柔性阳极阴极保护技术介绍
阴极保护安装解析
柔性阳极平面布置图：
1、柔性阳极敷设过程： （1）测量放线
（2）阳极沟开挖
（3）柔性阳极敷设
（4）柔性阳极预埋孔留头
（5）柔性阳极接头制作
剥离保护层
压接铜管
用砂纸打磨粗糙
2、参比电极安装过程： （1）参比电极敷设
开挖参比电极PE管管沟， 并敷设PE管
安装参比电极
填埋细沙
相关数据:0~100A/0~250V
继电保护测控装置
继电保 护测控 装置后 面板
第三节 设备耐压试验
励磁变压器
智能型变频串联谐振耐压 试验装置
电抗器
补偿电容器
分压器
基本参数及性能： 柔性阳极外径：35mm； 最大输出电流密度：52mA/m。 阴极保护系统安装分为三步： （1）柔性阳极敷设； （2）参比电极安装； （3）防爆接线箱及恒电位仪安装。
➢柔性阳极敷设
柔性阳极敷设于储罐底板下500mm深粗砂垫层中，柔性阳极 预埋孔中心位于罐区地坪下500mm，共12个，采用4”PE管预 埋在储罐圈梁内。 柔性阳极敷设断面图：
第二节 继电保护校验
继电保护校验仪
标准电流表
标准电流表：测量互感器二次侧电流及电压（比万用表精 度高） 继电保护校验仪：用于各种保护继电器的校验。给定互感 器一次侧电流及电压，校验继电保护动作时间，与继电保 护动作时间比对。 ★输出电压：AC 0-250V；DC0-250V ★交流电流：0-100A/200A(8V-20V) ★直流电流：0-20A/25A ★固定直流电压：24V 48V 110V 220V
储罐阴极保护采用柔性阳极阴极保护柔性阳极是整个阴极保护系统的核心部件该系统安装在储罐底板下500mm深粗砂层中并连接到外接电源的正极上而储罐被保护体则连接到外接电源的负极上这样就形成一个回路
MMO／Ti柔性阳极在原油储罐外底板阴极保护中的应用
周新荣、金永旺、于清涛、常庆海. 浅谈阴极保护之柔性阳极的应用.
感谢聆听！
柔性阳极
导电聚合物柔性阳极为第一代柔性阳极。
MMO/Ti柔性阳极是第二代柔性阳极。
储罐底部常见的柔性阴极布置方式
大致都是大面积环状敷设，既保证了储罐底部底板阴极保护电流分布均匀， 大幅度提高电流的利用效率;还具有抗储罐沉降破坏能力强、寿命长的优点。
整体圆环敷设
将一整段柔性阳极以圆环的形式敷设。确保 了 电流的平均分配 ，保证电流能够到达每一个角落。 但这种方法不建议采用。 一方面因为整段阳极较长、较重，不易拖动，
外层机械保护编织网，材料一般为坚韧的尼龙制成，耐环境气温、湿度
的变化、耐磨损和耐热。 5、焦炭粉 一方面焦碳粉可以参与到阳极反应中，延长阳极的使用寿命；另外一方
面，可以改善阳极的接地电阻，提高阳极发电性能。
MMO/Ti阳极芯丝的制备技术
（1）将钛丝进行去油处理。用清水冲洗干净之后，在 质量分数为 15％的草 酸溶液中煮约 2 h，使钛丝表面粗糙化，以增大钛丝的比表面积和活性； （2）用去离子水冲洗干净晾干； （3）将氯化钽、氯铱酸和其它原料按照一定的比例溶于正丁醇和乙醇的混合
MMO/Ti柔性阳极结构
▪ MMO/Ti柔性阳极主 要由MMO/Ti阳极芯 丝、铜芯绝缘电缆、 焦炭粉、包裹织物和 外部保护网五部分组 成。
1、 MMO/Ti阳极芯丝 MMO/Ti丝是由钛丝外涂贵金属构成，发挥辅助阳极作用。其涂层的厚度 和牢度是是两个极为重要的特征性指标，决定了MMO型柔性阳极能否正常工
参考文献
许 俊. MMO／Ti柔性阳极在原油储罐外底板阴极保护中应用. 2015 2012
贾光猛、赵常英、秦海燕、付立欣. 柔性阳极在玉门原油储备库区域阴极保护中的应用. 支伟群. MMO/Ti柔性阳极技术与应用—大型储罐阴极保护. 李济克. 柔性阳极在石油石化领域的应用及市场前景. 2012 范亚卓、鞠鹤、蔡天晓、张玉萍. 柔性在大型储油罐底上的应用. 2010
柔性阳极在实施阴极保护中的应用
