埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范
城镇燃气埋地钢质管道阴极保护的设计
城镇燃气埋地钢质管道阴极保护的设计城镇燃气供应是现代城市生活中不可或缺的一部分，而城镇燃气管道的安全性是保障城市居民生活安全的重要环节。
埋地钢质管道作为城镇燃气输送的主要管道，受到外界环境的侵蚀，容易出现腐蚀现象，为了保护钢质管道，阴极保护技术成为一种重要的保护措施。
下面将介绍城镇燃气埋地钢质管道阴极保护的设计。
阴极保护技术是一种利用外部电流或天然电位来减缓导体腐蚀速率的技术。
在城镇燃气管道阴极保护设计中，需要考虑以下几个方面：防腐涂层、阴极保护电位、阴极保护电源以及监测系统。
首先，防腐涂层是阻隔钢质管道与外界环境的直接接触，起到抵御腐蚀的作用。
在设计防腐涂层时，需要考虑涂层的材料、厚度以及施工方式等因素。
一般选用的防腐涂层材料有环氧煤沥青、环氧涂料等。
涂层的厚度要满足一定的要求，以确保有效地阻隔锈蚀物质的渗透。
施工时要注意涂层的均匀性和质量，以免出现漏涂或涂层粘接不牢等问题。
其次，阴极保护电位是阴极保护系统的重要参数。
钢质管道的腐蚀速率与管道周围溶液的电位有关，通过提供负电位以调整电位差，可以减缓或抑制钢质管道的电腐蚀。
在设计阴极保护电位时，需要考虑管道材质、土壤性质以及周围环境因素等因素。
在正常情况下，一般将阴极保护电位设置为-0.85V到-1.1V之间，来达到较好的防腐蚀效果。
但需要根据具体情况进行调整。
阴极保护电源是提供阴极保护电流的装置，其作用是为阴极保护系统提供所需的电流。
常见的阴极保护电源有直流电源和交流电源。
在设计阴极保护电源时，需要考虑电源的工作稳定性、电流容量以及维护保养等因素。
为了确保阴极保护电流的稳定性和可靠性，可以选择双电源供电系统或备用电源供电系统。
最后，监测系统是对阴极保护系统运行状态进行监测和控制的重要手段。
通过监测系统可以实时了解阴极保护系统的运行情况，并及时发现可能存在的问题。
常见的监测参数包括管道电位、管道电流、土壤电阻等。
监测系统可以采用有线传输或无线传输方式，以实现远程监控和管理。
城镇燃气埋地钢质管道阴极保护的设计
城镇燃气埋地钢质管道阴极保护的设计河南邦信防腐材料有限公司2017年3月31日随着城镇燃气地下管网的迅速发展，钢质管道的腐蚀与防护问题也日益突出。
为了延长埋地钢质管道的使用寿命，确保城镇燃气供应安全、可靠，通常采用阴极保护方法保护埋地钢质管道。
1 阴极保护设计1．1 阴极保护类型的确定阴极保护属于电化学保护，是利用外部电流使金属腐蚀电位发生改变以降低其腐蚀速率的防腐蚀技术。
埋地钢质管道阴极保护分为强制电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护两种[2～7]。
强制电流阴极保护主要适用于郊区等地下管网单一地区的燃气主管道或城镇燃气环网。
其优点是输出电流大而且可调，不受土壤电阻率影响，保护半径较大；系统运行寿命长，保护效果好；保护系统输出电流的变化可反映出管道涂层的性能改变。
其缺点是需设专人维护管理，要求有外部电源长期供电，易产生屏蔽和干扰，特别是地下金属构筑物较复杂的地方。
牺牲阳极阴极保护主要适用于人口稠密地区和城镇内各种压力级制燃气管道。
其优点是不需外加电源，施工方便，不需进行经常性专门管理，不会生屏蔽，对其他构筑物也不会产生干扰，保护电流分布均匀、利用率高。
其缺点是输出电流小，保护范围有限；需定期更换，不能实时监测输出电流分的变化，也不能反映管道涂层的状况。
根据以往的经验和我们的实践得知，城镇燃埋地钢质管道宜采用牺牲阳极阴极保护来减缓土壤对管道的电化学腐蚀。
1．2 阴极保护电流的确定要使埋设的燃气管道得到充分的保护，就要证有足够的电流使管道不受到腐蚀。
