循环水管道阴极保护技术
管道阴极保护原理

管道阴极保护原理
管道阴极保护原理是基于电化学原理的一种方法,主要通过在受保护的金属管道表面提供一个外部电流,以便减少或防止金属腐蚀。
其原理主要包括两个方面:阳极保护和阴极保护。
阳极保护是指在管道周围埋设一个阳极,并将阳极与金属管道连接起来。
阳极通常由具有较高腐蚀性的金属制成,如锌或铝。
当外部电流通过阳极流入金属管道时,阳极材料会发生电化学反应,释放出电子,并在阳极处形成一个阴极保护电流。
这个保护电流会抵消管道表面的阳极腐蚀电流,从而减少或消除金属腐蚀的发生。
阴极保护是指在管道表面施加一个外部电流源,以使管道表面成为一个阴极。
通过与阳极连接,使阳极保护电流源将电子输送到管道表面,从而在管道上形成一个保护性的电化学反应。
这个电化学反应会导致阴极处的氧还原反应,将金属的阳极腐蚀电流转化为阴极保护电流,减少了金属的腐蚀。
综上所述,管道阴极保护的原理是通过在金属管道上提供一个外部电流,使金属表面形成一个保护性的电化学反应,来减少或防止管道的腐蚀。
阳极保护和阴极保护是实现管道阴极保护的两种不同方式。
供水管道阴极保护施工方案1

供水管道阴极保护施工方案1
在供水管道的运行中,防止腐蚀是至关重要的,而阴极保护技术是一种有效的手段。
本文将介绍一种适用于供水管道的阴极保护施工方案。
1. 施工前准备
在进行阴极保护施工之前,首先需要对供水管道进行全面的检查和评估,确定腐蚀的程度和位置。
同时,需要对施工现场进行必要的清理,确保施工环境安全整洁。
2. 施工工艺
2.1 清洗处理
在施工前,需要对管道表面进行清洗处理,去除表面的杂质和污垢,确保阴极保护系统的正常运行。
可以采用水冲洗、喷砂等方法进行清洗。
2.2 安装阴极保护装置
根据管道的具体情况和要求,安装阴极保护装置,包括阳极、阳极基座、供电系统等组件。
确保装置安装稳固可靠。
2.3 连接电源
将阴极保护系统与电源连接,并进行系统调试,确保系统正常运行,保护效果达到设计要求。
2.4 监控系统运行
在施工完成后,需要对阴极保护系统进行定期监控和维护,确保系统的正常运行和保护效果。
3. 施工质量检验
施工完成后,应对阴极保护系统进行质量检验,检查系统连接是否牢固,电流是否稳定,保护效果是否达标。
如有问题,及时进行修复和调整。
4. 施工注意事项
•施工现场应保持整洁,确保施工安全;
•操作人员应具备相关操作技能和经验,确保施工质量;
•施工过程中要注意保护设备和管道,避免损坏;
•施工完成后要及时清理现场,排除施工垃圾。
以上是一种适用于供水管道的阴极保护施工方案,希望能为相关施工工作提供一定的参考和指导。
循环水管道外壁阴极保护方案

循环水管道外壁阴极保护方案一. 保护方法由于埋地钢制管道在土壤中会很快遭到腐蚀,轻则点蚀,重则断开,带来极大的安全威胁。
本管道即使采用加强级涂层也无法满足25年的工作要求,结合实际情况我们采用牺牲阳极法阴极保护来保护管线达到工作要求。
采用牺牲阳极法其优点为:①施工比较方便;②日常不需要进行维护,只要每年测量一下即可;③更换方便,如果阳极消耗完,可以在原位置再焊上一块阳极即可;④保护电流分布均匀,保护效果好,利用率高;⑤对临近构筑物无干扰或很小。
二. 土壤电阻率及采用材料土壤电阻率为400Ω·m。
作为牺牲阳极的材料有三种:铝牺牲阳极、锌牺牲阳极、镁牺牲阳极。
其中铝牺牲阳极只能用在海水或沿海滩涂中,在土壤中一般不予考虑。
锌牺牲阳极适于低电阻率土壤环境或沿海滩涂中应用,镁牺牲阳极适于中、高电阻率土壤环境中。
根据此土壤电阻率,确定牺牲阳极阴极保护系统所用材料为镁合金牺牲阳极。
三. 保护对象从给定技术规范书上统计出管道长度,保护面积见下表。
序号名称管径,m 长度,m 保护面积,m21 厂区内埋地循环水管(管道外壁)1.82 42 2422.22 24 1703.02 240 22802 厂区外埋地循环水管(管道外壁)3.02 81 7702.42 33 2523 主厂房外埋地焊接0.92 16 48钢管(管道外壁)4 公用水泵房外埋地管(管道外壁)1.02 60 1940.72 21 485 弯管、接头等保护面积200.2合计4204.2四. 技术指标4.1 保护寿命:牺牲阳极保护寿命不小于25年。
