNATIVE DC-POWER SOURCESFOR CATHODIC PROTECTION UNITS 4.1.3 电 源 选 用 原 则 （ 1） 首 选 整 流 器 ； （ 2） 优 化 恒 电 位 ； （ 3） 无 电 看 气 象 ； （ 4） 发 电 有 无 气 (5) CCITT和 ITU无 电 地 区 的 电

16、源 推 荐 方 案 (P104) 4.2 辅 助 阳 极 v 基 本 要 求 ： （ 1） 消 耗 率 低 ， （ 2） 阳 极 极 化 低 ； （ 3） 导 电 性 好 ； （ 4） 可 靠 性 高 ； （ 5） 足 够 的 机 械 强 度 和 稳 定 性 ； （ 6） 耐 磨 蚀 ， 抗 侵 蚀 ； （ 7） 材 料 来 源 广 ， 价 格 便 宜 ； （ 8） 容 易 制 造 成 各 种 形 状 。 4.2.1 阳 极 分 类 （ 1） 石 墨 阳 极 ； （ 2） 高 硅 铸 铁 阳 极 ； （ 3） 磁 性 氧 化 铁 阳 极 ； （ 4） 金 属 氧 化 物 阳 极 ； （ 5）

17、柔 性 阳 极 。 4.2.2 回 填 料 （ 1） 作 用 ： 降 低 阳 极 /土 壤 接 触 电 阻 ； 良 好 导 电 率 ； 腐 蚀 气 体 排 出 ； 耐 阳 极 产 物 。 （ 2） 品 种 ： 石 油 焦 、 冶 金 焦 （ 3） 粒 径 315 mm (4) 含 碳 量 大 于 85% 4.2.3 地 床 结 构 及 位 置 （ 1） 设 计 原 则 ： 接 地 电 阻 要 适 当 ； 干 扰 影 响 小 ； 电 流 分 布 均 匀 ； （ 2） 结 构 ： 要 加 回 填 料 ， 以 防 气 阻 ； 上 部 要 有 粗 砂 ， 利 于 排 气 ； （ 3） 形 式 ： 浅

18、埋 立 式 、 浅 埋 水 平 式 、 深 井 可 换 式 、 深 井 闭 合 式 。 第 五 节 排 流 保 护5.1 直 流 干 扰 危 害 及 防 护 5.1.1 DC杂 散 电 流 判 据（ 1） 管 /地 电 位 偏 移 +20mV或 地 电 位 梯 度 大 于 0.5mV/m确 认 有 干 扰 ；（ 2） 管 /地 电 位 偏 移 +100mV或 地 电 位 梯 度 大 于 2.5mV/m要 采 取 措 施 。 5.1.2 DC杂 散 电 流 的 危 害（ 1） 电 蚀 ： 激 烈 、 集 中 、 量 大 ， 铁 9.1kg/A.a； （ 2） 实 例 ： 东 北 管 网 ， 杂

19、散 电 流 干 扰 区 占 2%， 而 腐 蚀 穿 孔 占 60%； 高 达 500A， 腐 蚀 率 大 于 10-15mm/a； 最 快 为 3个 月 穿 孔 ； （ 3） 主 要 干 扰 源 ： 电 （ 地 ） 铁 、 电 解 、 电 镀 、 电 焊（ 船 的 维 修 )、 阴 极 保 护 （ 城 市 管 道 ） 、 直 流 用 电 设备 。 5.1.3 防 护 （ 1） 直 接 排 流 ； （ 2） 极 性 排 流 ； （ 3） 强 制 排 流 ； （ 4） 间 接 排 流 ； (5） 镁 阳 极 极 性 间 接 排 流 。 5.2 交 流 干 扰 危 害 及 防 护 5.2.1 AC杂

20、 散 电 流 感 应 影 响 （ 1） 干 扰 源 ： 大 于 110kV高 压 线 路 、 电 气 化 铁 路 、 发 电 厂 变 电 站 （ 2） 影 响 途 径 ： 容 性 耦 合 、 阻 性 耦 合 、 感 性 耦 合 （ 3） 实 例 ： 宝 成 线 油 库 管 线 、 东 北 管 道 （ 两 线 一 地 、 哈 大 线 ) SIGNIFICANT PARAMETERS IN ANALYSIS OF HVAC INTERFERENCE ON PIPELINESElectromagnetic fieldSoil resistivity W x m Coating quality Coa