钢质管道廖的小保护电流是阴极保护设计重要的参数之一，其计算公式如下：I=AIP (1)式中I——管道所需保护电流，mAA——管道总表面积，m2IP——保护电流密度，mA/m2保护电流密度Ip是根据管道的防腐层种类、好坏来确定的，新建沥青玻璃布防腐管道所需的Ip约0.1mA/m2，新建三层PE管道所需的Ip约0.001 mA/m2，旧管道的Ip取0.3mA/m2。
SYT 0019-97 埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范
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）。
管道阴极保护施工方案
管道阴极保护施工方案经典文档施工组织设计一、工程概况1、小河、天赐湾—乔沟湾—榆炼原油管道输送工程全长60.17公里，阴极保护工程全长60.17公里。
设计年输油量70万吨。
设计压力6.4MPa，钢管选用20#无缝钢管。
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标准》SYJ36-895.《埋地钢质检查片腐蚀速度测试方法》SYJ29-876.《埋地钢质管道牺牲阳极保护设计标准》SY/T0019-19977.《长输管道阴极保护工程施工及验收标准》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。
经典文档下载完可编辑复制经典文档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制定具体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。
1.6制定文化施工措施，保持绿色环保施工，确保环境安全卫生。
1.7结合甲方安排，准备针对本工程的完工报告，管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、景象记录、施工日志等。
SYT 0036-2000 埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范
２０１ 极保护 ｃｔ ｄ ｐｏ ｃｏ ． １ ． － Ａ ａ ｏｉ ｒ ｅ ｉ ｈ ｃ ｔ ｔ ｎ 通过阴极极化控制电化学腐蚀的技术。阴极保护有牺性阳极法和强制电流法． ２０２ 强制电流 ｉｐｅ ｅ ｃｒ ｎ ．． ｍ ｒ ｓ ｕ ｅｔ ｓ ｄ ｒ 又称外加电流。通过外部电源施加的电流。 ２０３ 浦助阳极 ｉｐｅ ｅ ｃｒ ｎ ａｏｅ ．． ｍ ｒ ｓ ｕ ｅｔ ｄ ｓ ｄ ｒ ｎ 旧称接地阳极。与强制电流电源的正极相连， 仅限于以导电为目的的电极。
更负。 注： 地电位测量值， 正确解释管／ 必须考虑测量方法中所含的Ｉ Ｒ降误差， 通常采用下面的几个方法
Ｉ ）侧量或计算 Ｉ ； Ｒ降
２ 检查阴极保护系统以往的性能， ）
３ 评价管道及其环境的物理和电性能； ） ４ 确定是否存在腐蚀的直接证据。 ）
２ 相对饱和硫酸铜参比电极的管／ 地极化电位为一８０ ５ｍ Ｖ或更负。 ３ 管道表面与同土壤接触的稳定的参比电极之间阴极极化电位值最小为 １０ ０ｍ Ｖ。这一准则可
电缆
３２２ 被保护的新建管道应具有质量良好的覆盖层。 ．． ３２３ 被保护管道应在下列位置装设绝缘接头或绝缘法兰， ．． 并应符合国家现行标准《 阴极保护管道的
电绝缘标准》 Ｙ Ｔ ８ 和《 Ｓ ／ ０ ６ 绝缘法兰设计技术规定》Ｙ Ｔ １ 的要求。 ０ Ｓ／ ０ ６ ５
Ｉ 设计保护系统范围内管道与非保护对象连接处； ２ 管道与厂、 库、 站、 井的连接处； ３ 干线管道与分支管道的连接处； １ 杂散电流强干扰区与非干扰区的分界处； ５ 不同金属结合部位； ６ 有覆盖层的管道与裸管道的交接部位；
中华人民共和国石油天然气行业标准
埋地钢质管道强制电流阴极 保护设计规范
现役埋地燃气钢质管道极阴极保护的设计分析
现役埋地燃气钢质管道极阴极保护的设计分析确定了阴极保护的建造理念之后，本篇文章简单叙述了该理念的具体实施步骤，准确分析了燃气管道阳极的材料选用。