4.2 保护电位:管道的电位负于- 0.85V(相对于Cu/CuSO4参比电极),或其自然电极电位负向极化200~300mV。
4.3 阳极的布置尽量最大发挥其功效,并尽量减少对其它系统的不利影响。
五.引用标准SY/T0019-97 《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》GB/T 17731-1999《镁合金牺牲阳极》SY/T0023-97 《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》SY/T0029-98 《埋地钢质检查片腐蚀速度测试方法》胡士信编著《阴极保护工程手册》GB/T 16166-1996 《滨海电厂海水冷却水系统牺牲阳极阴极保护》六.阴极保护设计计算6.1 所需保护电流6.1.1保护电流密度保护电流密度是指金属构件达到完全保护所需的最小电流密度。
阴极保护技术在PCCP管道供水工程中的应用

阴极保护技术在PCCP管道供水工程中的应用发表时间:2020-05-29T17:08:23.233Z 来源:《工程管理前沿》2020年2月6期作者:张超魁[导读] 阴极保护技术即利用电化学的方法,将需要保护的管道结构极化【摘要】阴极保护技术即利用电化学的方法,将需要保护的管道结构极化,使之电位向负向移动,以达到在环境介质中处于阴极,使管道处于被保护的状态。
本文介绍阴极保护技术在PCCP管道工程中的工作原理及安装方法。
【关键词】PCCP管道引水工程阴极保护1 前言为了延长和保证PCCP管道的使用寿命,阴极保护技术目前已广泛应用到各种供水、引水、污水处理等管线项目中。
该技术是一种用于防止金属在电介质(海水、淡水及土壤等介质)中腐蚀的电化学保护技术,其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流,被保护结构物成为阴极,当金属的电位负于某一电位值时,腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制,避免或减弱腐蚀的发生。
本文则以某供水工程为例,介绍阴极保护技术在PCCP管道工程中的工作原理及安装方法。
2 工程概况某供水工程合同主体工程为管道和溢流池的建安工程,主管道为4根DN3200的PCCP管或钢管。
线路全长为18.469km,其中PCCP管段线路长18.032km,钢管段线路长0.277 km,溢流池段长0.16km。
标段沿线地下水较丰富,地质条件复杂,土壤环境有较强的腐蚀性。
PCCP是目前使用非常广泛的优质复合管材,它是由钢筒、高强预应力钢丝、高强混凝土、高强砂浆和橡胶密封圈等原材料制作而成,不仅具有抗渗性、耐久性、使用寿命长、抗震能力强、施工维护方便等优点,还能适用于高工压、厚覆土等工程环境。
3 PCCP管道腐蚀原因分析PCCP管道是带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝,喷以水泥砂浆保护层,采用钢制承插口,同钢筒焊在一起,承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头,是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构,它充分而又综合地发挥了钢材的抗拉、易密封和混凝土的抗压、耐腐蚀,具有高密封性、高强度和高抗渗的特性。
在循环水系统中施加阴极保护的影响因素

在循环水系统中施加阴极保护的影响因素循环水系统中也需要施加阴极保护,在对循环水系统中施加阴极保护的时候,需要考虑好多的因素,所需要考虑的因素如下:
①需要考虑好多种材料的偶合,比如说是铜跟刚的耦合,钢跟钛的偶合等都需要考虑;
②循环水系统的结构很复杂,这样就会造成循环水系统中的电流的不均匀分布;
③在循环水系统中也会受到温度的影响;
④既然是循环水系统,就会有水的流动,容易产生流速,流速也会对循环水系统产生影响;
⑤循环水系统的水质也会产生影响,比如说是水的含盐量,水的含氯量、跟水的pH值等都会产生影响。
⑥循环水系统中也会有覆盖层,这些覆盖层也会对阴极保护产生影响。
循环水系统中的水流速度会增大循环水系统中的保护电流密度。
牺牲阳极或者是强制电流都可以提供保护电流,为了保证循环水系统不管循环水的流速跟成分怎么改变都可以得到比较充分的保护,可以使用强制电流法来施加阴极保护,这种阴极保护方法可以通过手动或者是自动的方法来改变电流的方向以及大小。
在小型设备上一般采用牺牲阳极,因为大型设备比较耗费牺牲阳极,所以成本比较高,而且工程量很大。
循环水管道阴极保护技术

1前言阴极保护技术包括牺牲阳极和外加电流两种方法,两种方法各有优缺点,对于电厂海水循环水系统,具体选择哪一种方法,往往要根据所需保护电流的大小,可否获得方便的输入电源,是否会引发危险性以及设备结构空间大小等因素决定。
一般对小口径管道,海水流速及介质组成变化较大,需提供较大保护电流情况,较适宜采用外加电流阴极保护。
近年来,电厂机务部分海水循环水系统越来越多地采用外加电流阴极保护。
机务部分循环水系统通常由管道(直管、弯头及大小头等)、设备(如凝汽器、换热器、滤网、蝶阀等)组成,具有复杂的结构、多种材质连接,这些都使管道及设备系统阴极保护变得复杂,要对系统进行全面地保护,必须进行科学合理的设计和良好的防腐施工。
2海水管道系统外加电流阴极保护应用滨海某电厂,300MW发电机组,循环水为天然海水,其主厂房内循环及开式循环水钢质管道系统全部采用外加电流阴极保护,保护系统由辅助阳极、参比电极、恒电位仪、阳极屏及连接电缆等附件组成。
该阴极保护系统选用了铂铌和混合金属氧化物(MMO)两类辅助阳极,以Ag/AgCl和高纯锌复合参比电极作为系统控制和检测电极。
2.1主厂房内循环及开式循环水管道系统组成主厂房内循环水系统包括φ1820×16钢管32m,材质为Q235A;4个90°φ1820弯头;DN1800蝶阀及伸缩器4个;DN1800二次滤网2个,材质为316L;DN1800收球网2个,壳体为碳钢衬胶,其它材质主要是317LN不锈钢;DN1800波纹补偿器4个,主要材质为不锈钢;凝汽器水室衬胶,冷凝管为钛管,管板为钛钢复合板。
开式水系统包括φ820×7钢管66米,材质为Q235A;电动滤水器2台,整体材质为316L不锈钢;φ630×7钢管7米,材质为Q235A;φ529×7钢管6米,材质为10CrMoAl;闭式循环热交换器2个,材质为钛。
φ377×6钢管75米,材质为10CrMoAl;电动蝶阀9个;90°DN800热压弯头6个,DN600热压弯头4个,DN500热压弯头2个;DN800×500大小头2个,DN600×500大小头8个,φDN500×350大小头4个;φ325×6钢管45米;φ219×6钢管48米。
900MW超临界机组循环水系统阴极保护介绍

阴极 保 护 的 原 理 图 如 图 1所 示 。
阴极 保 护 的 目的是 阻止 腐 蚀 发 生 在 受 保 护 设
备 的表 面 , 须 通 过 一 个 直 流 电 流来 实 现 , 个 电 必 这 流 是 从 正 极 通 过 电 解 液 到 达 金 属 表 面 , 金 属 表 使
面 具 有 负 电 性 , 止 金 属 电子 从 保 护 表 面 的 转 移 , 阻 也就是保护 不受腐蚀 。 在 电 气 化 学 中 , 极 保 护 电 流 产 生 一 个 相 对 阴
6 2天 , 工 按 照 SEME 施 I NS安 装 手 册 进 行 。 过 全
1 8 1 : { 1 1 21 1 8 1 1i 1 3 6 3 49 87 3 6 8 4 7 8
5 3 质 量 检 验 .