21、ting resistanceLength of parallelism Offset distance HIGH VOLTAGE INTERFERENCE INDUCED PIPE TO SOIL VOLTAGE 5.2.2 AC杂 散 电 流 感 应 影 响 危 害 （ 1） 安 全 操 作 人 员 设 备 安 全 （ 2） 腐 蚀 影 响 对 于 钢 铁 相 当 DC的 1%2% 两 性 金 属 不 能 忽 略 5.2.3 防 护 （ 1） 指 标 ： 持 续 65V(德 国 Afk3） 60V(中 国 GB6830、 TB/T2832） ； 瞬 间 1000V（ 德 国 ） 430V（

22、 中 国 ） （ 2） 防 护 ： 接 地 排 流 、 极 性 排 流 、 嵌 位 式 排 流 、 电 容 排 流 、 绝 缘 隔 断 、 AT(自 耦 变 压 器 ） BT(吸 流 变 压 器 ） 方 式 、 绝 缘 接 头 防 护 （ 3） 国 内 实 践 ： 宝 成 线 、 哈 大 线 、 秦 京 线 第 六 节 阴 极 保 护 管 道 设 计6.1 阴 极 保 护 电 绝 缘 6.1.1 防 腐 层6.1.2 绝 缘 接 头6.1.3 绝 缘 法 兰6.1.4 绝 缘 支 撑6.1.5 与 其 它 构 筑 物 电 绝 缘 (穿 跨 越 处 ) 6.2 电 连 续 性6.2.1 跨 接

23、法 兰 接 处 站 外 干 线 管 道 连 接 阀 室 外 连 接 预 应 力 混 凝 土 管 道 的 环 向 筋 的 连 接 6.3 测 试 系 统 6.3.1 遥 控 系 统6.3.2 遥 测 系 统6.3.3 测 试 桩 种 类 (电 位 、 电 流 、 绝 缘 、 交 叉 、 套 管 ）6.3.4 测 试 探 头 的 应 用 （ 罐 底 、 杂 散 电 流 、 管 网 ）6.3.5 参 比 电 极 （ 恒 电 位 仪 、 近 参 比 ） 6.4 测 试 项 目 与 管 理 （ 详 见 第 8节 ）6.4.1 牺 牲 阳 极 系 统6.4.2 强 制 电 流 系 统6.4.3 阴 极 保

24、 护 管 理 的 三 大 指 标6.4.4 测 试 项 目 6.5 设 计 计 算 6.5.1 强 制 电 流 系 统 （ 1)所 需 保 护 总 电 流 (2)单 站 保 护 范 围 (3) 所 需 站 数 (4)单 站 电 流（ 5)单 支 阳 极 电 阻 (6)所 需 阳 极 质 (7)回 路 电 阻 （ 阳 极 、 阴 极 导 线 、 阳 极 导 线 ） (8)电 源 功 率 6.5.2 牺 牲 阳 极 系 统（ 1） 所 需 保 护 电 流 （ 2） 单 支 阳 极 电 流（ 3） 阳 极 数 量 （ 4） 单 支 阳 极 保 护 范 围（ 5） 阳 极 寿 命 第 七 节 阴 极

25、保 护 测 试7.1 阴 极 保 护 电 位 测 试 7.1.1 一 般 原 则 7.1.2 参 比 电 极 7.1.3 测 试 仪 器 7.1.4 测 试 方 法 7.1.5 电 位 测 试 中 IR降 影 响 及 消 除 7.2 保 护 准 则 测 试 7.2.1 一 般 要 求 7.2.2 通 电 电 位 -850mV 7.2.3 极 化 电 位 -850mV 7.2.4 100mV极 化 差 建 立 中 衰 减 中 7.3 电 流 测 试 7.3.1 牺 牲 阳 极 电 流 标 准 电 阻 法 双 电 流 表 法 7.3.2 管 内 电 流 两 极 法 四 极 法 7.3.3 保 护

