埋地钢质管道阴极保护系统检测
概要 埋地钢质管道阴极保护主要分为二类：强制电流阴极保护、牺牲阳极阴极保护，个别管道采用强制电流和牺牲阳极交替保护。当阴极保护系统不能给管道提供足够的阴极保护电位时，管道外防腐层缺陷处会发生腐蚀；当阴极保护系统给管道提供的阴极保护电位过负时，管道外防腐层会发生析氢剥离。本文就埋地钢质管道阴极保护系统的检测方法进行初步的探讨。 关键词
阴极保护参数 管地电位 保护电位 防腐层绝缘电阻率 引言
埋地钢质管道的阴极保护是保障管道使用寿命的关键，当管道由于敷设施工、人为破坏、长期运行时，管道防腐层会发生局部破损和缺陷，当阴极保护系统不能正常工作或达不到要求时，管道就会发生腐蚀。发生腐蚀的管段一般属于局部腐蚀，形成点蚀、坑蚀、小孔腐蚀，向深度发展，管体很快就会泄漏，造成的损失难以估量。特别是输送易燃、易爆、有毒、高温、高压、高粘度的介质的管道，泄漏的危害将会更大。定期对阴极保护系统进行检测、对系统进行整改是防范这类事故的简洁高效的方法。 1．阴极保护系统的构成 1．1强制电流阴极保护系统的构成 管道外防腐层、测试桩、恒电位仪二台（一台工作一台备用）、阳极地床（辅助阳极）、长效参比电极、绝缘法兰(接头)等。 2．1牺牲阳极阴极保护系统的构成 管道外防腐层、测试桩、牺牲阳极、绝缘法兰(接头)等。
2．阴极保护系统构成要素技术指标 2．1管道外防腐层 新敷设的管道绝缘电阻率大于10000欧姆〃M2，旧管道绝缘电阻率大于5000欧姆〃M2 2．2测试桩 平均每公里不少于一个 2．3恒电位仪 根据设计功率满足要求，均完好 2．4阳极地床 接地电阻、输出电流附合设计要求 2．5长效参比电极 误差±10mv 2．6绝缘法兰(接头) 电位法、漏电百分率满足标准要求 2．7牺牲阳极 开路电位、闭路电流应满足设计要求 对特殊管道以上要素技术指标参数有所不同，如旧管道的阴极保护系统。
3．阴极保护系统的主要评价指标 3．1管地电位 使用标准硫酸铜电极在管道上方或旁边检测（下同），按石油部颁标准，管道任意点的管地电位小于-0.85V，当土壤含有还原菌，SO42-的浓度大于0.5%时，管道任意点的管地电位小于-0.95V；防腐层为石油沥青时，管地电位应大于-1.5V,防腐层为煤焦油瓷漆时，管地电位应大于-3.0V,防腐层为环氧粉末时，管地电位应大于-2.0V。 3．2保护电位 除去IR降后的管地电位，管道任意点的保护电位小于等于-0.85V，当土壤含有还原菌，SO42-的浓度大于0.5%时，管道任意点的保护电位小于-0.95V；防腐层为石油沥青时，保护电位应大于-1.5V,防腐层为煤焦油瓷漆时，保护电位应大于-3.0V,防腐层为环氧粉末时，保护电位应大于-2.0V。 满足上述要求的阴极保护系统即视为合格。
4．阴极保护系统不能正常工作的原因与分析 4．1管地电位、保护电位不合格 出现这种情况原因比较复杂，阴极保护系统要素出现问题均可能导致保护电位不合格。 4．2恒电位仪输出电流过大 可能的原因有：①管道防腐层整体质量变差，缺陷多，泄漏的阴保电流多；②管道两端或分支未安装绝缘法兰(接头)③绝缘法兰(接头)失效 4．3恒电位仪输出电压过大 可能的原因有：①长效参比电极失效，导致管道电位与实际相差大，使恒电位仪输出电位高；②阳极地床接地电阻大③接线电阻大 4．4保护距离短 可能的原因有：①绝缘法兰(接头)失效②长效参比电极失效③管道防腐层整体质 量变差，缺陷多④管道分支未安装绝缘法兰(接头) 以上阴极保护系统不能正常工作的情况之发生可能是一种，也可能是几种情况同时发生，此时原因将更加复杂。当阴极保护系统运行数年或不能正常工作时，需要对阴极保护系统进行系统地检测与评价。
5．阴极保护系统检测评价的方法 5．1管地电位的检测
