埋地管道阴极保护的施工与管理
国家标准阴极保护技术条件
国家标准《阴极保护技术条件》编制说明中国工业防腐蚀技术协会厦门易亮科技有限公司1.工作简况1.1阴极保护技术的发展和编制标准的意义我国每年因腐蚀问题直接损失已超过1.5万亿元，造成的间接损失就更高，其中1/4的腐蚀问题可通过改善防腐措施避免，使损失下降20%~30%。
腐蚀与防护是跨行业、跨部门带有共性科学技术，因它不直接创造经济效益，不太引人注意。
在大规模经济建设高潮时期，应特别关注基础设施的腐蚀与防护，投入少量的腐蚀防护系统的建设成本，可换取维修成本和间接损失的大幅度下降。
腐蚀要从源头抓起，形成腐蚀与防护法规，把腐蚀控制工程和管理纳入法制轨道，以预防为主。
决不能靠放松腐蚀控制的方法降低成本，因为这样一来，腐蚀损失至少增加20%~50%。
美国早在1971年规定，该年8月1日前己运行的地下管道要补加阴极保护，后续建设的要配套涂层与阴极保护；又规定，1998年以前对己建300万座地下储罐也要追加阴极保护。
美、日、前苏工业法规：禁止未加阴极保护而只有防护涂层的管道使用。
目前发达国家正以能源效率、资源效率和环境效率的大幅度提高作为他们的战略目标。
1995年，美国每年腐蚀损失3000亿美元，相当于4%~5%GNP；2002年，腐蚀损失5520亿美元，由于从设计到维修普及了合适的耐蚀材料和合宜的防腐措施，使腐蚀损失对GNP的占比由4.9%下降为4.2%。
我国在十一五规划中特别强调以科学发展观带动各项事业的发展，节约能源、资源、改善环境作为今后工作的出发点，搞好防腐工作是我们今后刻不容缓的重大任务。
目前我国有部分行业制订了相应的阴极保护设计规范，但还没有对阴极保护系统进行全面规定的国家标准，存在规范多、执行困难等问题。
本标准不违背安全法规，并且不宜用来违反保护人员、环境和设备的基本要求。
在任何情况下，构筑物的阴极保护设计应综合满足由国家及地方权威机构发布的所有相关法规、标准的要求。
本标准的编制旨在为阴极保护设计施工及材料生产提供宽泛的指导。
长输管道牺牲阳极法阴极保护施工方案
长输管道牺牲阳极阴极保护施工方案河南汇龙合金材料有限公司项目部目录一、概述------------------------------------------------------------ 2（一）原理 ----------------------------------------------------- 2（二）牺牲阳极法阴极保护的优点 --------------------------------- 2（三）牺牲阳极材料 --------------------------------------------- 2（四）阳极安装方式 --------------------------------------------- 6（五）测试系统 ------------------------------------------------- 7（六）应用标准和规范 ------------------------------------------- 7（七）主要测试设备和工具 --------------------------------------- 8二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计---------------------------------- 8三、施工方法-------------------------------------------------------- 81、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 92、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9一、概述（一）原理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。
详解管道阴极保护原理
• 作“人体电容法”时两位检漏员分别与检 测仪的检测线芯线两端相连，两人保持56m的距离，沿管线以步行速度前进，当走 到漏点附近时, 仪器显示器信号发生变化，
漏点中心信号最强，数值最大，据此即可 找到漏蚀点(见图3-3)。据此信号强度变化, 来判断防腐层有无破损, 并可根据信号异常 分布特征来确定漏点位置, 推测漏点大小。 该仪器探管、检漏同步进行，方便快捷,成 功率高。
