储罐底板阴极保护的方法
海四联储罐外底板阴极保护方式的选择及参数计算
海四联储罐外底板阴极保护方式的选择及参数计算
为了保护海上化工园区的储罐防止外部腐蚀，海四联储罐外底板采用阴极保护方式。
本文将研究储罐外底板阴极保护方式的选择和参数计算。
1.阴极保护方式的选择
阴极保护是防止金属材料在电化学腐蚀环境中发生腐蚀的一种有力手段。
储罐外底板的阴极保护方式包括电流极性、牺牲阳极和惰性阳极三种。
（1）电流极性阴极保护
电流极性阴极保护是在阴极表面施加负电位，以达到防腐的目的。
在储罐外底板的阴极保护中，开挖地基，设置反应器、电极等装置，通过外部电源将阴极电流引入地下，从而达到防腐的目的。
牺牲阳极阴极保护是指在阴极表面安装另一种金属材料以替代阴极受到腐蚀。
在储罐外底板的阴极保护中，以碳钢牺牲阳极作为外底板电位的稳定器，使得外底板保持一定的负电位。
综合以上三种方式，并结合海上化工园区的实际情况，选择阴极保护方式应采用牺牲阳极阴极保护。
（1）储罐外底板阴极保护电位计算
E=E_r-E_q
式中，E为阴极保护电位；E_r为基准电位，取标准氢电极的电位；E_q为反应电位，根据储罐外底板水分、PH值、温度等环境因素，按照牺牲阳极的活化程度计算得出。
i=K·(E-E_c)
式中，i为阴极保护电流密度，A/m²；K为电极反应速率常数；E为阴极保护电位；
E_c为基准电位。
P=i·U。
网状阳极在储罐底板阴极保护中的应用
冯 骅等: 网状阳极在储罐底板阴极保护中的应用
(2) 电流密度: 10mA m 2; (3) 填沙电阻率: 400008 ·cm ; (4) 阳极最大输出: 20mA m ; (5) 阳极埋深: 距储罐底板 150～ 300mm。 313 设计计算 阳极的长度可以根据勾股定理逐根计算, 也可 以用底板面积除以阳极间距估算。
关键词: 网状阳极; 混合金属氧化物; 参比电极; 电缆接头 中图分类号: T G174141 文献标识码: B 文章编号: 10052748X (2001) 0220069203
A PPL ICA T ION O F GR ID ANOD E IN PRO T ECT ION O F TAN K BO T TOM
表 1 燕山石化 10 万 m 3 原油储罐 阴极保护电位测量数据
储罐编号 直径
电压
电流 底板中心电位
m
V
A
V (CSE)
1
81
311
117
- 1146
2
81
218
113
- 1125
6 讨论及结论
英 国 规 范 (B S7361 ) 规 定 保 护 电 流 密 度 是 10mA m 2; 美国规范 (A P I651) 建议保护电流密度为 10～ 20mA m 2; 我国规范建议 5～ 10mA m 2。 由于 我国建造的储罐底板普遍有防护层, 新建储罐底板 的实际保护电流密度在 013～ 014mA m 2 之间。 尽 管实际保护电流密度远远低于设计值, 但考虑到防 护层会随时间老化, 设计时选择 5mA m 2 还是合理 的。选用 10mA m 2 的保护电流密度是过于保守的。
4 网状阳极阴极保护系统的安装
储罐内壁牺牲阳极阴极保护方法
储罐内壁牺牲阳极阴极保护方法由于原油储罐、污水罐罐底内壁的腐蚀主要是缘于原油沉积污水引起的电化学腐蚀、细菌腐蚀，且罐底的原油沉积污水有着较高的含盐量（主要是S-2、Cl-、HCO-3、Na+、Ca+2等）和较高的温度，因此其腐蚀性较强。