①日常检测
测试桩检测 阴保站检测 仪器 万用表、硫酸铜参比电极 仪器 万用表、硫酸铜参比电极 方法 地表参比法 方法 远参比法 评价指标 -2000~-850mv 评价指标 -2000~-850mv 依据防腐层类型的不同最低电位有所不同 ②全线检测
检测方法 检测仪器 评价指标 密间隔电位测量 （CIPS） 地表参比法 密间隔电位测量仪、硫酸铜参比电极、匹配器（用于与管道连接） 全线管地电位 -2000~-850mv 依据防腐层类型的不同最低电位有所不同 5．2保护电位的检测
检测方法 检测仪器 评价指标 密间隔电位测量 （CIPS） 地表参比法 密间隔电位测量仪、硫酸铜参比电极、匹配器（用于与管道连接）、 中断器、GPS天线等 全线保护电位-2000~-850mv 依据防腐层类型的不同最低电位有所不同 5．3长效参比电极检测
检测方法 检测仪器 评价指标 近参比法（与系统断开） 远参比法（与系统断开） 标准硫酸铜电极 万用表 误差±10mv 5．4绝缘法兰(接头)检测
检测方法 检测仪器 评价指标 传统检测法 （直流法） 兆欧表、万用表、导线等 电位法、漏电电阻、漏点百分率满足标准要求 PCM法 （交流法） PCM仪器一套 漏电百分率合格 5．5阳极地床接地电阻检测
检测方法 检测仪器 评价指标 四极法(与系统断开) Z-C8测阻仪 ≤2Ω （或满足设计要求） 5．6管道外防腐层缺陷检测
检测方法 检测仪器 评价指标（/10KM） Pearson（皮尔逊）法 又称人体大地电容法 管道防腐层破损检漏仪 优 可 差
DCVG（直流电压梯度）法 DCVG仪器、硫酸铜参比电极、匹配器（用于与管道连接） 5．7管道外防腐层绝缘电阻率检测
检测方法 检测仪器 评价指标 选频变频法 选频变频仪 Ω〃劣 Ω〃差 Ω〃可 Ω〃良 ≧Ω〃优 PCM（多频管中电流法） PCM管道电流测量系统 C扫描 C-扫描测量系统 6阴极保护系统主要检测方法原理 按照SY/T0023-97阴极保护参数检测标准，绝缘法兰、参比电极、阳极地床、辅助阳极、牺牲阳极等检测实际工作中简单易行，结果准确可靠，而防腐层缺陷、防腐层绝缘电阻率、管地电位、保护电位的检测在实际工作中纷繁而复杂，是阴极保护系统检测的难点。 6.1全线管地电位检测（密间隔电位法CIPS测量） 此方法适用与强制电流、牺牲阳极保护系统的管道。由管道出露点或测试桩连接一根铜导线，由匹配器连接到检测主机，铜导线使用漆包线，由匹配器导出，主机具有很高的阻抗（10-100兆Ω），这样由于导线长度增加而使电阻增加的影响可以忽略，导线可延伸2-4公里，检测时，铜导线导出时连接计数器，随主机的行进进行距离的记录，同时主机连接有标准硫酸铜电极棒，插到管道上方的土壤中，每摁键一次主机记录一次管地电位、距离、该点的GPS坐标，如果每1.5米记录一次，主机可以储存100KM的数据。通过传输转换到计算机中,进行数据处理、绘图，得到全线管地电位检测的实测图。 6.2全线保护电位检测（密间隔电位法CIPS测量） 普通管地电位的测量方法中含有IR降，实际上管道保护电位是指当电极无 限接近管体时的管地电位，一般我们在地表测得的管地电位包含了土壤、防腐层的IR降，管道保护电位小于管地电位，为了检测管道保护电位，我们用CIPS法进行测量时，用中断器将阴极保护电流周期性地中断，中断器与测量主机通过同时接收卫星时钟信号（百万分之一毫秒误差）达到时间同步，中断器连接在阴极保护系统恒电位仪和管道之间，每秒为周期瞬间中断，主机测量瞬间的ON、OFF管地电位，ON电位为管道的管地电位，OFF电位是真正的管道极化电位值。这样强制电流保护系统的全线管地电位、保护电位就能一次检测完成。