( )焊 口表 面 检 查 : 管 焊 接 完 成 后 , 工 首 1 钛 焊
阴 极 保 护 ( ah dc P o et n,C 是 一 种 C t o i r tci o P) 电 化 学 保 护 技 术 , 括 外 加 电 流 ( 制 电 流 ) 极 包 强 阴 保 护 (mp esdCurn P,I P) I rse re tC C 和牺 牲 阳极 保 护 ( a r i a An d P) 两 种 方 法 的基 本 原 理 相 S cic l o eC 。 fi
程对 焊 接 设 备 的性 能 和焊 缝 质 量 进 行 确 认 。钛 管
安装焊接质量 良好 。 出现更换 管子之 类的返修 , 没
在 20 0 3年 年 底 的 并 网 发 电 以 及 2 0 0 4年 4月 份
装 手 册 也 要 求 现 场 的 SE NS专 家 每 日用 5倍 I ME
科技成果——PCCP管道阴极保护技术

科技成果——PCCP管道阴极保护技术所属行业化工适用范围给排水工程成果简介1、技术原理本技术主要针对PCCP管道在服役过程中由于电化学腐蚀所引发的管壁减薄、管道穿孔、爆管等问题进行预防性保护,其主要技术原理是通过指定的阳极向被保护阴极(PCCP管道)输送电子,阻止阴极释放电子,从而抑制阴极的腐蚀,以达到保护阴极的作用,有效的减少PCCP的腐蚀,从而减少钢铁和混凝土的损耗,实现节能效果。
具体的实施方式主要包括牺牲阳极式阴极保护和外加电流式阴极保护两种,其中牺牲阳极式阴极保护主要由牺牲阳极、参比电极、电缆和测试桩组成;外加电流式阴极保护主要由恒电位仪/整流器、辅助阳极、参比电极、电缆和测试桩组成。
2、关键技术与装备(1)通过建立腐蚀预测模型、阴极保护建模技术等实现系统的阴极保护设计;(2)辅助阳极、整流器/恒电位仪、检测设备。
主要技术指标1、极化值达到100mV,减少腐蚀速度可达98%,极大的延长管道使用寿命;2、极化电位不大于1000mV,避免钢丝氢脆。
技术水平1、该技术达到国内先进水平,由我公司编制的GB/T28725-2012《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》标准通过了国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会的审核,并于2012年9月3日发布,该标准属国内首项埋地预应力钢筒混凝土管道(PCCP)的规范性文件,填补了国内该项技术的空白;2、该技术所形成的国家标准GB/T28725-2012《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》于2014年被中国工业防腐蚀技术协会评为科技进步二等奖;3、2015年获得沈阳市工业和信息产业技术创新项目资金补助50万元;4、2011年3月7日获得“国家实用新型专利”,“预应力钢筒混凝土管道的阴极保护测量组元”,ZL201120056714.6。
典型案例1、辽宁省三湾水利枢纽及输水工程建设管理局所建设的辽宁省三湾水利枢纽及输水工程,线路全长38.099km,枢纽工程水库总库容1.54亿m3,电站装机容量18MW,输水工程输水设计规模67.56万t/d;净水厂一期总供水规模为15万t/d,目前一期工程12.6km已建设完成,工程全线采用牺牲阳极式阴极保护,管线运行情况良好,未发生电化学腐蚀所引发的事故。