26、电 流 密 度 Js = (I1 I2)/ S 7.4 电 阻 测 试 7.4.1 土 壤 电 阻 率 现 场 四 极 法 土 壤 箱 法 7.4.2 接 地 电 阻 ZC8三 极 法 两 极 法 MEASUREMENT OF CURRENT DENSITY AND COATING RESISTANCECATHODIC PROTECTION OF PIPELINES 7.5 故 障 点 测 试 7.5.1 套 管 短 路 电 位 差 法 7.5.2 覆 盖 层 漏 点 地 面 检 漏 地 电 位 梯 度 7.5.3 与 其 它 管 道 短 路 点 地 面 电 位 梯 度 7.6 覆 盖 层 面

27、 积 电 阻 测 试 7.6.1 方 法 简 介 7.6.2 原 理 直 流 电 场 理 论 7.6.3 问 题 讨 论名 称 （ 定 义 ） 、 单 位德 国 贝 克 曼 定 义 ： 防 腐 层 电 阻 率 是 防 腐 层 电 阻 和 面 积 的 乘 积 。单 位 ： m2。测 量 方 法 的 区 别NACE TM 0102 地 下 管 道 保 护 性 覆 盖 层 电 导 率 的 测 量 方 法覆 盖 层 面 电 阻 与 保 护 电 流 密 度 的 关 系 7.6.4 检 漏 与 面 电 阻 测 量 的 区 别检 漏 可 定 性 的 给 出 防 腐 层 的 好 与 坏 ， 但 不 能 得 出

28、 面 电 阻 ；交 流 检 测 信 号 无 论 是 电 平 还 是 电 流 都 与 直 流 不 一 样 ； 用 于 检 漏 ， 交 流 电 流 信 号 好 于 电 平 信 号 。 NACE TM 0102简 介 （ 1） 一 般 方 法 （ 2） 电 位 衰 减 法 （ 3） 用 电 导 率 来 评 价 覆 盖 层 状 态 第 八 节 运 行 与 管 理8.1 概 述 阴 极 保 护 工 程 应 与 被 保 护 构 筑 物 同 时 设 计 、 同 时施 工 、 同 时 投 产 ， 一 旦 投 入 运 行 ， 就 应 确 保 阴 极 保 护系 统 持 续 有 效 ， 任 何 异 常 现 象 都

29、应 及 时 处 理 ， 这 是 管理 工 作 者 的 责 任 。 8.1.1 一 般 技 术 要 求8.1.1.1 被 保 护 构 筑 物 的 电 位 阴 极 保 护 的 有 效 性 判 据 是 保 护 电 位 ， 因 此 电 位 参 数 测 试 的 准 确性 显 得 十 分 重 要 ， 通 常 要 注 意 ： (1) 测 量 回 路 中 的 IR降 影 响 ； (2) 参 比 电 极 的 校 准 ； (3) 测 试 仪 表 的 精 确 度 （ 内 阻 及 量 程 ） ； (4) 外 界 干 扰 的 存 在 ； (5) 极 化 时 间 要 求 。 管 理 工 作 中 ， 被 保 护 构 筑 物

30、 的 电 位 是 必 测 项 目 ， 测 量 的 时间 间 隔 应 有 明 确 的 规 定 ， 定 期 测 得 的 数 据 要 纳 入 技 术 档 案 ， 永 久保 存 。 POTENTIAL MEASUREMENT WITH POLARIZATION PROBE 阴 极 保 护 准 则 的 练 习 自 然 电 位 通 电 电 位 断 电 电 位 0.550 0.980 0.851 A,B,C 0.450 0.848 0.554 C 0.501 0.899 无 IR降 A,B,C 不 知 道 0.932 0.865 A,B A=0.850V(通 ) ; B=0.850V(断 ) ; C=100

31、mV (极 化 差 ) 8.1.1.2 牺 牲 阳 极 系 统v 在 牺 牲 阳 极 设 计 时 ， 阳 极 与 被 保 护 构 筑 物 的 连 接 有 两 种 方 式 ，一 是 直 接 焊 到 被 保 护 体 上 ， 另 一 种 是 通 过 接 线 盒 与 被 保 护 体 相 连 。对 于 前 一 种 情 况 ， 被 保 护 构 筑 物 的 自 然 电 位 将 测 不 出 来 ， 应 采 用辅 助 试 片 ， 试 片 不 与 被 保 护 体 相 连 ， 并 置 于 同 一 电 解 质 中 ， 试 片的 材 质 应 与 被 保 护 体 相 同 。v 牺 牲 阳 极 的 测 试 参 数 有 电

