SYT 0019-97 埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范
牺牲阳极设计施工验收规范
牺牲阳极设计施工验收规范颁布时间修订时间起草人/修订人审核批准 1998 年 7 月 9 日2002 年 4 月 1 日2008 年 10 月史小军、陈珩周卫陈秋雄深圳市燃气集团股份有限公司Shenzhen gas corporation limited版本号第 1 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 1 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司企业标准深圳市燃气集团股份有限公司Shenzhen gas corporation limited安全技术管理标准体系文件版本号第 2 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 2 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 3 页共 6 页牺牲阳极设计施工验收规范文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008 /version Page 3 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 4 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 4 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 5 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 5 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 6 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 6 of 6 No.颁布时间修订时间起草人/修订人审核批准1998 年 7 月 9 日2002 年 4 月 1 日2008 年 10 月史小军、陈珩周卫陈秋雄深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 1 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 1 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited颁布时间修订时间起草人/修订人审核批准 1998 年 7 月 9 日2002 年 4 月 1 日2008 年 10 月史小军、陈珩周卫陈秋雄深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited 1 主题内容与适用范围本标准规定了牺牲阳极阴极保护装置的设计施工及验收的技术要求。
牺牲阳极设计施工验收规范
牺牲阳极设计施工验收规范颁布时间修订时间起草人/修订人审核批准 1998 年 7 月 9 日2002 年 4 月 1 日2008 年 10 月史小军、陈珩周卫陈秋雄深圳市燃气集团股份有限公司Shenzhen gas corporation limited版本号第 1 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 1 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司企业标准深圳市燃气集团股份有限公司Shenzhen gas corporation limited安全技术管理标准体系文件版本号第 2 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 2 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 3 页共 6 页牺牲阳极设计施工验收规范文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008 /version Page 3 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 4 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 4 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 5 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 5 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 6 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 6 of 6 No.颁布时间修订时间起草人/修订人审核批准1998 年 7 月 9 日2002 年 4 月 1 日2008 年 10 月史小军、陈珩周卫陈秋雄深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 1 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 1 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited颁布时间修订时间起草人/修订人审核批准 1998 年 7 月 9 日2002 年 4 月 1 日2008 年 10 月史小军、陈珩周卫陈秋雄深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited 1 主题内容与适用范围本标准规定了牺牲阳极阴极保护装置的设计施工及验收的技术要求。