目前普遍采用牺牲阳极法对储罐底板内壁进行阴极保护，这种方法对储罐安全可靠，无需专人管理，且保护效果好。
通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。
阳极块在储罐内壁上均匀布置，钢板与阳极块直接焊接连接。
牺牲阳极保护法特点：①施工快速、简便，不会产生腐蚀干扰。
②投入成本较低，经济性强。
③安全可靠，无需专人管理。
④保护效果显著。
根据内壁介质的情况,阳极可以选用铝合金阳极或镁合金阳极。
内壁采用牺牲阳极保护时，要注意温度的影响。
对40~70℃的水介质环境中，镁阳极因为腐蚀率太高而不适用。
根据保护面积、保护年限、介质电阻率计算所需的阳极数量，选择阳极规格形状。
阳极在罐底板上呈环状均匀分布，阳极支架与底板焊接。
牺牲阳极易于安装，而且当阳极消耗为初始重量的85%时，可以利用清罐机会进行更换。
针对储罐内壁牺牲阳极的设计步骤：①计算阴极保护面积（罐内浸水面积）罐底内壁保护面积计算：S=πr2S-保护面积r-储罐半径②选定保护电流密度，计算保护电流保护电流计算：I=SIaS-保护面积Ia-保护电流密度③确定保护年限，计算所需阳极总量阳极使用寿命：Ｔ＝0.85W/ωIT-阳极工作寿命a W-阳极净质量，kgω-阳极消耗率kg/(A.a)④根据阳极单支数量，计算阳极支数阳极数量：N=f.IA/IaN-阳极数量IA-所需保护电流A Ia-单支阳极输出电流AF-备用系数，取2-3倍牺牲阳极法是储罐内常用的阴极保护方法，它可以任意布置不必担心电源连接，它的电位有限，没有必要担心过保护为先，牺牲阳极可以做成任意形状。
根据内壁介质的情况,阳极可以选用铝合金阳极或镁合金阳极。
内壁采用牺牲阳极保护时，要注意温度的影响。
储气罐阴极保护
储罐阴极保护一、阴极保护方法（1）牺牲阳极法储罐和管道内壁常用的阴极保护方法就是牺牲阳极法，牺牲阳极法可以不必担心电源的连接而可以任意布置；它的电位是有限的，就没有担心过保护危险的必要；可以做成任意形状的牺牲阳极。
（2）强制电流法从原则上讲用于设备外部的阴极保护所用的牺牲阳极也可以作为设备内部的牺牲阳极材料，但是因为内部的不易更换，也不易检测，因此，在管道内壁施加阴极保护时要选择那些体积小而又寿命长的阳极，这类阳极有铂、镀铂型阳极。
以前储罐内多采用牺牲阳极法来实现阴极保护，有的地方至今还保持这种方法。
但是使用惰性阳极的强制电流阴极保护法比牺牲阳极保护法更加灵活且具有优势。
其原理是在高腐蚀性的电解液中牺牲阳极极易受到局部电池的腐蚀，这样阳极的消耗速度就会很快，因此需要频繁的更替更新，这样牺牲阳极法就不是那么经济了。
使用强制电流对设备的内部实行阴极保护时，电流只会在设备的内部流动，但是不会对外部的设备形成干扰，但是会对内部与保护体电绝缘的构件产生干扰，因此在设计时就要考虑使用跨接电阻对此进行消除。
二、储罐内阴极保护（1）水罐内壁阴极保护像是大型水罐，比如高架水罐、电站的河水罐、海水储罐、锅炉的供水罐等，比较适合采用前置电流阴极保护，其辅助阳极材料有硅铁、石墨、铅、镀铂钛，在灌顶的适当位置悬挂下去，也可以通过罐壁钻孔的技术固定阳极。
在电阻率极高的水中，多采用铜芯连续式镀铂钛的线性阳极，就能获得电流的均匀分布。