柔性阳极在实施阴极保护中的应用柔性阳极又称为聚合物阳极，是一种在铜芯上包覆导电聚合物形成的特殊的连续性阳极，其中铜芯的作用主要是导电，而导电聚合物则具有参与电化学反应的功能，因为铜芯是一种电导性非常优良的材质，所以能够在数千米长的阳极上设置一个汇流点，当聚合物阳极在土壤中进行使用时，就会在它的周围填充焦碳粉末而形成一种阳极地床，一般来说其在地床中最大的工作电流可以得到达到82mA/m左右。
虽然和其它的集中阳极相比，它的工作电流密度不高，然而因为其能够靠近被保护结构物铺设出连续地床，能够提供一种更为均匀且有效的保护，所以在工业中得到了广泛应用。
标签：柔性阳极；阴极保护；恒电位仪前言2001年11月，根据中国石油管道公司科技研究中心的设计方案，对鄯善站实施了以外加电流阴极保护方式为主的阴极保护改造，对整个站区埋地金属设施提供腐蚀防护。
设计中采用了两组含铬高硅铸铁深井阳极地床。
阳极尺寸Φ75*1200mm，分两组安装在阳极井内。
井深50米，每个阳极井内装有12支阳极。
废除了站区原有的扁钢、角钢接地网，避免保护电流的大量漏失。
在阴极保护改造施工过程中，根据管道的保护效果，临时增加了三处浅埋阳极地床平均分布在保护区域的四角。
系统运行后，各测试桩电位全部在-1.0～-1.4V之间（vs Cu/CuSO4）达到《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T 0036-2000保护要求。
但根据最新的国标GB/T 21448-2008要求，对保护效果的判定采取的标准应该采用管道阴极极化后的极化电位判定阴极保护的效果。
在实际测试操作中，根据GB/T 21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》的要求，我们在鄯善站内阴保系统串联接入断路器，测量管道的断电电位并与通电电位相比较如表1。
通过以上测量结果可以看到，站内管道的断电电位未达到合格的保护数值，被保护的管道处于欠保护状态。
在这种情况下，如果管道的防腐层存在破损，管道将很快发生腐蚀。
柔性阳极介绍
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四、储罐一次密封机械式密封原理
意大利ALFAGOMMA公司排水软管技术参数
Code
ID(mm) ID(inch)
OD(mm)
Wall(mm)
Weight(g/ m)
WP(bar)
WP(psi)
Vac(%)
BR(mm)
Available Length(m)
905AA0760 20000
五万方原油储罐罐底外表面阴极保护
柔性阳极介绍
绥中终端新增原油储罐项目 二○一二年七月二十五日
目录
一、腐蚀的定义 二、阴极防护的原理 三、阴极保护防腐的方法 四、网状阳极介绍与优缺点 五、柔性阳极介绍与优缺点
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一、腐蚀定义
腐蚀的定义1：我们把金属与周围的电解质发生 反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。 腐蚀的定义2：金属材料和周围环境发生化学或 电化学的作用而破坏。 腐蚀过程的本质：
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二、阴极防护的原理 外加电流阴极保护：通过外加直流电源以及辅助阳极， 迫使电流从土壤中流向被保护金属，使被保护金属结构 电位低于周围环境。 应用：保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构， 如：长输埋地管道，大型罐群等。
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三、厂家及产品介绍
美国GOODYEAR公司 外部不锈钢铠装为国内加工的。
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三、厂家及产品介绍
美国MESA公司排水软管技术参数
I.D.