32、位 、 电 流 和 电 阻 。v 牺 牲 阳 极 的 管 理 要 求 为 ： (1) 定 期 检 测 被 保 护 构 筑 物 的 电 位 ； (2) 半 年 或 一 年 检 测 一 次 阳 极 工 作 电 位 和 电 流 ； (3) 必 要 时 检 验 阳 极 表 面 腐 蚀 状 态 ； (4) 牺 牲 阳 极 装 置 系 统 完 整 性 维 护 。 v牺 牲 阳 极 故 障 分 析 有 以 下 两 项 ：（ 1） 阳 极 输 出 电 流 减 小 ， 达 不 到 保 护 电 位 ， 这 种 现 象 的 可 能 原 因 有 ： a. 阳 极 消 耗 ， 可 能 需 要 更 换 ； b. 阳 极

33、/阴 极 的 连 接 断 开 ； c. 阳 极 /导 线 接 头 断 开 ； d. 阴 极 /导 线 接 头 断 开 ； e. 阳 极 周 围 土 壤 干 燥 ； f. 环 境 污 染 对 阳 极 性 能 的 影 响 。 （ 2） 阳 极 输 出 电 流 增 大 ， 但 保 护 构 筑 物 电 位 极 化 不 上 去 ， 这 种 现 象 的 可 能 原 因 有 ： a.被 保 护 构 筑 物 所 需 电 流 过 大 ,阳 极 输 出 的 电 流 远 小 于 所 需 电 流 ； b.被 保 护 体 与 相 邻 金 属 构 筑 物 有 电 连 接 ； c.环 境 改 变 引 起 迅 速 去 极 化

34、 或 者 水 的 含 氧 量 增 大 ； d.绝 缘 装 置 失 效 ； e.覆 盖 层 老 化 或 破 坏 。 （ 3） 牺 牲 阳 极 其 它 故 障 a. 阳 极 体 腐 蚀 不 严 重 ， 但 阳 极 已 不 能 工 作 。 可 能 的 原 因 为 ， 阳 极成 分 不 合 理 ， 在 工 作 环 境 中 造 成 钝 化 所 致 ， 影 响 因 素 有 温 度 、 含 盐类 型 等 。 b. 阳 极 体 局 部 腐 蚀 严 重 ， 造 成 阳 极 体 断 裂 。 可 能 的 原 因 是 阳 极 合金 化 不 均 匀 ， 造 成 局 部 腐 恂 。 c. 未 达 设 计 寿 命 ， 阳

35、极 失 效 。 可 能 的 原 因 为 ， 阳 极 杂 质 含 量 高 ，阳 极 效 率 降 低 。 d. 在 交 流 电 干 扰 状 态 下 ， 有 时 阳 极 会 发 生 极 性 逆 转 ， 管 理 中 ， 如有 交 流 干 扰 要 严 密 监 视 。 8.1.1.3 强 制 电 流 系 统v 强 制 电 流 系 统 由 电 源 和 辅 助 阳 极 两 部 分 组 成 ， 其 维护 的 内 容 也 是 这 两 方 面 。 v 电 源 设 备 种 类 较 多 ， 采 用 交 流 供 电 的 有 恒 电 位 仪 、恒 电 流 仪 及 变 压 器 、 整 流 器 、 配 电 装 置 等 形 式

36、， 它 们的 维 护 保 养 与 低 压 用 电 设 备 一 样 。 采 用 TEG、 CCVT等 供 电 方 式 的 ， 除 了 要 按 低 压 电 器 设 备 的 维 护 要 求 外 ，还 要 对 燃 气 供 给 系 统 进 行 维 护 保 养 。 v 通 常 要 注 意 的 有 ：a. 电 连 接 点 牢 固 可 靠 ； b. 机 体 对 地 绝 缘 符 合 规 定 ； c. 外 壳 无 锈 蚀 ； d. 供 气 系 统 畅 通 无 阻 ； e. 散 热 板 无 积 炭 ； f. 太 阳 能 电 池 极 板 无 枳 雪 或 灰 尘 ； g. 不 同 地 理 位 置 ， 不 同 的 环 境