与此同时还将每一个步骤的数据进行了检测，简化镁阳极的运用方法。
在设计理念之上。
我们需要在实际中去应用，弥补埋地钢制管道因防腐层存在针孔、老化以及缺陷等保护不足，从而达到延长管道的安全使用寿命的目的。
标签：现役燃气管道；阴极保护；牺牲阳极；钢制管道1 管道阴极保护方法的选择燃气管道埋于地下需要经过特别的处理，其电极的阳极按照规定必须用化学包装材料进行包装，与此同时阴极的一端就不用包装起来。
燃气管道的阴极保护有很多种措施，我们要根据燃气管道的实际需求，选择适当的燃气保护材料。
在城市燃气行业的阴极保护中，固定电流法和牺牲阳极保护阴极法最为广泛应用。
除了牺牲阳极保护阴极的方法，我们还可以针对部分特殊城市，进行高效的特殊举措。
按照埋地钢质燃气管道技术准则的规定，流程中的一切步骤都需要经过相关部门的批准。
在整个工程竣工之后，要高标准的进行验收，使用专业的仪器，并且雇佣专业的团队进行验收。
2 牺牲阳极法设计主要参数的确定2.1 土壤电阻率的测试再对燃气管道进行地下装置时，我们需要掌握整个流程的数据，尤其是土壤电阻率，它直接影响着燃气管道阳极的种类和规格。
地下的情况相对于地上来说较为复杂，土壤中有各种腐蚀因素，这些腐蚀因素都会干扰电离子的浓度和含水量。
土壤中的各种物质因素，都会影响钢管的使用期限，水质中之所以会出现电离子浓度过高的现象，是因为钢管的单调性导电性较好。
我们可以根据地底下的钢管分泌物或残留物，检测出钢管的安全质量及使用年限。
2.2 阴极保护电流密度的选择埋地钢管流程中的各种数据都需要掌握，尤其是阴极保护电流的密度，它的影响因素非常多，需要保护其表面的结构。
燃气管道埋于地下需要经过特别的处理，其电极的阳极按照规定必须用化学包装材料进行包装，与此同时阴极的一端就不用包装起来。
埋地钢制管道阴极保护技术规范
《埋地钢制管道阴极保护技术规范》规定国标GB/T21448-2008《埋地钢制管道阴极保护技术规范》规定，管道的阴极保护系统中极化电位应为-850mV CSE或者更负，（不含IR 将，数值等于瞬间断电电位）。
管道的最大极化电位不能比-1200mV CSE更负。
在厌氧菌或SRB及其他有害菌土壤环境中，管道极化电位应为-950mV CSE或者更负。
在土壤电阻率100~1000欧姆每米环境中的管道，管道极化电位负于-750mV CSE。
在土电阻率 大于1000欧姆每米的环境中的管道，管道极化电位负于-650mV CSE。
当以上准则难以达到的时候，也可以采用阴极极化大于100mV的判断依据。
但是在高温条件下、SRB的土壤中、存在杂散电流干扰及异种金属材料偶合的管道中不能采用100mV极化准则。
国际标准ISO15589-1 2003《陆上管道阴极保护标准》的规定：与国际相同。
通电电位判断标准，如果无法进行瞬间断电电位测量时，保护电位可以遵循以下原则：1、针对于埋在电阻率非常低的土壤（低于2000ohm.cm）中的管道，在一公里测试桩上测量的通电电位低于-1.30V CSE；或近间距通电电位（15m或更小间距）低于-1.10V CSE。
2、如果被保护管道在土壤电阻率比较大的环境中（大于2000ohm.cm），在一公里测试桩上的通电电位低于-1.50V CSE，或者近间距通电电位（15m或者更小）低于-1.20V CSE。
3、通电电位比自然电位负向偏移250mV或者300mV（该指标应该已经从NACESP-2007标准中删除）。
阴极极化是指瞬间断电测量得出的电位减去金属结构物的自然电位，所得到的数值不能小于100mV。
在普通情况下断开电源以后不到一秒内测量瞬间断电的电位值。
等一定时间以后大约一天或者两天的时间金属结构去极化后再次测量金属结构的自然电位，这样的差值就是阴极极化电位，所得数值正常情况下不会超过一百毫伏。
解析埋地钢质管道阴极保护方式及其维护
解析埋地钢质管道阴极保护方式及其维护发布时间：2021-06-22T09:53:16.690Z 来源：《基层建设》2021年第8期作者：魏东[导读] 摘要：埋地钢质管道由于所处环境的复杂性，容易存在腐蚀现象，进而缩短管道的使用寿命，导致输送介质泄漏问题的产生。