• 腐蚀过程可表示如下 • 氧化反应：Fe---→Fe2++2e • 还原反应：O2+2H2O+4e---→4OH• 2H2O+2e---→H2+2OH-
• 腐蚀电池形成的充分必要条件： • 1)必须有阴极和阳极。 • 2)阴极和阳极之间必须有电位差 • 3)阴极和阳极之间必须有金属的电流通
道。
• (2)结构
• 熔结环氧粉末涂层简称FBE，FBE外涂层 为一次成膜的结构 。
• (3)涂敷
• 涂敷时钢管外表面喷(抛)射除锈等级应达到 GB/T 8923中规定的Sa2.5级，钢管表面的 锚纹深度应在40～l00μm范围内，并应监 测环氧粉末涂敷之前瞬间的钢管外表面的 温度，并把温度控制在粉末生产商的推荐 范围内，但最高不得超过275℃。
• 第二节 管道防腐层 • 一、管道的外防腐层 • 二、管道防腐层的维护
一、管道的外防腐层
• 1、管道的外防腐层的基本要求 • （1）与金属有良好的粘结性； • （2）电绝缘性能好； • （3）防水及化学稳定性好； • （4）有足够的机械强度和韧性，耐热和抗低温脆
性； • （5）耐阴极剥离性能好； • （6）抗微生物腐蚀； • （7）破损后易修复，并要求价格低廉和便于施工。
• 2、强制电流法（外加电流法）
阴极保护工程介绍
腐蚀性
表1 土壤电阻率与土壤腐蚀性
单位（Ω.m）
国家 中 国 前苏联 英 国 日 本 美 国 法 国
极强
＜5
＜9
＜5
强
＜20 5—10 9--23 ＜20 ＜20 5--15
中等
20--50 10--20 23--50 20--45 20-45 15-25
弱 很弱
＞50 20--100 50-100 45-60 45-60 ＞100 ＞100 ＞60 60--100
1、牺牲阳极易丢失， 寿命短 2、高电阻环境不宜使 用 缺 3、保护电流不可调， 驱动电流小 4、对覆盖层质量要求 点高 5、消耗有色金属，需 定期更换 6、杂散电流干扰大时 不能使用
外加电流 阴极保护
1、需要可靠外部电源
2、对临近金属构筑物干扰大， 特别是铺助阳极附近
3、需设阴极保护站，日常进 行维护管理
依据设计和现场实际情况选择 位置，平整场地，安装钻机；开挖 水池和泥浆池；按设计孔径及深度 钻孔。
开孔法不同的是需先在地面钻 直径为550mm、深度4m的引孔，安 装∮426×7 L=4m的钢管做引导套 管。在钢导管和井壁环形空间填充 砂浆（800#水泥：中砂=3：1）固 井
地床安装
a 闭孔地床施工工序
表2 自然电位与土壤腐蚀性（相对Cu /CuSO4 ）
腐蚀性 极强
自然电位 ＞0.55
单位（-V）
强
0.45--0.55
中等
0.30--0.45
弱
0.15--0.30
很弱
＜0.15
（2）牺牲阳极与外加电流阴极保护的选择
a、工程规模大宜采用外加电流，规模小则宜采用牺 牲阳极
b、市区内考虑到对外界干扰电流的影响，一般应采 用牺牲阳极
长输管道牺牲阳极法阴极保护专用方案标准
长输管道牺牲阳极法阴极保护方案河南汇龙合金材料有限公司二零一九年八月三十一日目录一、概述------------------------------------------------------------ 2（一）原理 ----------------------------------------------------- 2（二）牺牲阳极法阴极保护的优点 --------------------------------- 2（三）牺牲阳极材料 --------------------------------------------- 2（四）阳极安装方式 --------------------------------------------- 6（五）测试系统 ------------------------------------------------- 7（六）应用标准和规范 ------------------------------------------- 8（七）主要测试设备和工具 --------------------------------------- 8二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计---------------------------------- 8三、施工方法-------------------------------------------------------- 91、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 92、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9一、概述（一）原理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。