牺牲阳极的阴极保护埋地钢管牺牲阳极法阴极保护施工质量的控制
牺牲阳极的阴极保护埋地钢管牺牲阳极法阴极保护施工质量的控制埋地钢管在使用过程中发生被腐蚀的原因有很多，其中电化学腐蚀就是威胁最大的一种。
埋地钢管外壁绝缘层一旦出现破损，电化学腐蚀就会在绝缘层破损处剧烈反应，而且腐蚀速度快，往往会造成管道局部穿孔。
而采用牺牲阳极法阴极保护技术可保证埋地钢管不受电化学腐蚀，且该技术不用外部电源，简单易行、经济有效、对环境产生电污染少、不干扰邻近金属设施等。
为了有效防止埋地钢管的电化学腐蚀，充分发挥牺牲阳极法阴极保护的作用，提高保护的有效性，必须保证该技术施工过程中各个环节的安装质量。
一、施工前准备1、对管道进行绝缘电阻测试根据规范的规定，如要有良好的阴极保护效果，必须确保管道覆盖层的绝缘电阻值大于*****Ω・m2。
因此在管道施工时应把握以下几个因素：第一，已做防腐的钢管在运输过程中应注意不要被损伤，在管道安装时应逐根检查，并进行电火花测试，发现伤口及时修补，并进行绝缘电阻测试直至达到要求。
第二，对于现场作表面防腐的管道，施工前应彻底清除钢管表面的铁锈、氧化皮及浮灰，选用防腐性能、电绝缘性能好的材料，对焊口的补口应采用与钢管相同的防腐材料，钢管防腐层及补口处应作100%电火花测试合格。
2、正确选取阳极安装位置资料显示和实践证明，为了降低阳极的损耗速度,延长使用寿命，牺牲阳极用于土壤电阻率≤100Ω・M场合效果较好。
由于土壤电阻率是牺牲阳极应用中很关键重要的参数，因此必须确保管道敷设地带的土壤电阻率的测量、选取正确，符合实际。
宜按以下原则选择阳极安装位置：1）、地下水位较高或潮湿低洼处；2）、土层厚，无石块，便于施工；3）、对邻近的金属构筑物干扰较小，与被保护管道之间不得有其他管道；4）、阳极安装位置与管道汇流点距离适当。
3、管道安装时应确保纵向的连续导电确保阴极保护电流通畅，是实现阴极保护的必要条件，应对管道的非焊接部位如法兰、大小头承插头、丝扣连接等的电阻值进行100%测试，对于达不到标准要求的结构应采用电缆跨接方式确保管道的电连续性，特别应注意在电缆二个接头处要去锈、去漆，结合严密、牢固。
镁阳极的介绍、分类和用途
镁阳极的介绍、分类和用途
镁是电化学阴极养护工程中常用的一种牺牲阳极材料，具有较高的化学活性，它的电极电位较负，驱动电压高。
同时镁外观难以形成有效的养护膜。
因此，在水介质中，镁外观的微观腐蚀电池驱动力大，养护膜易于溶解，镁的自腐蚀很猛烈，在阴极上发生析氢回响2H++2e-H2。
镁基牺牲阳极有纯镁、Mg-Mn 系合金和Mg-AI-Zn-Mn 系合金等三类，其共同的特点是密度小、理论电容量大、电位负、极化率低，对钢铁的驱动电压很大(>0.6V)，适用于电阻率较高的土壤和淡水中金属构件的养护。
镁阳极：镁合金牺牲阳极的简称，又称镁合金阳极、镁牺牲阳极。
用于阴极保护系统，是防止电化学腐蚀的重要设备与材料。
因为镁合金阳极的电位高，经常用于埋地构筑物的阴极保护，比如埋地石油输油管道、天然气、煤气输气管线等。
镁阳极用途：主要用于地下及淡水中的输油、输气,供排水管线、地下电缆、化工、通讯、港湾、船舶、水库闸门等工程的防腐保护。
例如石油燃气管道，储罐，热水交换器，冷凝器等.我公司可生产高电位及低电位镁阳极。
镁阳极分类：1.高电位镁合金牺牲阳极2.镯式镁合金牺牲阳极3.组装镁合金牺牲阳极4.带状镁合金牺牲阳极5.国标镁合金牺牲阳极
镁合金牺牲阳极执行标准:GB/T17731-2004镁合金牺牲阳极SY/T0019-97埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范。
镁合金牺牲阳极性能：单位质量发生电量大、电位高；是理想的牺牲阳极材料。
镁合金牺牲阳极特点：（1）比重小、电位较负。
（2）对铁的驱动电压高，
电流效率低。
（3）特别适用于高电阻率介质中。
阴极保护施工组织设计
.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................1.本工程设计文件2.国家有关的施工技术规范、规程、规定及其定额标准等。
管道阴极保护施工方案
施工组织设计一、工程概况2、施工技术要求和执行标准2.1执行标准：《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》SYJ4006-90、《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》SY/T0023-97、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-2003、《埋地钢质硬质聚氨脂泡沫塑料防腐保温层技术标准》SY/T0415-96。
2.2施工技术要求：执行设计施工图和设计变更技术文件。