每英尺重 量
最小工作弯曲半 径
最大工作压力
最大测试压力 真空度INCH HG 最小伸展长度LBS
3″
5.5
48″
150PSI
225 PSI
柔性阳极阴极保护技术介绍
（四）管地电位测试
数 字
万用表 参比电极 电极电位不变化 管道测试导线 管道电位是 变化的
管地电位测量
并行管道处柔性阳极安装图
（2）、通电点施工要点
焊点防腐 A 管道
接恒电位仪 阴极电缆 零位接阴电缆 参比电缆 参比电极
500
参比电极
A
阴极电缆 零位接阴电缆 参比电缆
200
A－A剖面图
通电点安装图
（3）、测试点
焊点防腐 B 管道
参比电极 测试片
50
参比电极
B
测试电缆 参比电缆
测试点安装图
“X”放大图
（三）阴极保护系统测量参数
1、系统参数的测试项目:
a、沿线土壤电阻率：用接地电阻测试仪； b、管道的自位电位：将有牺牲阳极的测试 桩断开以后约1个星期再进行测量； c、站内土壤电阻率：分几个点，测清管区， 设备区的回填土电阻率；
2、阴极保护系统调试包括项目：
a、仪器输出电流和电压； b、管道电流； c、保护电位；
2
电力电缆
3
电力电缆
三、阴极保护管理
（一）阴保要求：
我国石油行业标准SY／T0036《埋地钢质管 道强制电流阴极保护设计规范》规定，新建管道 的一些基本参数： –自然电位：-0.55V –最小保护电位:管地极化电位为-850mV （CSE）; –最大保护电位:-1.25V；
（二）阴极保护参数要求
4、施工过程中的注意点
① 注意弯曲半径：弯曲半径不小于200mm，在实际的操作过 程中不得用力拆，易造成MMO主体、编制网的断裂，严重 时造成焦碳的泄漏；处理办法，立即用塑料的扎带将两侧 扎紧，避免焦碳的流失； ② 各种接头防水：包括终端接头、三通接头等，制作过程中， 注意要注意连接点的防水，不小于3层的防水粘胶带，搭接 长度不小于50mm；同时在火焰加热聚乙烯收缩套时，在保 证均匀受热，防止收缩套被烤焦； ③ 集中预制，分段安装：根据技术人员提供的尺寸，在室内 由专门的人员进行接头的制作；并相对应的进行编号；在 施工条件成熟时，分段进行安装和连接； ④ 现场安装：安全的区域，要进行人工平整，不得有尖锐的 物品，防止刺漏 编织物； ⑤ 其它：注意与相关管道、接地网的距离不小于300mm，以 免造成短路；
什么是柔性阳极
一、什么是柔性阳极？柔性阳极是近些年来开发出的一种新型辅助阳极，主要应用于埋地管道和储罐底部。
开发的初衷是为解决旧管道防腐层老化，保护电流变大，传统的保护方法无法解决的地方。
通过实践，发现柔性阳极应用前景广阔，它对传统的阴极保护方法提出了挑战，可以成功地解决一些用传统的阴极保护做不到的问题，如干扰问题，高电阻率问题、罐底电流分布问题，因此越来越受到人们的欢迎。
在1990年，美国第40届管道腐蚀会议上，有多家公司计划用柔性阳极解决传统方法保护不上的地方。
柔性阳极是用导电塑料制成，把导电塑料包覆在铜芯上，其结构和外形与电缆极为相似，所以又称缆形阳极。
和其他辅助阳极一样，柔性阳极应用时也要陡用焦炭粉填包。
为方便用户，美国瑞侃公司又开发了带有炭粉填包的柔性阳极，图7-11是这种新型柔性阳极的结构。
二、柔性阳极的特点柔性阳极敷设类似于电缆，先与管道平行挖一条阳极沟，在沟内填上一半焦炭粉，把柔性阳极就位，再覆盖一半焦炭粉，然后用原土（细土，如果是岩石应进行换土）盖实，便可大量回填。
应用时，沿管道平行敷设，当地形变化厉害时，可随地形变化。
对于罐底敷设，应将柔性阳极置于沥青砂层下，按计算用量蛇形布置，将电缆接头放在罐周外侧。