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1前言阴极保护技术包括牺牲阳极和外加电流两种方法,两种方法各有优缺点,对于电厂海水循环水系统,具体选择哪一种方法,往往要根据所需保护电流的大小,可否获得方便的输入电源,是否会引发危险性以及设备结构空间大小等因素决定。
一般对小口径管道,海水流速及介质组成变化较大,需提供较大保护电流情况,较适宜采用外加电流阴极保护。
近年来,电厂机务部分海水循环水系统越来越多地采用外加电流阴极保护。
机务部分循环水系统通常由管道(直管、弯头及大小头等) 、设备 (如凝汽器、换热器、滤网、蝶阀等)组成,具有复杂的结构、多种材质连接,这些都使管道及设备系统阴极保护变得复杂,要对系统进行全面地保护,必须进行科学合理的设计和良好的防腐施工。
2海水管道系统外加电流阴极保护应用滨海某电厂,3 OOMW发电机组,循环水为天然海水,其主厂房内循环及开式循环水钢质管道系统全部采用外加电流阴极保护,保护系统由辅助阳极、参比电极、恒电位仪、阳极屏及连接电缆等附件组成。
该阴极保护系统选用了铂铌和混合金属氧化物(MMO)两类辅助阳极,以Ag/AgCl和高纯锌复合参比电极作为系统控制和检测电极。
2.1主厂房内循环及开式循环水管道系统组成主厂房内循环水系统包括© 1 8 2 0 X 1 6钢管3 2 m,材质为Q 2 3 5 A; 4个9 0 ° ©1 8 2 0弯头;DN 1 8 0 0蝶阀及伸缩器4个;DN 1 8 0 0二次滤网2个,材质为3 16L ; DN 1 8 0 0收球网2个,壳体为碳钢衬胶,其它材质主要是3 17LN不锈钢;DN 1 8 0 0波纹补偿器4个,主要材质为不锈钢;凝汽器水室衬胶,冷凝管为钛管,管板为钛钢复合板。
开式水系统包括© 8 2 0 X 7钢管66米,材质为Q 2 3 5 A;电动滤水器2台,整体材质为3 16L 不锈钢;© 6 3 0 X 7钢管7米,材质为Q 2 3 5 A;© 5 2 9 X 7钢管6米,材质为1 0CrMoAl; 闭式循环热交换器2个,材质为钛。
© 3 7 7 X 6钢管75米,材质为1 0CrMoAl;电动蝶阀9个; 9 0 °DN 8 0 0 热压弯头6个,DN 6 0 0热压弯头4个,DN 5 0 0热压弯头2个;DN 8 0 0 X5 0 0大小头2个,DN 6 0 0 X 5 0 0大小头8个,©DN 5 0 0 X 3 5 0大小头4个;© 3 2 5 X 6钢管4 5米;©2 19 X6钢管4 8米。
各种阀门8个;电动滤水器1台;冷油器2台;另有弯头、大小头等。
2.2外加电流阴极保护系统设计由以上可看出,整个海水管道系统由各种口径的管道,包括弯头、大小头等,同时管道又与多个设备相连,系统中所用到的材质有Q 2 3 5 A、镍铬合金、1 0CrMoAl、316L及3 17LN不锈钢、钛等,根据以下原则进行了外加电流阴极保护系统的设计:(1)考虑全局,重点保护,如在考虑管道达到保护的前提下,重点考虑管道与设备相连部分,因为设备与管道材质的差异,易引发严重的电偶腐蚀问题;(2)应充分考虑海水流速、水温等对腐蚀速率的影响;(3)应保证钛材不因过保护而吸氢,在电位V— 0.75V(SCE )时,钛材可能吸氢,引起氢脆腐蚀;(4)辅助阳极数量及设置应充分考虑到系统的整体性,并尽可能避免电流屏蔽,同时要求可检测所有辅助阳极的工作状态,以便于检修;(5)参比电极设置在有代表性的位置,以保证外加电流保护系统运行的可靠性。