（2）原油脱水罐的阴极保护脱水罐的液体常常分为三层比如水、乳化液、油等，水层中的含盐量高并且溶解有机酸、二氧化碳，腐蚀性特别强，都应该采用阴极保护。
在低含盐量及低温度（温度低于30℃）时多使用高活化铝阳极或者是镁阳极。
通常的情况下最为经济的是强制电流法，各类辅助阳极都可以使用，但是阳极和它的附件材料都要能承受油品的侵蚀。
三、原油储罐牺牲阳极保护（1）保护的方法原油储罐阴极保护多采用从罐顶打孔进入，然后将参比电极和平衡的重物放到内底板上，达到合适的水电卫，以保证良好状态。
海四联储罐外底板阴极保护方式的选择及参数计算
海四联储罐外底板阴极保护方式的选择及参数计算一、背景海四联是中国石油天然气集团公司旗下的精油储运公司，主要从事精油运输和储存。
为保证储罐的安全运营，必须对其进行焊接和防腐处理。
其中，阴极保护是一种常见和有效的防腐措施。
本文将围绕海四联储罐外底板阴极保护方式的选择及参数计算进行阐述。
二、阴极保护方式的选择阴极保护可以分为直流阴极保护和交流阴极保护两种方式。
直流阴极保护是采用外加直流电源的方法，使储罐成为带负电荷的阴极，从而抑制金属的电化学腐蚀。
交流阴极保护则是将电源的直流变成低频交流，使得阴极负电位变化，难以产生氢气而防止腐蚀。
在选择阴极保护方式时，需要考虑到如下几个因素：1. 环境条件环境条件影响阴极保护方式的选择，如环境湿度、温度、土壤含水量和化学成分等。
在海四联储罐的环境中，由于其在海边位置，温度较高、湿度较大，化学成分不稳定，因此采用交流阴极保护更为合适。
2. 电流密度电流密度是指单位面积的电流强度，可以反映防腐效果。
在选择阴极保护方式时，需要根据罐底板的面积和电流密度进行计算。
一般来说，直流阴极保护的电流密度要比交流阴极保护高，但也容易引起氢脆性。
在海四联储罐中，采用交流阴极保护的电流密度一般为0.5-1mA/m²。
3. 维护成本阴极保护的维护成本也是选择保护方式的一个重要因素。
在海四联储罐中，直流阴极保护的维护成本相对较高，因为需要定期更换电极、电缆以及电源等设备。
而交流阴极保护则相对简单，只需定期检查和清理罐底板的附着物。
综合考虑上述因素，海四联储罐外底板采用交流阴极保护方式更为适合。
三、参数计算1. 阳极设计在交流阴极保护中，阴极是罐壁金属，而阳极则是放置在附近的外部电极。
阳极的数量和位置需要根据罐底板的面积和电流密度进行计算。
一般来说，阳极距离罐壁距离不应小于1.5倍罐壁厚度，阳极距离之间的间距不应小于阳极直径的2倍。
在海四联储罐中，阳极采用高硫铁电极，阳极直径为20mm，长度为3m，数量为16根。
海四联储罐外底板阴极保护方式的选择及参数计算
海四联储罐外底板阴极保护方式的选择及参数计算随着我国经济的快速发展，石油、化工等行业的储罐数量逐渐增多。
储罐外底板是储罐的重要部分，其腐蚀保护至关重要。
在外底板的腐蚀保护中，阴极保护是一种常用的方式。
本文将围绕海四联储罐外底板阴极保护方式的选择及参数计算展开讨论。
一、阴极保护方式的选择对于海四联储罐的外底板阴极保护方式的选择，需要考虑多方面因素，包括储罐结构、储罐材质、土壤情况、外部电源条件等。
根据现行规范，阴极保护通常采用两种方式：外加电流阴极保护和原电池式阴极保护。
具体选择哪种方式，需要根据具体情况进行综合考虑。
1. 外加电流阴极保护外加电流阴极保护是通过外部电源向金属结构提供阴极保护电流，从而实现金属结构的阴极保护。