与传统的其他辅助阳极相比，柔性阳极具有如下几个特点：④阴极保护电流长距离分布均匀；②对其他金属构筑物干扰影响最小；③解决复杂管网的屏蔽问题；④即使管道覆盖层破损严重，或裸的罐底·也能保证电流的均匀分布，实现阴极保护；⑤安装简单，长度可任意现场剪裁，施工快捷保险；⑥材料经专门处理，寿命长（有文献介绍为40年）；⑦不必重新征阳极用地；⑧不污染环境。
三、柔性阳极设计柔性阳极设计分以下4个过程：(1)确定所需保护电流。
根据保护管道的防腐层状况，选择保护电流密度，用保护面积乘以电流密度便可得到所需电流。
对于旧防腐层，通常可用馈电试验测取电流密度，实现不了时，保护电流密度可取1-3mA ／㎡；按国内外标准要求．罐底保护电流密度可取5—10mA/㎡，一般设计新罐取下限5mA/㎡，旧罐取上限10mA/㎡。
关于柔性阳极
关于柔性阳极简介作为一种新型的辅助阳极，柔性阳极是近年来新开发出的一种新的材料，其主要的应用方面在于储罐和埋地管道内。
刚刚开始出现辅助阳极是为了防止旧管道的老化而出现的，保护的电流会变大，一般的传统方法根本没有办法解决的地方。
通过实践研究发现柔性阳极的应用前景是十分广阔的，柔性阳极对以前传统阴极保护方法形成了威胁，它可以成功的解决一些传统的阴极保护方法无法做到的问题。
导电的塑料制成了柔性阳极，铜芯的外面包裹着导电塑料，这样它的结构跟外形就与电缆基本一致，所以又被叫做缆形阳极。
如何设计柔性阳极设计柔性阳极可以分为以下四步：（1）首先要确定所需的保护电流确定保护电流需要根据保护管道的防腐层状况，然后可以选择保护电流的密度，所需电流用过保护面积乘以电流的密度便可以得到。
（2）其次就是设计回路，要保证设计出的柔性阳极的回路，可以保证整个长度上提供电流分布并保证分布均匀，回路长度的最大值可以通过汇流点开始算起就可以得到阳极的最大长度。
以后的电流馈电点就是根据回路长度的最大值来算的。
（3）选择合适的电源设备的规格，柔性阳极也有其特别之处，其特别之处就是阴、阳极间的电阻率很低，考虑到是很长的导体，就要采用非标准来计算。
（4）最后一步便是选取配件，选取柔性阳极的配件时要以接线的方式作为依据。
柔性阳极最佳的填充材料便是焦炭粉，在选择焦炭粉时要选择含碳量大于百分之八十五，颗粒度小于3mm的最为合适。
柔性阳极的应用柔性阳极在美国广泛应用于石油金属设施的保护、电厂地下金属配管和构筑物的保护、船舶码头的保护等等，即使是美国水务协会AWWA也听从了美国腐蚀工程师协会NCAE的建议在城市供水管网上大量采用柔性阳极进行保护，1999年，中石油曾组团到欧洲考察管道建设，发现欧洲的许多管道如Zeepipe、Asgard、Europipe1、Europipe、Norfra等管道的阴极保护也广泛采用了柔性阳极技术。
在由管道局承建、俄罗斯人设计的俄罗斯西伯利亚太平洋管道站场区域阴极保护工程中采用的也是柔性阳极。
阴极保护工程技术手册-基础知识
阴极保护工程技术手册---根底知识篇一、阴极保护简介：每种金属浸在一定的介质中都有一定的电位，称之为该金属的腐蚀电位〔自然电位〕。
腐蚀电位可表示金属失去电子的相对难易。
腐蚀电位愈负愈容易失去电子，我们称失去电子的部位为阳极区，得到电子的部位为阴极区。
阳极区由于失去电子〔如，铁原子失去电子而变成铁离子溶入土壤〕受到腐蚀而阴极区得到电子受到保护。
阴极保护的原理是给金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金属外表各点到达同一负电位，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。