根据以上原则以及所保护对象的具体情况,决定将整个管道系统分为三个部分,采用三套各自独立的外加电流阴极保护系统。
这三个部分为凝汽器部分,闭式循环热交换器部分及冷油器部分。
各部分的设计结果如下:(1)凝汽器部分设计安装40支HFF — 4 型铂铌辅助阳极,4 支HFCF— 1 — 1型参比电极,分别布置在进水管路的蝶阀后和管道与凝汽器连接部分,回水管路的蝶阀前和管道与凝汽器连接部分。
为了保证阴极汇流线和测量线的连接,设置了5个汇流基座。
(2)闭式循环热交换器部分设计选用了 3 6支H FLF —1型MMO辅助阳极,能够保证系统中的每一部分均能得到保护。
为控制和检测,设计安装4支H FCF—1—2型复合参比电极,分别布置在闭式循环热交换器进、出口管道上各一支,滤水器进水口管道一支及© 8 2 0直管段上一支。
系统中设置了5个汇流基座。
(3)冷却油器部分设计安装5 1支H FLF —2型MMO辅助阳极,均匀布置保证系统保护各部分的平衡。
选用5支HF CF—1—2型复合参比电极对系统进行控制及对保护效果进行检测,设置9个汇流基座。
以上三个系统的电源及控制检测仪器均为SF 2 0 0型恒电位仪(24V/40A) 。
2.3保护效果检测在整个循环水系统通水后,检查系统连线,确认无误后,按所确定的电流分别对三个系统进行初始极化,表1〜3列出了系统运行8天后的检测结果。
从以上结果可以看出,系统运行基本达到了预期的效果,可为今后类似的设计提供参考。
同时,从所测结果可以看出如下问题:(1)从前面的测试数据可以看出,Ag/AgCl和高纯锌参比电极的差值基本在1 0 0 0 mV左右,大部分在1 0 3 0 mV左右,考虑到实际使用的环境条件,可以说复合参比电极的性能是相当稳定的。
另外,系统中多个参比电极共用测量线,这种连接方式与每个参比电极就近配单独的测量线,所测电位结果稍有差异,但对于工程应用来讲,这种连接方式已能满足需要,且可避免线路太多带来的不便。
(2)三系统测试结果均可看出,直管段或者说单纯管道部分的外加电流保护相对容易,所测结果也可以达到常规的要求,但当管道与其它设备相连时,而设备材质与管道不同时,保护效果并不是很理想。
这是因为当碳钢与不锈钢或钛材相连时,其所需保护电流要比单纯碳钢大得多。
如A2、3号参比所测结果均较正,这两个参比所处位置正是管道与钛管凝汽器二次滤网(材质3 16L )等设备的相连部位。
(3)根据系统中的不同情况,设置多个参比电极是非常必要的,它可以为我们提供各种情况下的保护电位值,以便对系统进行调整,以得到最理想的保护效果。
如果只设几个参比电极,则我们无法知道系统的真实保护情况。
根据前面的运行结果,我们对系统进行了部分调整,运行一年半后,对整个系统进行了检测,结果见表4~6。
3外加电流阴极保护设计应注意的问题随着人们对腐蚀问题的重视,采用外加电流阴极保护技术对海水管道系统进行保护的应用越来越多,已取得了不少成功的应用经验,但还有不少问题有待研究,以便进一步完善钢质海水管道系统的外加电流保护技术。
夕卜加电流阴极保护系统由控制电源、辅助阳极、参比电极、阳极屏及相应的电缆等组成。
对于电厂海水循环水系统,由于各种管道及设备较多,且管道与设备材质一般不同,这都给外加电流阴极保护设计带来了一定的困难。
辅助阳极是外加电流阴极保护的重要部件,目前在海水循环水系统中常用的有铂铌阳极和混合金属氧化物阳极,具体选用何种辅助阳极,可根据情况加以考虑。
参比电极是用于系统检测和控制的,它可以告诉我们系统保护的情况,并可以提供数据给恒电位仪,以实现系统的自动控制。