这种方式适用于大型储罐，特别是地下储罐。
通过外部电源输入的直流电流，使储罐的外底板获得负电位，从而达到保护金属的目的。
外加电流阴极保护的优点是保护效果好，可靠性高，适用范围广。
但缺点是投资大，维护成本高，需要有可靠的外部电源支持。
原电池式阴极保护是利用土壤中的电解质和金属结构之间的电化学反应来提供阴极保护电流的方式。
这种方式适用于中小型储罐，特别是地面储罐。
如果土壤的电导率较高，可采用原电池式阴极保护。
原电池式阴极保护的优点是投资较小，维护成本低，无需外部电源支持。
但缺点是保护效果受土壤条件影响较大，需要根据具体情况进行参数计算和调整。
二、参数计算在外加电流阴极保护中，需要进行电流密度计算。
一般来说，外底板的电流密度应根据外底板的材质、土壤电导率等因素进行计算。
电流密度的计算公式为：I = K × AI为所需的保护电流密度（A/m^2），K为保护电流密度系数（mA/m^2），A为阴极保护面积（m^2）。
保护电流密度系数K的计算需要考虑土壤的电导率、pH值、温度等因素。
一般来说，K值可根据规范或经验值进行取值。
阴极保护面积A可通过测量获得。
2. 原电池式阴极保护参数计算在原电池式阴极保护中，需要进行原电池式阴极保护参数的计算。
储罐底板外加电流阴极保护施工方案
某某国际机场扩建工程场外供油工程10000m3油罐阴极保护施工方案河南省防腐某某有限公司二00六年十二月十三日某某国际机场扩建工程场外供油工程10000m3油罐阴极保护施工方案储罐底板的阴极保护可采用网状阳极系统、柔性阳极系统以及在储罐基础内铺设镁带等三种方式。
经济效益分析比较表明，在储罐底板采用网状阳极系统，既合理又经济。
一、网格阳极系统的组成1、网格阳极阴极保护系统包括恒电位仪、钛/混合金属氧化物带、接线箱、参比电极和阳／阴极电缆。
2、恒电位仪将交流电转换成直流电，由参比电极控制其电流输出，阴极电缆连接在储罐上，阳极电缆连接混合金属氧化物阳极网。
系统工作时，电流从阳极网释放到沙层中并流入储罐底板，通过电缆返回到恒电位仪阴极。
当储罐底板的电流达到一定密度后，底板将停止腐蚀。
3、由混合金属氧化物阳极带（Corr-TapeⅡ）与钛导电片(Corr Stds Bar)相互垂直铺设，在交叉处焊接而成的阳极网，它处于罐底板下面的回填砂中，是外加电流阴极保护的辅助阳极。
阳极带间距为1.2m。
导电片间距为4m,阳极网距罐底板一般为150－300mm.4、阳极电缆线以及参比电极电缆线箱内连接，并且连接到电源设备。
5、参比电极用来监测阴极保护效果，采用硫酸铜塑料外壳参比电极Corr cell 802。
6、阴/阳极电缆采用不少于4根的阴阳极电缆，以保证系统的可靠性和电流分布更加均匀。
1、阳极材料混合金属氧化物阳极带Corr-TapeⅡ是由TIR2000混合金属氧化物涂敷在钛金属表面上制成，规格如下。
成分：ASTMB265，一级钛；宽度：6.35 mm；厚度：0.635 mm；重量：17.8 kg／km；电阻：0.138 ohm／m；覆盖层：TIR2000金属氧化物,最大输出电流：42A/m2、钛连接片钛连接片Corr-Stds呈银灰色，表面光亮，无污物，规格如下。
成分：ASTMB265（CPTAGr1/2）；一级钛宽度：12.7mm厚度：0.9mm重量：59.6㎏/1000m电阻：0.049ohm/m3、专用接头Corr-Feed Cnnt，电缆是高分子聚乙烯铜芯电缆，其长度应使该电缆能够连接到接线箱，截面积一般为10mm2。