实现这一目的的方法有两种：一种是牺牲阳极阴极保护，一种是外加电流阴极保护。
牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接，并处于同一电解质中，使该金属上的电子转移到被保护金属上去，使整个被保护金属处于一个较负的相同电位下。
此方法广泛应用于保护小型〔电流一般小于1安培〕或处于低土壤电阻率环境下〔土壤电阻率小于100欧姆.米〕的金属结构。
如，城市管网、小型储罐等。
外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极，迫使电流从阳极体经过土壤流向被保护金属，使被保护金属结构电位低于周围环境。
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，如：长输埋地管道，大型罐群等。
二、阴极保护相关定义：1、自然电位：自然电位是金属埋入土壤后，在无外部电流影响时的对地电位。
自然电位随着金属结构的材质、外表状况和土质状况，含水量等因素不同而异，一般有涂层埋地管道的自然电位在-0.4V～0.7V(CSE)之间，在雨季土壤湿润时，自然电位会偏负，一般取平均值-0.55V。
2、保护电位：保护电位是指阴极保护时使金属腐蚀停止时所需要的电位值。
3、保护电流密度：保护电流密度系指被保护构筑物单位面积上所需的保护电流。
4、最小保护电流密度：使金属腐蚀下降到最低程度或停止时所需要的保护电流密度，称作最小保护电流密度，其常用单位为mA/m2表示。
处于土壤中的裸露金属，最小保护电流密度一般取10mA/m2。
大型航煤储罐罐底板阴极保护及MMO柔性阳极的应用
强 制电流分 布式阳极保 护 、罐底 近 阳极 保护 。表 １是几 种
保 护方式 的技术 对 比。
罐底板外侧暴露在罐 基础密 闭土 壤环 境下 ，加 之 由于储 罐 底 板外侧防腐层易 于因储罐 底板 的焊 接作业 而破 坏 ，形成
经验
大 型 航 煤 储 罐 罐 底 板 阴 极 保 护
及 ＭＭＯ 柔 性 阳 极 的 应 用
・ ・ ・ ・ 付 晓 芬
（ 京 中航 油 工程 建设 有 限公 司） 北
一
、
前言
热影响 区，易于形成 “ 阳极 ” “ 小 、 大阴极 ” 的腐蚀形 态。 因此 ，对服役时 间长和 可修复性 差的储 罐底板 外侧实 施 阴
三、 强制 电流阴极保护原理及阴极保护 系统构成
１ ．强制 电流 阴极 保 护原理 （ 图 １所示 ） 如
图 １ 强 制电流阴极保 护原理图
阳极具有保护 电流分 布均匀 、对其 他金 属构筑 物干 扰影 响
２ ．阴极 保护 准 则
储油罐阴极保护准则可采用下列任意—项或 兀 顶为判据 ： ① 在 施 加 阴 极 电 流 的 情 况 下 ，测 得 罐／ 电 位 为 地
② 相 对 饱 和 硫 酸 铜 参 比 电 极 的 罐／ 极 化 电 位 为 地
一
８０ Ｙ ５ ｍ 或更 负 ；
交 流
周边 ，对储罐底板的外侧 实施 保护 ，其 优点在 于保 护范 围 大 ，可对阳极床一定范 围 内的所有埋 地设施 实施 保护 ，缺 点在于真正达到使储罐底 板外侧 各处达 到保护 电位 分布 均 匀难度较大 ，同时其 由于保 护范 围大 ，也 因此 造成 易于 对 附近的埋地非保护对 象产 生严重 的杂散 电流干 扰 ，往往 不
柔性阳极
柔性阳极阴极保护技术Flexible anode cathodic protection technology石油储罐埋地管线柔性阳极产品分为两类：基于纳米特导电炭黑复合技术的聚合物缆性（柔性）阳极和基于MMO/Ti涂层技术的缆线（柔性）阳极。