目前常用的参比电极有固体粉压式或网状Ag/AgCl参比、高纯锌参比以及兼有两者的复合参比等,复合参比由于同时具有两者的性能,近年来应用较多。
外加电流阴极保护系统有两种基本的控制方式,即恒电位控制和恒电流控制,对于结构简单的单纯管道,我们可以进行恒电位控制,因为在这样的情况下,外加电流保护系统的保护电位均衡性易于实现,辅助阳极及参比电极定位相对容易,但对一个复杂的体系,定位就相当困难了,由前面的应用实例可以看出,无论是采用哪种参比电极,不同位置的检测电位值都相差很大,到底哪个参比电极可以作为系统恒电位的控制电极呢?这种情况下,我们认为可以根据各部分的极化情况,以极化不足位置的参比电极作为恒电位控制电极,同时根据其它参比电极的数值,对控制电位进行调整,以保证系统保护的整体性,实现这种控制的一个重要前提是保证系统中各部分的辅助阳极布置合理,否则将出现顾此失彼的现象。
另外在实际的工程应用中,经常有各种原因导致参比电极失效的现象,因此在复杂的管路系统中,外加电流阴极保护建议采用恒电流控制。
对于海水循环水系统的外加电流阴极保护,由于系统中要布置的阳极数量一般较多,考虑到施工的方便,对于辅助阳极连线,有人设计采用一根或几根阳极主电缆将所有阳极连接起来,这种连接方式对于保护没太大影响,但对于检修,就带来很大的问题,因为无法在不停机状态确定阳极的工作情况。
较好的阳极连线建议采用每根阳极都为独立的电缆,在适当位置设置分线箱,分线箱内可以多个阳极再与主电缆连接,这样可以通过分线箱很方便地对每支阳极的工作情况进行检测。
在外加电流阴极保护设计时,对于管道与设备的连接部位应重点考虑,特别是管道与二次滤网、凝汽器收球网、相连的部位,从实际情况来看,这些部位也是腐蚀最严重的部位,应该重点保护。
在阴极保护设计时,对于该部分,建议采用独立的恒电位仪进行控制,使之成为一个单独的系统,同时在特征的连接部位设置参比电极进行检测,以避免过保护可能引起的危害。
外加电流阴极保护一般与防腐涂层联合使用,对于较小的管道无法涂刷防腐涂层,设计时根据海水流速及裸钢,选取合适的保护电流密度;同时,由于在小管道中辅助阳极的电流传输距离较短,在小管道保护设计时,应根据管道大小并考虑到管道走向等,合理计算辅助阳极的数量,并在管道系统中合理布置。
我们知道,管道中海水的流速不同,其对金属材料的腐蚀速率也不同。
对一般碳钢来说,流速高,腐蚀较重,而流速小,则腐蚀较轻。
这是因为碳钢在海水中的腐蚀速度受溶解氧的扩散速度控制,流速越大,扩散层厚度越小,氧的极限扩散电流密度就越大,相应地腐蚀速度也越大。
在实际中常选1 OCrMoA I钢作为小管道材料,这种材料的腐蚀速度随流速开始是缓慢增加,然后增长越来越快。
而对于1Crl 8N19T1和TC4,在高流速情况下,氧的供应快速而充分,有利于表面膜的成长与修复,使材料处于钝化状态,故流速变化对腐蚀速度影响不大,且这种情况下还不易发生点蚀。
在阴极保护情况下,海水流速不同,所需保护电流密度也不同,这是由于流速影响了金属材料的电极电位,要维持最小保护电位所需外加电流值将随流速增大而增加。
通常海水流速增加,金属材料的腐蚀电位向正方向移动,而在异金属接触腐蚀情况下,海水流速增加,可使偶对中阳极材料的腐蚀加剧。
所有这些,我们在进行海水管道系统外加电流阴极保护设计时都必须加以考虑。
4外加电流阴极保护施工应注意的问题保护材料及设备,这些是阴极保护成功的前提,但最终的实现则通过施工来完成。