储罐阴极保护方法
储罐阴极保护方法储罐的阴极保护方法主要有以下几种：1. 外加电流阴极保护：对于大型石油储罐，当土壤组成的电解液率非常高时，通常会采用外加电流阴极保护。
这种方法通过外部电源提供电流，使储罐成为阴极，从而防止腐蚀。
2. 牺牲阳极阴极保护：对于小型石油储罐或土壤电阻率不高的环境，通常会采用牺牲阳极阴极保护。
这种方法通过在储罐周围埋设比储罐金属更活泼的金属（如镁、锌等），使其作为阳极被腐蚀，从而保护储罐不被腐蚀。
3.罐底线形阳极阴极保护：在储罐底部铺设线形阳极，通过外加电流使线形阳极成为阴极，保护储罐底部不受腐蚀。
4. 罐周深井阳极外加电流阴极保护：在储罐周围设置深井阳极，通过外加电流使深井阳极成为阴极，保护储罐周围土壤中的金属结构不受腐蚀。
5. 罐周浅埋阳极外加电流阴极保护：在储罐周围浅埋阳极，通过外加电流使浅埋阳极成为阴极，保护储罐周围土壤中的金属结构不受腐蚀。
以上方法各有优缺点，选择哪种方法取决于储罐的大小、土壤电阻率、环境条件等因素。
在实际应用中，需要根据具体情况进行综合考虑和选择。
当然，我可以为您提供关于储罐阴极保护方法的更多信息。
6. 涂层与阴极保护结合：为了提高储罐的防腐性能，通常会在储罐表面涂覆一层防腐涂料，如环氧树脂、聚氨酯等。
这些涂料能有效隔绝储罐与腐蚀环境的接触，减缓腐蚀速率。
在此基础上，再结合阴极保护技术，可以进一步提高储罐的防腐效果。
7. 监测与维护：为了确保阴极保护系统的有效性，需要定期对储罐进行监测和维护。
监测内容包括阴极保护电流的分布、土壤电阻率的变化等。
一旦发现异常情况，应及时采取措施进行调整和维护，确保阴极保护系统的正常运行。
在选择储罐阴极保护方法时，还需要考虑以下因素：* 储罐材质：不同材质的储罐对腐蚀的敏感性不同，因此需要根据储罐材质选择合适的阴极保护方法。
* 土壤条件：土壤的电阻率、湿度、含盐量等因素都会影响阴极保护效果，因此在选择阴极保护方法时需要考虑土壤条件。
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通常我们可以采用外加电流阴和牺牲阳极阴极保护两种。
一些比较的大的储油罐，电解质土壤度组率很高时，我们通常采用是外加电流阴极保护，而对于一些小型的储油罐，电阻率不是很高，没有超出电阻率施工规定的我们通常使用牺牲阳极阴极保护方式。
正常罐体地基基础施工采用的有沥青砂，沥青砂会阻碍阳极输出的电流流向被保护的底板，一般不建议采用沥青砂铺设，可以选择地板喷涂涂料，达到防腐效果，在底板焊接时会破坏底板油漆的保护，但也只是很小的一部分，还是能有效地减小对阳极电流的需要，，可以使电流分布的更加均匀。
储罐底板外壁阴极保护我们一般采取的是网状阳极，网状阳极在国内以及国外都得到了广泛使用。
阳极网的铺设一般都处于储罐的基础之中，由于阳极的的反应会产生氧气，氧气会积聚在储罐的底板下方，有的储罐下方安装安装防渗膜或者有混凝土承台时，这个现象显现的较为突出。
氧气的存在会导致储罐底板很难得到保护，施工时，我们会采取在阳极网的上方铺设一层5-10cm的焦炭，焦炭的的作用可以很好地输出氧气，减少氧气的产生。
焦炭还有很好的导电性能，保证了罐体对阳极保护电流的需求。