该两种阳极均为强制电流法阴极保护用的一种埋地型辅助阳极，用以保护地下油（气）管道、地下储罐、化工容器等不被腐蚀或减缓腐蚀。
具有安装方便，配套技术完善，价格合理的特点。
其适用范围包括：①覆盖层老化的旧管道；②错综复杂的管网；③储罐罐底外壁；④长距离、小间距平行的管道；⑤高电阻率环境。
柔性阳极亦称缆形阳极，早期主要解决覆盖层老化的老龄管道的阴极保护问题，目前广泛应用于新建和已建管道及储罐的阴极保护中，包括石油、天然气输送管线，石油储罐罐底板阴极保护，城市燃气管线输配管线、自来水和污水输送管线的阴极保护等。
可广泛用于石化、冶金、电厂、水处理等行业。
在允许工作电流范围内，其工作寿命预期可达25年以上。
陕西省易莱德新材料科技有限公司历经5年的技术攻关，研制出了试用柔性阳极的导电聚合物，并取得了国家发明专利（专利号：20091035969.9），其性能经过国家电线电缆质量监督检验中心测定，指标符合柔性阳极的产品要求。
研制出柔性阳极制造的整套非标生产线。
包括碳粉的灌装生产线和电缆钛丝阳极的扣压生产线，实现了连续化生产，日产量可达2公里，是目前已知的最为先进的生产线。
基于纳米特导电炭黑复合技术的聚合物缆性阳极（ELPA系列）该类柔性阳极为新型高分子功能材料制备而成的柔性阳极，是强制电流法阴极保护用的一种埋地型辅助阳极。
聚合物的柔性阳极形状类似电缆，用多股铜线做导体，包覆导电聚合物，既起到释放电流的作用，又防止铜线耐化学腐蚀，铜芯确保了纵向低电阻，而导电聚合物确保了横向有一较高电阻接地，使铜芯中的电流只能慢慢地“滴入”地中，使得外加的防护电流由铜芯经导电聚合物层释放到被保护体周围形成均匀的保护电场，在柔性阳极周围填充焦碳可以改善阳极的工作环境，降低阳极地床的接地电阻，延长了阳极的寿命。
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电力电缆
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电力电缆
三、阴极保护管理
（一）阴保要求：
我国石油行业标准SY／T0036《埋地钢质管 道强制电流阴极保护设计规范》规定，新建管道 的一些基本参数： –自然电位：-0.55V –最小保护电位:管地极化电位为-850mV （CSE）; –最大保护电位:-1.25V；
（二）阴极保护参数要求
2、柔性阳极结构
通电电缆
MM0阳 极体
耐磨编织 网 内为焦碳 回填料
柔性阳极结构截面
纤维布保 护层
3m
Mm0/Ti 阳极主体
VV-1*10mm2 电缆
焦碳填料
焊点
3、各部分效用
① MM0主体：涂有混合金属氧化物氧化铱IrO2的钛基阳极， 阳极工作寿命和额定电流是由阳极主体所决定 ；钛基体上 的涂层是能适应高热环境、晶体结构稳定、具有催化性、 良好导电性能，以防止Ti离子电离； ② 阳极配装电缆：因MMO主体很细，相对电阻较大，无法长 距离的输送电流 ；因此它与MM0主体为并联敷设在柔性阳 极内，并每隔3米与MM0主体连接一次，保持电流的恒定 性； ③ 纤维织物：连续体氯环境下性能应呈现惰性，保证不造成 防腐；包覆护套由无机材料制作；包覆护套应耐用，并可 抗施工现场的机械损伤，也必须能够禁受现场搬运和安装 操作，不会出现断裂、刺扎和炭粉回填料的泄露。包覆护 套的织材必须专为此用途而生产，织材上必须印有此产品 的标识；织材应当能够允许水和电流的流动，织材用热熔 胶粘剂密合； ④ 外层编织网：编织网由最小24股的0.028英寸（0.7mm）的 PVC涂层的纱线制成，能耐-40℃ -- 107℃ 温度 ；