二、编制依据1.《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY 0007-19992.《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T 0036-20003.《阴极保护管道的电绝缘规范》SY/T 0086-20034.《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SYJ36-895.《埋地钢质检查片腐蚀速率测试方法》SYJ29-876.《埋地钢质管道牺牲阳极保护设计规范》SY/T0019-19977.《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》SYJ4006-90三、施工准备1、技术准备1.1本项榆炼原油管道防腐保护施工应具有完整齐全的施工图纸和设计文件。
1.2备齐设计单位明确提出本项榆炼原油管道防腐保护施工的技术规范要求和标准。
1.3项目部结合工程实际情况提出施工方案，并进行技术交底。
1.4所用原材料应具有出厂合格证及检验资料，并抽样检查，抽样率不少于3%。
1.5制定详细的安全生产操作规程，做好防火、防毒工作，并制定出具体措施。
１1.6制定文明施工措施，坚持绿色环保施工，确保环境安全卫生。
1.7结合甲方安排，准备针对本工程的开工报告，办理榆炼原油管道阴极保护施工工作票，施工记录，质量检验表格。
1.8准备齐全施工记录、自检记录、气象记录、施工日记等。
2、组织准备2.1施工准备框架图（下见图）2.2原材料准备2.2.1我公司按ISO9001质量体系标准，建立了完善的质量保证体系，我们选择了国内外多个原材料供应厂家作为合格的分供商。
与此对应，建立了可靠的原材料供应网络以及相应的原材料接、检、保制度。
埋地钢质燃气管道牺牲阳极阴极保护设计_王亚平
埋地钢质燃气管道牺牲阳极阴极保护设计王亚平1, 康志刚2, 孙 权3, 高 鹏4, 李 志1, 张 艳1(1.武汉材料保护研究所,湖北武汉430030;2.武汉市燃气热力规划设计院,湖北武汉430000;3.武汉市天然气有限公司,湖北武汉430000;4.建设部沈阳煤气热力研究设计院,辽宁沈阳110026) 摘 要: 根据C J J95—2003《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》和S Y/T0019—97《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》要求,结合新建埋地钢质燃气管道外防腐层性能特点,探讨了牺牲阳极阴极保护设计方法及设计中应注意的问题。
关键词: 燃气管道; 阴极保护; 牺牲阳极; 设计中图分类号:T U996 文献标识码:B 文章编号:1000-4416(2008)01-0B13-05D e s i g no f S a c r i f i c i a l A n o d e C a t h o d i c P r o t e c t i o n f o r B u r i e dS t e e l G a s P i p e l i n eW A N GY a-p i n g, K A N GZ h i-g a n g, S U NQ u a n, G A OP e n g, L I Z h i, Z H A N GY a n A b s t r a c t: A c c o r d i n g t o T e c h n i c a l S p e c i f i c a t i o n f o r C o n t r o l o f E x t e r n a l C o r r o s i o no n U n d e r g r o u n d G a s P i p e l i n e o f S t e e l i n A r e a o f C i t i e s a n d T o w n s(C J J95-2003)a n d D e s i g nS p e c i f i c a t i o n o f S a c r i f i c i a l A n o d e f o r B u r i e d S t e e l P i p e l i n e(S Y/T0019-1997),t h e d e s i g n m e t h o d o f s a c r i f i c i a l a n o d e c a t h o d i c p r o-t e c t i o n a n d t h e p r o b l e m s t o w h i c h a t t e n t i o n s h o u l d b e p a i d i n t h e d e s i g n a r e d i s c u s s e d,c o m b i n e d w i t h t h e p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s o f e x t e r n a l a n t i c o r r o s i o n c o a t i n g o f n e wb u r i e d s t e e l g a s p i p e l i n e. K e y w o r d s: g a s p i p e l i n e; c a t h o d i c p r o t e c t i o n; s a c r i f i c i a l a n o d e; d e s i g n 钢质燃气管道因发生电化学腐蚀往往对社会造成严重危害。
第二部分 牺牲阳极法阴极保护设计
η——修正系数：由于阳极之间有屏蔽作用，所