37、 温 度 要 校 准 仪 器 设 备 的 工 作 点 。 v 辅 助 阳 极 地 床 结 构 形 式 多 种 多 样 ， 不 管 使 用 什 么 样的 地 床 ， 都 要 注 意 ：a. 阳 极 引 线 接 头 防 水 绝 缘 密 封 完 好 ； b. 阳 极 对 电 解 质 的 电 阻 稳 定 不 变 ； c. 土 壤 环 境 中 的 阳 极 “ 气 阻 ” 现 象 。 v 对 于 强 制 电 流 阴 极 保 护 系 统 ， 常 见 故 障 及 其 原 因 有 ： (1) 通 电 后 ， 构 筑 物 /电 解 质 电 位 变 正 ， 这 是 正 、 负 极 接 反 了 ， 必 须 立 即更

38、正 ， 否 则 将 会 造 成 被 保 护 体 快 速 电 解 腐 蚀 ， 危 险 性 极 大 。 (2) 施 加 电 压 正 常 ， 电 流 小 但 不 为 零 ， 可 能 的 原 因 有 ： a. 阳 极 或 地 床 破 坏 ； b. 地 床 干 燥 或 阳 极 露 出 水 面 ； c. 土 壤 环 境 中 ， 阳 极 地 床 的 “ 气 阻 ” ； d. 阳 极 接 头 断 开 ； e. 阴 极 引 线 断 开 。 (3) 施 加 电 压 正 常 ， 电 流 为 零 ， 可 能 的 原 因 为 阴 、 阳 极 引 线 断 开 ， 或 阳极 完 全 失 效 。 (4) 施 加 电 压 、

39、电 流 偏 小 ， 可 能 的 原 因 有 ： a. 变 压 比 例 不 合 适 ； b. 变 压 、 整 流 器 故 障 ； c. 供 电 系 统 故 障 。 (5) 施 加 电 压 、 电 流 偏 大 ， 可 能 的 原 因 是 变 压 比 例 不 合 适 。 (6) 施 加 的 电 压 、 电 流 正 常 ,但 构 筑 物 /电 解 质 电 位 负 移 不 够 ， 可 能 的 原 因 有 ： a. 电 连 接 点 断 开 或 接 头 电 阻 过 大 ； b. 测 试 点 处 土 壤 干 燥 或 土 壤 充 气 过 多 ； c. 环 境 去 极 化 作 用 过 强 ， 或 水 中 含 氧

40、量 增 大 ； d. 绝 缘 故 障 ， 与 其 它 构 筑 物 短 路 ； e. 金 属 构 筑 物 的 屏 蔽 作 用 ； f. 相 邻 阴 极 保 护 装 置 失 效 ； g. 防 腐 覆 盖 层 老 化 或 损 坏 。 (7) 施 加 的 电 压 、 电 流 正 常 ， 但 构 筑 物 /电 解 质 电 位 负 得 不 正 常 ， 可 能 的 原 因 有 ： a. 在 远 端 电 连 续 性 跨 接 断 开 ； b. 调 试 之 后 ， 电 解 质 的 充 气 降 低 ； c. 电 解 质 流 速 降 低 ； d.干 扰 跨 接 断 开 ； (8) 施 加 的 电 压 、 电 流 正

41、常 ， 但 构 筑 物 /电 解 质 电 位 波 动 ， 可 能 的 原 因 是 杂 散 电 流 干 扰 。 8.1.1.4 管 理 测 量v 由 于 阴 极 保 护 系 统 管 理 测 量 为 现 场 测 量 ， 就 测 量 的准 确 性 、 重 现 性 和 对 比 性 而 言 ， 要 求 操 作 者 力 争 作 到 ： (1) 测 试 仪 表 前 、 后 一 致 ； (2) 参 比 电 极 位 置 固 定 不 变 ； (3) 环 境 条 件 （ 温 度 、 湿 度 等 ） 尽 量 相 同 ； (4) 接 线 连 接 工 具 一 样 ； (5) 参 比 电 极 使 用 前 应 校 正 。 8