金属腐蚀的机理
• 化学腐蚀：金属和非电解质发生纯化学作用 如：高温氧化 • 电化学腐蚀：金属和电解质发生电化学作用 如：水溶液（包括土壤）中腐蚀
电化学腐蚀是最普遍的腐蚀现象
埋地管道的电化学腐蚀
阳极区（管道腐蚀）
Fe —→ Fe2++2e
埋地管道 阴极区（无腐蚀）
O2+H2O+4e —→ 4OH-
腐蚀电流从阳极区流入周围大地 阳极区金属形成离子，离开管道
2、阴极保护原理
回流电流经管道 回到直流电流源
以前的 阳极区
埋地管道 阴极保护 电 流
被消除的 腐蚀电流
直流电流源
辅助阳极地床
阴 极 保 护 原 理
阴极保护定义
通过向腐蚀着的金属提 供足够的与腐蚀原电池 电流相反的保护电流 （阴极电流），使其产 生阴极极化从而抑制其 腐蚀的方法—阴极保护 • 将腐蚀电池的阳极区转 移； • 被保护金属整体作为腐 蚀电池的阴极
4
（4）、均压线和电缆敷设
管道 焊点防腐
≥600 回填原状土
均压电缆 100
≥900
机制砖
200
垫砂层
均压电缆
阴极、零位接阴电缆
参比电缆
电缆敷设截面图
多根管道均压线示意图
（5）、均压线和电缆敷设
管道 焊点防腐
≥600 回填原状土
均压电缆 100
≥900
机制砖
200
垫砂层
均压电缆
阴极、零位接阴电缆
阴极保护的实现方法
• 强制电流阴极保护
将被保护体与外加直流电源的负 极相连 ，由外加电源提供阴极 保护电流 由活泼的负电性金属或合金 与被保护体构成电偶对，由 于两者之间存在电位差，活 泼金属/合金作为阳极通过 自身腐蚀消耗向被保护体 提供保护电流 两种方法原理相同，只是产生保护电流的源不同
• 牺牲阳极阴极保护
• 惰性（非消耗性）阳极
(6mg/A.Y) – 磁性氧化铁(1－4g/A.Y) – 混合金属氧化物（MMO） (<1 mg/A.Y) –柔性阳极
– 镀铂阳极
• 半消耗性阳极
–高硅铸铁阳极(0.1－0.5kg/A.Y) –石墨阳极(< 0.6 kg/A.Y) –铅合金(1-10g/A.Y)
• 消耗性阳极（8~10kg/A.Y）
4、施工过程中的注意点
① 注意弯曲半径：弯曲半径不小于200mm，在实际的操作过 程中不得用力拆，易造成MMO主体、编制网的断裂，严重 时造成焦碳的泄漏；处理办法，立即用塑料的扎带将两侧 扎紧，避免焦碳的流失； ② 各种接头防水：包括终端接头、三通接头等，制作过程中， 注意要注意连接点的防水，不小于3层的防水粘胶带，搭接 长度不小于50mm；同时在火焰加热聚乙烯收缩套时，在保 证均匀受热，防止收缩套被烤焦； ③ 集中预制，分段安装：根据技术人员提供的尺寸，在室内 由专门的人员进行接头的制作；并相对应的进行编号；在 施工条件成熟时，分段进行安装和连接； ④ 现场安装：安全的区域，要进行人工平整，不得有尖锐的 物品，防止刺漏 编织物； ⑤ 其它：注意与相关管道、接地网的距离不小于300mm，以 免造成短路；
（三）阴极保护系统测量参数
1、系统参数的测试项目:
a、沿线土壤电阻率：用接地电阻测试仪； b、管道的自位电位：将有牺牲阳极的测试 桩断开以后约1个星期再进行测量； c、站内土壤电阻率：分几个点，测清管区， 设备区的回填土电阻率；
2、阴极保护系统调试包括项目：
a、仪器输出电流和电压； b、管道电流； c、保护电位；
• 最正保护电位：阴极保护监控的重要参数
常常用来判断阴极保护是否充分
• 最负保护电位：需要进行限制的参数
阴极保护电位并非越负越好，电位过负，将导致： » 金属表面析氢而产生氢损伤和涂层剥离 » 不必要的电能浪费 • 保护电流密度：阴极保护设计必不可少的参数 取决于被保护金属种类、表面状况/绝缘层质 量以及腐蚀介质的性质、组成、温度等，设计 时根据测试结果或经验值选取
