汇龙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设计方案及说明书_2019
河南汇龙合金材料有限公司编制刘珍技术部储罐内壁牺牲阳极阴极保护设计目前，防腐涂层与阴极保护系统相结合的防腐方法已在储罐防护中得到了广泛应用。
然而，在一些储罐进行大修时发现，罐内底板虽然采用了牺牲阳极阴极保护，但罐内底板仍然产生了严重的腐蚀，究其原因主要是因为牺牲阳极设计重量不足、罐底周边牺牲阳极安装量不足等。
储罐内壁阴极保护设计过程中，保护电流的需求量取决于储罐内保护面积的大小和内涂层质量的优劣。
为最大程度的降低保护电流的需求，罐内金属表面均应涂有有效的防腐涂层，包括耐蚀合金的内表面。
对于原油储罐内阴极保护系统设计，只有罐内沉积水区域内金属表面(带或不带涂层)接触水相时才应予以考虑。
进行储罐内壁阴极保护设计之前，应收集设计时所需的必要数据，包括：①在正常操作情况下的电解质特性：S、CO)，电阻率、pH值、温度(平成分(溶解气体、O、H2均和变化)、压力、水位(最小、最大和平均水位)，工作时的最大流速;②阴极保护系统的设计寿命;③罐内涂层类型、涂层厚度等④根据电解质的资料，选择裸钢的保护电流密度。
河南汇龙合金材料有限公司编制刘珍技术部储罐内阴极保护系统设计过程中，牺牲阳极材料的选择至关重要，具体设计中应当考虑以下2个主要方面：①与电解液(成分、温度)的兼容性;②可用的空间和在有限区域内的电流分布。
活化铝铟合金阳极、锌合金阳极、镁阳极应根据不同的条件和设备选用。
根据挪威船级社规范DNVRP IM01-2005，铝的效率将随温度的变化而改变。
当储罐服役温度超过5O℃时，必须选用铝基合金牺牲阳极。
若为饮用水，应使用镁合金牺牲阳极。
如果电解液为污水且S、可适用铝合金。
但硫化氢溶解量每增加20m g/I，含有H2铝合金的工作效率将减少。
对于容积较小的容器，应采用小梯形或扁平截面的镶装式阳极。
对于容积较大的储罐，阳极类型可以是镶装式或底部截面为梯形或半圆柱，或者采用带有梯形或圆柱截面的悬挂型阳极。
当采用镶装式阳极时，其面对罐或容器表面的阳极表面应涂以适当的涂层。
牺牲阳极阴极保护设计说明
牺牲阳极施工图设计说明（五）阴极保护1.主要设计及施工规范《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T21447-2018《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448-2017《镁合金牺牲阳极》GB/T17731-2015《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T21246-20202.设计概况本工程对消耗油库至外场供油干管和回油干管进行牺牲阳极阴极保护。
供油干管与回油干管平行敷设，采用联合阴极保护方式，被保护管道两端设绝缘接头。
被保护管道相关数据见下表：序号名称材质管径（外径X壁厚）（mm）长度（m）防腐层备注1供油干管20＃377X1216003PE加强级2回油干管20＃219X816003PE加强级3.设计参数土壤电阻率：30Ω·m覆盖层电阻率：≥10000Ω·m2设计使用年限：20年管道最小保护电流密度：0.05mA/m2管道自然电位：-0.55V（CSE）管道最小保护电位：-0.85V（CSE）4.设计内容及技术参数4.1本工程设5组镁合金牺牲阳极，每组设3支阳极块，每组间距400米。