42、.2 地 下 金 属 构 筑 物8.2.1 总 则 按 SY/T 5919 94标 准 要 求 ， 埋 地 钢 质 管 道 阴 极 保 护 管 理 主要 控 制 下 面 几 个 指 标 ： (1) 保 护 率 100 ； (2) 运 行 率 95 ； (3) 保 护 度 85 ； (4) 保 护 电 位 ： 一 般 地 区 为 -0.85V（ CSE） 或 更 负 ； 当 土 壤 或 水 中 含 有 硫 酸 盐 还 原 菌 时 ， 为 -0.95V（ CSE） 或 更 负 。 保 护 率 反 映 管 道 施 加 有 效 阴 极 保 护 覆 盖 范 围 的 程 度 ， 通 常 以 保护 管 道

43、的 总 长 和 未 达 有 效 保 护 管 道 长 度 两 参 数 计 算 。 保 护 率 计 算 公 式 为 ：Tc 100 式 中 TC保 护 率 ； L1 施 加 保 护 管 道 总 长 ， km； L0 未 达 有 效 保 护 管 道 总 长 ， km； L LL1 01 阴 极 保 护 运 行 率 反 映 在 一 年 时 间 内 ， 阴 极 保 护 运 行 时 间 所 占的 比 例 。 运 行 率 计 算 公 式 为 ： T 100 式 中 T阴 极 保 护 运 行 率 ； T1 年 度 内 有 效 运 行 时 间 ， h； T0 全 年 小 时 数 ， 取 8760h。 TT10

44、阴 极 保 护 保 护 度 反 映 阴 极 保 护 有 效 程 度 ， 通 常 采 用 通 电 、 不通 电 的 试 片 腐 蚀 速 率 来 计 算 。 保 护 度 计 算 公 式 为 ： TN 100 式 中 TN阴 极 保 护 保 护 度 ； G1 未 加 保 护 试 片 的 失 重 ， g； S 1 未 加 保 护 试 片 的 裸 露 面 积 ， cm2； G2 施 加 保 护 试 片 的 失 重 ， g； S2 施 加 保 护 试 片 的 裸 露 面 积 ， cm2。 G S G SG S1 1 2 21 1/ 最 终 总 结 一 基 础 知 识 1 腐 蚀 原 电 池 2 管 道 上

45、 腐 蚀 电 池 的 几 种 形 式 3 电 池 中 的 电 子 流 动 4 阴 极 保 护 的 两 种 方 法 5 哪 种 保 护 方 法 对 周 围 有 干 扰 6 无 电 地 区 有 几 种 可 使 用 的 电 源 7 牺 牲 阳 极 有 几 种 ,土 壤 中 用 哪 两 种 8 锌 镁 阳 极 的 杂 质 主 要 有 9 电 绝 缘 装 置 的 形 式 10 杂 散 电 流 的 指 标 11 管 道 防 腐 层 的 种 类 12 防 腐 层 的 电 阻 单 位 13 防 腐 层 的 屏 蔽 14 土 壤 腐 蚀 简 单 判 定 参 数 15 排 流 的 方 式 二 阴 极 保 护 理

46、论 1 术 语 :参 比 电 极 、 管 /地 电 位 、 Von、 Voff 2 保 护 准 则 3 使 用 准 则 4 说 明 通 电 /断 电 和 IR降 的 关 系 （ 画 个 图 ） P169 5 断 电 测 量 电 位 的 采 样 时 间 6 杂 散 电 流 中 如 何 测 量 管 /地 电 位 7 防 腐 层 面 电 阻 与 电 流 密 度 间 的 关 系 8 套 管 中 电 绝 缘 9 绝 缘 接 的 防 强 电 的 措 施 10 城 市 管 网 如 何 测 电 位 才 准 11 阴 极 保 护 管 道 管 理 的 三 大 指 标 的 计 算 12 管 道 貌 岸 然 防 腐 层 面 电 阻 的 计 算 （ 电 位 差 、 电 流 、 面 积 ） 13 AC干 扰 的 主 要 危 害 是 什 么 14 地 下 铁 路 的 供 电 是 DC还 是 AC 15 我 国 干 线 铁 路 电 气 化 供 电 是 DC还 是 AC