–废钢铁
柔性阳极及配套技术
柔性阳极
二、本工程阴极保护介绍
1、施工内容统计
• 民众分输站区域性采用强电流对场站埋地管道进行 区域性阴极保护，采用柔性阳极作为辅助阳极，施 工内容如下： ① 柔性阳极敷设，约800m； ② 通电点安装，共3个； ③ 测试点安装，共14个； ④ 均压线安装，共8 处； ⑤ 绝缘接头保护器的安装，共4处； ⑥ 恒电位仪安装：4台； ⑦ 阳极地床安装：未确定位置，也还没有图纸；
并行管道处柔性阳极安装图
（2）、通电点施工要点
焊点防腐 A 管道
接恒电位仪 阴极电缆 零位接阴电缆 参比电缆 参比电极
500
参比电极
A
阴极电缆 零位接阴电缆 参比电缆
200
A－A剖面图
通电点安装图
（3）、测试点
焊点防腐 B 管道
参比电极 测试片
50
参比电极
B
测试电缆 参比电缆
测试点安装图
“X”放大图
5、柔性阳极安装距离要求
回填土 管道 回填土 管道
柔性阳极 d=D/2，且d不得小于300mm
柔性阳极
柔性阳极 d=D/2，且d不得小于300mm
管道两侧柔性阳极安装图
管道单侧柔性阳极安装图
柔性阳极 孔径?6,孔间距30mm
?50多孔软塑料管
埋地管道
埋地管道
管道或接地体等设施
柔性阳极
交叉处柔性阳极安装图（阳极在上）
中广线项目
阴极保护技术交流
目 录
一、阴极保护原理 1、金属在土壤中的电化学腐蚀 2、阴极保护原理 3、保护方式选择 二、本工程阴极保护 1、柔性阳极说明 2、各施工要点 三、运行管理1、金属Βιβλιοθήκη 土壤中的电化学腐蚀关于金属腐蚀
• 金属元素在自然界中矿物形式存在，通过冶炼 成金属，冶炼过程使金属的能量增加，处于不 稳定状态； • 自然条件下，金属总是存在着自发回归低能稳 定态的倾向——与周围介质（通常为氧）反应 形成低能态的化合物，在这个过程中，金属失 去电子被氧化，发生腐蚀，因此可以将金属腐 蚀理解为冶金的逆过程； • 腐蚀过程将会破坏金属的组织，导致金属材料 的强度降低。
强制电流阴极保护
辅助阳极地床
电源
管道截面
涂层
牺牲阳极保护
牺牲阳极
管道
3、保护方式选择
• 强制电流方式：
– 长期保护 – 大范围保护 – 结构相对简单、外部金属结构较少（整体保护） – 临时保护 – 小范围保护 – 外部金属结构较多易于产生干扰和屏蔽的场合（局 部保护）
• 牺牲阳极方式：
强制电流系统阳极材料
参比电缆
电缆敷设截面图
多根管道均压线示意图
(6)接线电缆的规格
序号 电缆 电缆型号 适用范围 绝接接头连接 电缆 阳极及均压电 缆
阴极电缆,接阴 电缆,测试电缆, 参比电缆 与柔性阳极 内的电缆相 同
备汪
1
电力电缆
VV-0.6/1KV 1*35mm2 VV-0.6/1KV 1*25mm2
VV-0.6/1KV 1*10mm2
（四）管地电位测试
数 字
万用表 参比电极 电极电位不变化 管道测试导线 管道电位是 变化的
管地电位测量
2、施工各工序要点 （1）柔性阳极施工
1、柔性阳极发展史： ① 最早1987由美国瑞侃公司发明，并开始投入应用，应其很好的解 决了柔性阳极的应用成功解决了老旧管道阴极保护的难题，进行 了推广； ② 第一代柔性阳极又名聚合物型电缆阳极，通俗来说大约是用石墨 和聚氯乙烯等高分子材料做好，具有导电性和耐腐性 ③ 现在采用为第二代，着重说明如下：柔性阳极由MMO阳极线、 焦碳回填料、纤维织物包覆套（填料袋）和耐磨编织网组成。混 合金属氧化物/铜导体电缆为内芯，外覆炭粉回填料于预包装好 的柔软的护套中 ；