4.2设测试桩5组，与牺牲阳极结合设置。
5.材料的选用及技术要求5.1本工程选用镁合金牺牲阳极，牌号:AZ63B，质量符合《镁合金牺牲阳极》GB/T17731-2015中的要求。
阳极形状选用梯形。
牺牲阳极应具有完整的质量证明文件，阳极上应标记材料类型，阳极质量和炉号。
阳极电化学性能、规格尺寸如下表：牌号开路电位V（CSE）工作电位V（CSE）实际消耗率Kg/（A·a）重量（Kg）尺寸（mm）备注AZ63B-1.57～-1.60-1.52～-1.577.511700X（110+90）X885.2牺牲阳极填包料由石膏粉、膨润土和工艺硫酸钠组成，它们的质量百分比为75：20：5。
填包料预包装，袋子应采用麻袋或棉质布袋，不应采用化纤类包装袋。
填料厚度应均匀密实，各个方向填料厚度不小于200mm。
牺牲阳极法阴极保护方案
牺牲阳极法阴极保护方案一、将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金，该金属或合金为阳极，依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护，这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。
二、牺牲阳极法阴极保护的优点：（1）不需要外部电源；（2）对邻近金属构筑物无干扰或很小；（3）电流输出虽不能控制，但有自动调节倾向，且覆盖层不易损坏。
（4）调试后，可不需日常管理；（5）保护电流分布均匀，利用率高；三、牺牲阳极材料1 作为牺牲阳极材料，必须满足以下条件:1.1有足够负且稳定的电位，不仅要有足够负的开路电位，而且要有足够的闭路电位（或称工作电位，即在电解质介质中与金属结构连接时牺牲阳极的电位）。
1.2腐蚀率小，且腐蚀均匀，要具有高而稳定的电流效率。
牺牲阳极的电流效率是指实际电容量与理论电容量的百分比，以%表示。
1.3电化学当量高，即单位重量产生的电流量大。
1.4工作中阳极的极化率要小，溶解均匀，产物易脱落。
1.5腐蚀产物不污染环境、无公害。
1.6材料来源广泛，加工容易并价格低廉。
2、镁2.1镁阳极的特点是比重小、电位很负、对铁的驱动加压很大，且单位发生的电量大。
2.2镁作为牺牲阳极，有较快的溶解速度，镁在电解质中溶液中的腐蚀行为是由本身很负的电位和表面上保护膜的性质所决定。
2.3镁的标准电极电位为-2.37V(SHE);非平衡电极电位则随腐蚀性介质的性质而变，例如：镁在海水中的电位为-1.5V(SCE)，镁在土壤之中的电位为 1.5V至-1.6(SCE)，镁在碱溶液中的电位约为-0.84V(SCE)。
镁的电极电位与介质的PH值有密切关系,PH值在酸性范围内，电位较负，因为生成的腐蚀产物氢氧化镁在碱性介质中是难溶的。
正因为镁在酸性及中性介质中的电位较负和保护膜的不稳定性，所以镁在酸性和中性介质中的腐蚀速度较大。
而在碱性介质中，镁的表面保护膜稳定，电位较正，腐蚀速度则因此而降低。
镁作为牺牲阳极使用时，与电位较正的金属相接触，这时，镁产生阳极化，会引起负的差异效应，即在阳极极化的影响下，金属的自溶大为增强。
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。
阴极保护技术钢质储罐施加阴极保阴极保护技术