身份证号码：3207241985****XXXX 江苏 214000摘要：埋地钢质管道由于所处环境的复杂性，容易存在腐蚀现象，进而缩短管道的使用寿命，导致输送介质泄漏问题的产生。
为此，在埋地钢质管道作业中，有必要加大对管道的保护力度，采取有效的处理措施，降低腐蚀影响，加大管道使用率。
本文就对埋地钢质管道阴极保护及维护加以分析探讨，以供参考。
关键词：埋地钢质管道；阴极保护；维护；埋地钢质管道施工中因与土壤中的水分及空气产生电化学反应，致使自身结构不断被腐蚀，性能逐渐降低。
土壤中二氧化碳、卤素离子均会加剧钢质管道的腐蚀，而埋地管道腐蚀后发生安全事故的几率也随之增加，进而产生严重的危害。
本人有幸全程参加了2019年无锡海辰半导体项目，空气化工公司室外埋地高压氮气管道的施工。
该项目设计采用无缝钢管，沿厂区埋地敷设，焊口100%拍片。
总长度约5KM，埋地管道防腐采用阴极防护设计方案。
本项目也是本人第一次施工中使用阴极防护方案，翻阅了大量的资料，做了一些总结工作供大家参考使用。
1阴极保护系统阳极保护系统可分为两种形式，一是牺牲阳极阴极保护系统，一是强制电流阴极保护系统。
两者唯一的差别是电源来源方式不同。
前者电流的产生以金属或合金材料为主，利用低于钢质管道电位的金属或合金材料作为阳极，完成系统电流供应。
后者主要是以太阳能电池、整流器、恒电位仪等作为电流产生的主要设备，达到系统电源供应目标。
在实际作业中，工作人员要根据现场实际情况及钢管腐蚀特征，采取科学有效的阴极保护方式。
在无锡海辰半导体项目中，最后采用的是牺牲阳极阴极保护系统。
2金属管道牺牲阳极阴极保护2.1系统1）合理选择牺牲阳极牺牲阳极阴极保护方式可应用的范围较多，如电阻率较低的土壤内；沼泽等恶劣环境下，不过该环境下只适用于小管径管道的保护；短距离钢管；带有防腐层的大口径钢管等。
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埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范
一、设计目标
1.延长管道的使用寿命，减少腐蚀损坏。
2.保证管道正常运行，减少维修和更换的成本。
3.避免对环境造成污染和安全隐患。
二、设计原则
1.选择合适的阴极保护方式，如直接电流阴极保护、间接电流阴极保
护等。
2.确定管道的适当电位，使其能够得到有效的保护。
3.设计合理的电流密度，避免过高或过低的电流密度对管道造成损害。
4.设计合适的阳极布置，保证阳极与管道之间的电流传递均匀。
5.考虑到土壤情况，设计合适的土壤电阻率。
三、设计参数
1.根据管道的长度和直径确定电流需求量。
2.根据土壤电阻率确定阳极运行电压。
3.根据电流需求量和阳极运行电压计算所需阳极数量和分布。
4.根据阳极布置方案确定阳极与管道之间的距离。
5.根据阳极材料的耐蚀性选择合适的阳极。
四、施工和维护
1.保证阳极和管道之间的良好接触，避免电流流失和脱落。
2.定期检查阳极和管道的状态并进行必要的维护和更换。
3.确保阴极保护系统的可靠运行，监测电位和电流密度。
4.制定完善的隐患排查和应急处理方案，确保管道的安全运行。
五、评估和改进
1.定期评估阴极保护系统的效果并进行必要的改进。
2.根据管道的使用情况和环境变化调整电流密度和电位。
3.根据维护和更换记录分析管道的腐蚀状况，改进设计和施工方案。
六、安全措施
1.施工和维护人员应具备相关技术知识和操作经验。
2.遵守相关安全规范，使用防护设备和工具。
3.避免电流泄露和短路，确保施工和维护安全。
以上是埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范的一些要点，设计规
范应根据具体情况进行调整和补充。
通过合理的设计和施工，可以有效延
长管道的使用寿命，降低维修和更换的成本，提高管道的安全性和可靠性。