以多支阳极并联后的总接地电阻将大于理论值 （Ra/Nb），故应在理论值后乘一个大于1的修正系数 η，η与并联支数和阳极间距有关（查下表7-2-2或下图 1）
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表7-2-2 （见参数表）
图1 牺牲阳极组接地电阻修正系数η
I A J s S 表 J s Dg外 Lg
式中：IA——整个管道所需保护电流（A） Dg外——管道外径（m） Lg——管道总长度（m） Js——管道所需的最小保护电流密度（A/m2）
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Js的选取
Js的选取是设计的关键，其影响因素很多（包括：管道防 腐绝缘层的材质，施工质量以及土壤参数等），因此，理论计 算很难（误差大），实际工程中常常根据经验选取，有条件 时，可用实验测定。 本次设计，根据经验，参照绝缘层电阻率与Js的关系，由 下表选取，处于两值之间的用插值法求取。
——引自《管道防腐蚀手册》
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2.2 常用阳极形状、规格
梯形截面镁合金阳极规格
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阳极其他形状
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4 ( Dg外 Dg内 ）
ρg——管材电阻率（ Ωmm2/m）
S——管道横截面积（mm2） Dg内， Dg外——管道内外径（mm）
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埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范
(SY/T0019-97)
1、适用范围：本规范适用于埋地及水中钢质管道牺牲阳极阴极保护系统的设计。
本规范不适用于海洋环境中牺牲阳极阴极保护。
SYJ 23-86 埋地钢质管道阴极保护参数测试方法。
（未见替代标准）
2、一般规定
1）牺牲阳极的设计寿命应与管道使用年限相匹配，一般为10～15年。
2）被保护的管道应具有质量良好的覆盖层。
新建管道的覆盖层电阻不得小于10000Ω·m2，否则不宜采用牺牲阳极。
对于旧管道，应根据具体需要决定。
3）当土壤电阻率大于100Ω·m时，不宜采用牺牲阳极。
4）所有被保护的埋地钢质管道应根据需要设置绝缘接头或绝缘法兰。
5）保护准则：（1）相对于饱和铜/硫酸铜参比电极的管道阴极极化电位至少为850mV；（2）管道表面与接触电解质的稳定饱和铜/硫酸铜参比电极之间的阴极极化电位差值最小为100mV。
这一参数可以是极化的建立或衰减过程中的数据。
3、技术条件
1）镁合金阳极：镁阳极按截面划分有梯形和D形两种。
当在水中应用时，阳极可做成半球形或镯式，其重量应能满足阳极工作寿命的要求。
带状镁阳极可用高纯镁或Mg——Mn 合金制造。
镁阳极钢芯表面应镀锌，阳极体与钢芯的接触电阻应小于0.001Ω。
2）锌合金阳极：锌阳极为梯形截面，其规格按净重分为6.3,9,12.5,18,25,35.5和50Kg 七种，长度有600，800和1000mm三种。
作参比电极用的锌阳极的规格为直径50mm，长度300mm。
用于锌阳极的钢芯表面应镀锌，阳极体和钢芯之间的接触电阻应小于0.001Ω。
3）镁、锌复合式阳极：复合式牺牲阳极由镁和锌两部分组成，锌在芯部，镁在外部。
4、工艺计算
1）单支阳极接地电阻计算公式（见本标准10页，下同）。
2）组合阳极接地电阻计算公式（10页）。
3）阳极输出电流计算公式（11页）。
4）所需阳极数量计算公式（12页）。
5）阳极工作寿命计算公式（12页）。
5、工程设计
1）阳极种类的选择
土壤中牺牲阳极种类的应用选择
2
（1）牺牲阳极埋设有立式和卧式两种，埋设位置分轴向和径向。
阳极埋设位置一般情况下距管道外壁3～5m，最小不宜小于0.3m，阳极深度以阳极顶部据地面不小于1m为宜。
成组埋设时，阳极间间距以2～3m为宜。
（2）牺牲阳极必须埋设在冰冻线以下。
在低限水位低于3m的干燥地带，阳极应适当加深埋设；在河流中阳极应埋设在河床的安全部位，以防洪水冲刷和挖泥清淤时损坏。
3）测试系统
（1）牺牲阳极阴极保护的测试系统应能提供被保护体的自然电位、阳极性能、保护电位的功能。
（2）通常应在相邻两组牺牲阳极管段的中间部位设置测试桩，桩的间距以不大于500mm 为宜。
（3）牺牲阳极测试桩处应设有辅助试片及长效参比电极，辅助试片应与被保护材质相同。
（4）牺牲阳极的连接电缆通常使用铜芯电缆。
推荐型号为：
VV-1KV/1×10mm2
6、施工要求
1）阳极连接电缆的埋设深度不应小于0.7mm，四周垫有5~10cm厚的细砂，砂的上部应覆盖水泥护板或红砖。
敷设时，电缆长度要留有一定裕量。
2）电缆和阳极钢芯宜采用焊接连接，双边焊缝长度不得小于50mm。
7、运行与管理
1）牺牲阳极投入运行后的测量项目一般有
（1）电位：
a 阳极开路电位；
b 阳极闭路电位；
c 管道开路电位（投运前为自然电位）；
d 管道保护电位；e试片自然电位；
（2）电流：
a 单支阳极输出电流；
b 组合阳极联合输出电流；
3电阻：
a 单支阳极接地电阻；
b 组合阳极联合接地电阻；
所有参数的测量应符合《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》的规定。
2）牺牲阳极投入运行后，应定期进行监测和维护，至少每半年一次。