阴极保护技术钢质储罐施加阴极保阴极保护技术河南汇龙合金材料有限公司技术介绍阴极保护是最有效的腐蚀控制措施，但对不完全熟悉它的人来说，有点神秘，显然，许多人感觉到阴极保护是一种复杂的方法。
实际上，阴极保护的基本原理很简单，其复杂性在于阴极保护的应用过程中。
美国腐蚀工程师协会（NACE）对阴极保护的定义是：通过施加外加的电动势把电极的腐蚀电位移向氧化性较低的电位而使腐蚀速率降低。
采用阴极保护技术延缓钢铁构筑物的腐蚀主要有两种方法：牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。
牺牲阳极阴极保护就是在金属构筑物上连接或焊接电位较负的金属,如铝、锌或镁。
阳极材料不断消耗,释放出的电流供给被保护金属构筑物而阴极极化，从而实现保护。
外加电流阴极保护是通过外加直流电源向被保护金属通以阴极电流，使之阴极极化。
该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构。
阴极保护是一种控制钢质储罐和管道腐蚀的有效方法，它有效弥补了涂层缺陷而引起的腐蚀，能大大延长储罐和管道的使用寿命。
根据美国一家阴极保护工程公司提供的资料，从经济上考虑，阴极保护是钢质储罐防腐蚀的最经济的手段之一。
自1824年阴极保护技术发现以来，阴极保护技术已广泛应用于石油石化等各行各业各个领域的钢铁构筑物的腐蚀防护。
各国关于钢质储罐施加阴极保护的规定：英国：在侵蚀性环境中的油罐，阴极保护是涂层保护的有效补充。
日本：1981年高压力协会石油储罐防腐蚀指南：新建的和已建的储油罐都应进行阴极保护。
美国：1984年环境保护局的法规：新建油罐应在一开始就要考虑涂层和阴极保护；已有涂层的旧罐应追加阴极保护。
我国：SY0007-1999钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范3.0.5：储罐罐底板外壁应采用阴极保护，储罐内壁除经调查证明不需设阴极保护外，一般应采取阴极保护措施。
阴极保护的方法和条件-汇龙
河南汇龙合金材料有限公司刘珍阴极保护的方法和条件1阴极保护的方法1.1牺牲阳极法牺牲阳极法就是让被保护的金属和另一种金属或者合金链接在一起，被链接的金属或合金的电位比被保护的金属更负。
牺牲阳极的性质比较活泼。
所以在电解液里面它开始溶解的速度非常快，很快就能释放电流让金属金属阴极极化，这样就可以让金属得到保护。
1.2强制电流法强制电流法被保护的电流因为外部直流电源的输入而产生阴极电流，于是就出现了阴极极化的状态，这样就能够让金属得到保护。
强制电流法和众多的因素密切相关，比如阳极、参比电极、直流电源和连接电缆都是必不可少的。
通过辅助阳极能偶让电流进入到被保护的金属当中，所以阳极工作的时候就是处于电解环境里面。
1.3排流保护河南汇龙合金材料有限公司刘珍所谓的排流保护指的是在电流比较散杂的情况下，对这些电流进行排除对被保护构筑物施加阴极保护。
一般而言，有三种方式都可以用来进行排流保护：第一个方法是直接排流。
如果散杂电流干扰电位极性没有太大波动的时候，可以借助电缆把被保护金属和干扰因素连接在一起，让杂散的电流能够排除。
这个方案虽然操作便捷，但是要是判断的不够精准，那么很可能适得其反让杂散的电流更多。
第二个方法是极性排流。
当杂散电流干扰电位极性正负交变时，能够借助二极管让杂散电源回到干扰源，因为二极管在输送电流的时候只能单方向输送，把杂散电流朝正向排出，而负向的就用被当做阴极保护。
现在，极性排流法比较常用。