液化气加气站埋地储罐牺牲阳极阴极保措施
液化气加气站埋地储罐牺牲阳极阴极保措施河南邦信防腐材料有限公司2017年6月液化气站建设时，严格按照国家各项管理规范去设计和施工，保证硬件条件的安全合理，配套设施及服务的完善，液化气建站的防火措施也要重视。
那么液化气站的防火有哪些要求规范？1、贮存区内应设置液化石油气贮罐、汽车槽车卸车点、泵(或泵房)、压缩机(或压缩机间)和汽油、柴油等燃料贮罐;经营区应由加气区、营业室、仪表和配电间等组成。
2、液化石油气贮罐和罐区的布置应符合下列规定: ①地上贮罐组外围应设置高度为1m的不燃烧实体防护墙。
贮罐之间的净距不应小于相邻较大罐的直径; ②地下或半地下贮罐之间应采用防渗混凝土墙隔开，贮罐之间距离不应小于1.5m。
3、加气站、合建站内严禁设置地下和半地下建、构筑物(地下贮罐、操作井和必要的埋地式室外消火栓和消防水泵接合器除外)。
4、经营区宜布置在站内前沿，且便于车辆出人方便的地方。
5、加气站、合建站与站外建筑物相邻的一侧，应建造高度不小于2.2m的不燃烧体实体围墙;面向车辆进、出口道路的一侧宜开敞，也可建造非实体围墙、栅栏。
6、加气站、合建站内液化石油气贮罐与站内设施的防火间距应符合有关规范的规定。
7、当地上液化石油气贮罐与站内设施之间设置防火隔墙时，贮罐与设施之间的防火间距可按绕过防火隔墙两端的距离测量值计算。
防火隔墙应为具有阻止液化石油气渗透的不燃烧实体墙，顶部不得低于贮罐上设置阀件高度。
8、采用小于或等于10m^3的地上液化石油气贮罐整体装配式的加气站，其贮罐与充装泵、卸车点和加气机的防火间距可减少至1.5m,与站房的防火间距可减少至4m。
9、在合建站内，液化石油气贮罐与汽油、柴油贮罐之间未设置防火隔墙时，不宜将这两类贮罐分为地上、地下方式布置。
经设置防火隔墙后，可按地曰上贮罐防火间距规定执行。
1 储罐的腐蚀加油站、储气站等易燃易爆油、气的储罐一般都设在地下小容积的储罐，并使用细沙回填，并采取防雷静电接地。
阴极保护工程施工记录
班（组）长：
施工技术负责人：
年月日
建设（监理）单位专业工程师：
年月日
阴极保护工程施工记录
单位工程名称
输气管理处磨家支线安全隐患整改工程
工程编号
SCLQ-DD15055
26
工程内容：
1.阴极保护测试桩（电位测试桩）；
2.施工主要内容：1）测试桩埋设；2）测试电缆焊接；3）测试电缆焊点防腐。
施工说明及简图：
施工方法：
施工说明及简图：
施工方法：
1.测试桩埋设：1）桩墩底部埋深1.5m，埋设在管道气流方向左侧距管道中心1.5m处，方便测试的地方。2）安装测试桩基底土层夯实。3）测试桩安装牢固稳定、竖直。基墩上的测试桩地板及螺栓涂刷石油沥青。4）测试桩铭牌向气流方向。5）底座在现场用螺帽与水泥基墩连接。地脚螺栓用φ12圆钢制作，地脚螺栓两端螺纹各长30mm。6）测试桩施工完成后，在测试桩内灌装1/3桩长的沥青。
施工记录人：
班（组）长：
施工技术负责人：
年月日
建设（监理）单位专业工程师：
年月日
阴极保护工程施工记录
单位工程名称
输气管理处磨家支线安全隐患整改工程
工程编号
SCLQ-DD15055
施工图号
DWG-0000腐01-04
施工地点
A3-A4
工程内容：
1.阴极保护测试桩（电位测试桩）；
2.施工主要内容：1）测试桩埋设；2）测试电缆焊接；3）测试电缆焊点防腐。
1.测试桩埋设：1）桩墩底部埋深1.5m，埋设在管道气流方向左侧距管道中心1.5m处，方便测试的地方。2）安装测试桩基底土层夯实。3）测试桩安装牢固稳定、竖直。基墩上的测试桩地板及螺栓涂刷石油沥青。4）测试桩铭牌向气流方向。5）底座在现场用螺帽与水泥基墩连接。地脚螺栓用φ12圆钢制作，地脚螺栓两端螺纹各长30mm。6）测试桩施工完成后，在测试桩内灌装1/3桩长的沥青。
阴极保护PPT课件
高保护效果。
定期维护与检测
03
定期对阴极保护系统进行检查和维护，确保系统正常运行，延
长使用寿命。
降低成本与可持续发展的挑战
降低能耗优化阴极保护Fra bibliotek统的设计和运行，降低能耗，减少对环境的影响。
资源回收与再利用
研究阴极保护材料的回收和再利用技术，降低资源消耗和环境污 染。
政策支持与标准制定