第三个方法就是强制排流。
前面提到的直接排流法和极性排流都是在排流的过程当中才能实现保护作用，而没有进行排流的时候，金属就不能得到很好的保护作用。
针对这个弊端，于是就有了强制排流这个方法。
在无杂散电流时通过整流器供给保护电流，如果出现杂散电流就借助排流来实现保护。
一般情况下，强制排流采用的都是恒电位仪，在进行排流保护的时候也会有一部分的保护电流输出。
河南汇龙合金材料有限公司刘珍2.阴极保护条件要进行阴极保护，需要满足一下几个特质：首先，腐蚀介质要具备导电性，这样才能产生完整的电路。
储罐内壁牺牲阳极阴极保护
储罐内壁牺牲阳极阴极保护1、原油罐金属底板的腐蚀与防护地上钢质储油罐使用过程中经常遭受内外环境介质的腐蚀，其中罐底板腐蚀穿孔事故占储罐腐蚀事故比率最高，因此应对储油罐罐底板实施有效的防腐措施，减少泄漏事故的发生，以延长储油罐大修周期。
涂料防腐是用覆盖层将金属与介质隔开，从而对金属起到保护作用。
但由于覆盖层有微孔，老化后易出现龟裂.剥离等现象。
若因施工质量差而产生针孔，使裸露的金属形成小阳极，覆盖层部分成为大阴极而产生局部腐蚀电池，则会更快地破坏漆膜。
因此，采用单独的涂料保护效果不佳。
若采用涂料与阴极保护联合的保护方法，使裸露的金属获得集中的电流保护，弥补了覆盖层缺陷，是现阶段储罐罐底板防腐最为经济有效的方法。
储罐边缘板在罐结构中的作用十分重要，但却容易渗进水而遭受腐蚀。
目前在役的储罐均未采取有效的防腐措施，要全面控制罐底板的腐蚀，除了对罐底板主体进行防护外，还要对边缘板外露部分（以下边缘板均特指边缘板外露部分）采取有效的防腐措施。
2、腐蚀机理水是原油罐底板的腐蚀根源，原油和水中的硫化物与罐底板金属反应机理为：在碳钢表面的硫化物氧化皮或锈层有孔隙的情况下，原油罐底水中Cl-离子能穿过硫化物氧化皮或锈层到达金属表面，在金属表面的局部地点形成小蚀坑。
生成的H+离子对金属产生活化作用，使小蚀坑继续溶解，成为孔蚀源。
孔蚀源成长的最初阶段，溶解下来的金属离子发生水解，生成氢离子。
这样会使小蚀坑接触的溶液层的PH值下降，形成一个强酸性的溶液区，这反而加速了金属的溶解，使蚀坑继续扩大、加深。
腐蚀从开始到暴露经历一个诱导期，但长短不一，有些需几个月，有些则需一年至几年。
坑蚀的形成，使原油罐金属底板受到很大的侵蚀。
由于坑蚀的面积很小，加之随机性和高度局部化的特征以及诱导期很长，因此很难用物理方法检测出坑蚀的深度。
即使泄露发生后，再用测厚仪测厚，仍不会发现罐金属底板有明显的减薄倾向。
3、防止罐底板腐蚀的几点措施（1）在油罐金属底板的结构设计中，尽可能将罐底板铺平，并略向脱水口倾斜，以利原油罐底的水脱除干净。
管道阴极保护牺牲阳极的安装与维护-汇龙_2020
管道阴极保护牺牲阳极的安装与维护
牺牲阳极阴极保护适用于管径较小、长度较短的埋地管道，以及特殊区域的阴极保护，牺牲阳极的安装方式直接决定着管道阴极保护的使用效率，因此其安装方式显得尤为重要。
尤其是一些不专业的施工队伍施工时，往往考虑施工简便而忽略使用效率的问题，造成施工不合理的现象时有发生。
与外加电流阴极保护相比，牺牲阳极的安装比较简单。
阳极安装方式就与管道接地电阻计算时所设计的安装方式
一致。
如在现场安装需要改变安装方式时，应进行重新计算。
当一个位置有几支阳极时，阳极要直线排列以降低电阻。
阳极可以与管道垂直，也可以与管道平行。
为了减小阳极场的影响，当阳极与管道平行时，镁阳极与管道的距离最小为5米;锌阳极与管道的最小距离为1.5米(空间允许时，间距最好3米)。
如果管道带空间受到限制，也可以将阳极埋设在较深的部位以满足与管道间距的要求。
牺牲阳极阴极保护系统的维护很简单，经常检查阳极的输出电流，阳极消耗尽后，及时更换。
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腐蚀原理：
原油罐的罐底板是腐蚀最严重的部位。
腐蚀最严重的部位集中在底板最外圈等沉积水较多的浮盘支柱下面，底板腐蚀穿孔基本发生在该部位，罐底板其它部位主要表现为坑蚀，钢板表面存在大小、深浅不一的腐蚀坑。
腐蚀类型主要为均匀腐蚀、坑蚀等，破坏形式主要为腐蚀穿孔。
原油沉积水的腐蚀随着炼油规模的不断扩大，加工高硫原油数量逐年增加，使得原油中H2S、硫醇等活化硫含量提高，再加上原油开采或运输过程中混入的污水，造成原油储罐沉积水腐蚀性增加。
（1）Cl-对腐蚀的影响。
在原油储罐底板最外圈等沉积水较多的部位，底板表面涂层由于长时间浸泡，在针孔或施工缺陷等部位出现局部鼓包、脱落。
Cl-
具有直径小、穿透性强等特点，优先有选择地吸附在涂层缺陷部位，与金属结合成可溶性氯化物，在罐底板表面形成点蚀核，逐步发展长大，形成孔蚀源。
孔蚀处的金属与孔外金属形成大阴极小阳极的微电池，阳极腐蚀电流加大，发生电化学反应，阳极溶解金属产生大量的金属正离子。
由于罐底污泥、锈层及
点蚀坑造成的闭塞作用，在蚀坑口形成氯离子闭塞原电池，使阴阳离子移动受到限制，造成点蚀坑内阳离子多于阴离子，导致Cl-向坑内移动浓缩酸化，进一步加速腐蚀，使蚀坑逐渐加深、扩大。
（2）S2-对腐蚀的影响。
不同品种的原油含硫比例不一，但都以硫化氢、硫醇和其它硫化物等形式存在于原油中。
S2-的存在不但使阳极反应受到催化，而且还使溶液中的亚铁离子的浓度大大降低，从而使阳极反应的起始电位更负及阳极极化曲线向负方向运动，造成阴极控制过程的腐蚀电流有较显著的增加，最终导致罐底板腐蚀的加剧。
（3）电导率的影响。
根据腐蚀电化学原理，某一腐蚀体系的腐蚀电流等于该体系阴、阳极反应的平衡电位差除以总电阻。
罐底板沉积水的电导率越大，即沉积水溶液的电阻越小，则该体系的腐蚀电流越大，由此表明罐底板沉积水的高电导率，会加剧罐底板的腐蚀。
（4）细菌腐蚀。
在原油罐底沉积水中存在着多种微生物，这些微生物诱发的腐蚀中最复杂的是由硫酸盐还原菌（简称SRB）引起的腐蚀。
硫酸盐还原菌是
一类能在厌氧条件下还原硫酸盐而生成硫化氢的细菌，它是典型的金属腐蚀性微生物，能在中性缺氧的环境中使腐蚀电池阴极去极化，加速腐蚀过程，其腐蚀产物中有硫化亚铁存在，亦会有硫化氢气味。
硫酸盐还原菌在缺氧中性介质中使钢铁腐蚀速度增加的主要原因是该菌对腐蚀的阴极过程起促进作用。
在缺氧条件下，金属腐蚀的阴极反应是氢离子的还原过程，但氢活化过电位高，阴极上只被一层氢原子覆盖，而硫酸盐还原菌却把氢原子消耗，于是去极化反应得以顺利进行。
防腐措施：
主要是指原油罐的内壁防腐，包括罐底内壁、罐壁（1.8m以下）和罐内附件（加热器、中央排水等），宜采用涂料加牺牲阳极阴极保护的联合保护法。
因为单纯的涂料防腐和牺牲阳极保护都存在着一定的缺陷；在涂料的施工过程中，涂层不可避免的存在着一些缺陷，形成极不合理的大阴极－小阳极的腐蚀结构，不但起不到保护作用，而且加剧了腐蚀；单独采用牺牲阳极保护同样存在着电流损失大，阳极消耗快，致
使保护系统寿命大大缩短；采用联合保护使这两种方
法相辅相成，获得较好的防腐效果。