推动政府出台相关政策，鼓励阴极保护技术的研发和应用，同时 制定相关标准，规范行业的发展。
排流保护法利用排流器将 干扰源与被保护金属进行 电气隔离，从而消除杂散 电流对阴极保护系统的影 响。排流器可以等效为一 个电阻，通过调整电阻值 可以控制排流量的大小。
排流保护法广泛应用于存 在杂散电流干扰的场合， 如电气化铁路、高压输电 线路等附近金属设施的保 护。
可以有效消除杂散电流对 阴极保护系统的影响。
硅基阳极
硅基阳极具有较好的电化 学性能和稳定性，可用于 强酸、强碱等腐蚀环境。
石墨阳极
石墨阳极价格低廉，导电 性好，但易受到氧化和高 温的影响。
电解质
硫酸盐
硫酸盐是常用的电解质之 一，具有较高的离子导电 性和稳定性。
氯化物
氯化物也是常用的电解质 之一，具有较低的离子导 电性和稳定性。
硝酸盐
硝酸盐具有较好的离子导 电性和稳定性，但易分解 产生氧气。
01 定义
02 工作原理
03 应用范围
04 优点
05 缺点
外加电流法是通过外加电 源的方式，将被保护金属 与电源负极相连，利用电 流通过电极反应使被保护 金属得到阴极极化的方法 。
外加电流法通过外加电源 提供电流，使被保护金属 得到阴极极化。电流的大 小和方向可以通过电源进 行控制，从而实现精确的 阴极保护。
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埋地管道阴极保护的施工与管理
一、概述
埋地管道是长达数百至几千公里的输油气管道，在运输过程中面临着各种侵蚀和腐蚀的威胁。
为了保护管道的安全及延长其使用寿命，施工时必须进行阴极保护。
阴极保护是一种有效的电化学防腐蚀措施，通过在管道周围引入阴极电流，使管道表面成为阴极，从而减缓管道的金属腐蚀速度，达到保护管道的目的。
本文主要介绍埋地管道阴极保护的施工和管理，包括施工前准备、施工步骤、施工后管理等方面。
二、施工前准备
1．工程调研
工程调研是施工前重要的准备工作，主要包括了解管道情况、周边地质环境、电力设施等。
管道情况包括管道物理参数、管子类型、管道配置布局等；周边地质环境包括土壤特征、液体含量、地下水情况等；电力设施包括电力线路、电源情况等。
只有充分了解这些基本情况，才能提出有效的应对措施。
2．设备采购
在进行阴极保护施工前，需要将必要的设施都准备好。
包括了解所需钢管及阴极材料规格、选购阴极保护电源设备、选购处理物资等。
选材和选购设备需要考虑到工艺要求和阴极保护原理，确保使用必要的设备和物资，以达到优良的防腐效果。
三、施工步骤
1．碳化处理
在管道的阴极保护施工前需进行管道碳化处理。
碳化是将管道材质表面转变为碳化铁膜层，提高钢管电阻率，避免电流漏失。
碳化处理的方法有热碳化和冷碳化两种。
冷碳化法是指将干燥的粉末混合成一定比例的氯化铵、碳酸钾、碳酸钠等粉末，喷洒在管道表面上，经过两至三天处理后，形成一层深度约 0.5mm 的碳化层。
热碳化方法是指在加热的温度下，以电极为负极，将管道作为阳极，将碳酸钠、钡碳酸、碳酸钴等物质进行阳极碳化。
2．安装阳极
阳极是阴极保护的重要组成部分，用于生成阴极保护电流。
其应由具有一定导电性的材料制成。
按照特定布局，将阳极牢固地固定在管道周围的土壤中，再与钢管表面空隙中按照一定的比例铺设导线。
安装阳极时，要注意确定阳极距离、密度、安装形式等，确保仪器的精度和敏感度。
3．接地和接线
在安装阳极和钢管的导线后，需要接通阴极保护电源，将阳极和钢管进行接地和接线。
接地时，要保证接地电阻小于规定标准。
接线时，要遵守规范要求，杜绝接线失误和短路。
4．开启电流
完成以上步骤后，可以开启阴极保护电源进行阴极保护工作。
在工作前要进行测试，确保设备和物料安全，并对测得的数据进行评价。
四、施工后管理
1．监控系统
安装并实施复杂的监控系统可以自动跟踪管道的电位及电流变化，自动出警、上报危险状态、提醒管理者注意。
这可以及时发现管道产生异常反应情况，保障管道长期稳定和可靠运转。
2．维护保养
进行区域内生态建设和完善安全工作措施，规范管道安保围墙和场地环境等，定期进行检修和更换阴极材料，并遵守规范要求调整阴极保护电流以达到正在保护作业的要求。
同时保持防眩光屏、密度计等设备运作，做好资料的整理和安全备份工作。
3．安全管理
每年对设备运行数据、操作记录等进行审核，不断提高设备运营质量，同时做好工人职业健康保护。
在工作过程中可以采取防护措施，要求工人戴好安全帽、防护手套等，防范工作职工因为疏忽和不小心导致安全事故的发生。
定期进行防腐涂料更新和管道修补处理，并定期进行漏电检测，确保整个管道系统的安全运行。