CIPS法沿管道每间隔1.5--2米左右采集一个数据，绘成的管道的连续电位曲线反映了管道的全线电位保护状况，数据详实准确。 6．3管道防腐层绝缘电阻率检测 PCM（多频管中电流法）测量外防腐层整体质量及防腐层绝缘电阻率。 发射机可同时向管道施加多个频率的电流信号；接收发射机所发射的不同频率的电流信号，沿管道不同距离测量电流信号衰减，可定量计算分析管道的防腐层整体质量。 工作原理是向管道施加一定强度的电流后，电流由信号加入点向远方传递时会逐渐衰减。其衰减大小与防腐层的绝缘电阻有关，绝缘层电阻高，电流衰减就慢，反之则衰减快。电流随距离衰减的关系式为： I=I0e-ax 式中： I—管道中任意处的电流强度值； I0—发射机向管道施加电流点的电流值； x—测量点到供电点的距离； a—衰减系数（与被测管道的防腐层绝缘电阻率、管道的直径、 壁厚、材质有关）。 同一种材质的管道埋地条件相同时，防腐层的平均绝缘电阻大的，衰减系数就小；反之平均电阻小，衰减系数就大，也就是电流泄漏严重。 当管道的防腐层由同种材料构成，且各段的平均绝缘电阻差别不大时，管道中电流强度的对数与管道远离供电点的距离成线性关系变化，其斜率大小取决于防腐层的绝缘电阻值。单位距离的衰减率与距离绘制成的二维图形是一条平行于X轴的直线。 即:Y=8.68（Idb1-Idb2）/（X2-X1） Idbn=20lgIn 为x点的电流分贝值 Y—单位长度管道电流平均衰减率。 防腐层绝缘电阻不同，电流衰减率不同。根据各管段的电流衰减率，可以计算出管道每一段防腐层绝缘电阻的大小。 6．4防腐层缺陷检测方法 ①方法一：DCVG（直流电位梯度法）测量 在防腐层缺陷点处，由于管道自然电位或阴极保护电位的存在，使缺陷处形成一个稳定的电场，中心的强度最大，波及到十几米到几十米的范围，依据管地电位的不同可产生10—500mv的梯度，梯度的变化为指数衰减，0.9—1.8米处衰减最大。由此可检测处防腐层缺陷的中心点，测量防腐层缺陷点中心至垂直管道一侧一定距离（20——50米）的电位梯度，与该处管道的正常保护电位比较所得的值，称为%IR，用以判定破损点的严重程度。管道沿线的DCVG测量还可判断沿线地电环境的稳定性。 ②方法二Pearson法（人体大地电容法）： 给待测管道施加一个1000赫兹左右的交变电流，使其沿管道方向传播，在管道周围产生一个交变的磁场。利用这个磁场使用带有天线的探测仪可准确探测管道的位臵、走向、分支等；同时，管道外防腐层缺陷处向土壤泄漏电流，通过大地回流到发射仪器的接地点，这样在缺陷处形成一个以缺陷点为中心的交变电场，并成指数衰减，当两个人体站在交变电场内时，由于人体的电容作用，使每个人具有一定的交变电位，检漏仪检测出两个人体之间的电位差，当一人站在缺陷中心另一人站在管道侧面或无缺陷的管道上方时，仪器所接收的信号幅值最大，从而确定缺陷的准确位臵。
7．阴极保护系统检测适用于新建管道的阴极保护系统验收评价、已运行数年的旧管道阴极保护系统评价、阴极保护设计前期管道综合参数收集等。检测管道的阴极保护系统可以使用一种方法，也可以多种方法同时使用，以达到更佳的效果。 总之，定期对埋地钢质管道的阴极保护系统进行检测，可以得到管道阴极保护运行的基本数据，为阴极保护系统异常原因作出判断，提出整改措施与方案，对管
埋地钢质管道的腐蚀类型及防护
埋地钢质管道的腐蚀类型及防护摘要：在油气地面工程中，管道是输送石油资源的主要设施，随着我国经济发展水平的提高，对能源的需求逐渐增加，对油气管道的高效利用产生了积极影响。
在实践中，为提高油气管道的技术应用效果，延长埋地管道的使用寿命，有必要了解管道发生腐蚀的相关原因，积极探索切实有效的防护方法，提高管道的安全性能，避免油气管道的潜在应用价值受到不利影响，使管道处于安全稳定的应用状态，以保持良好的油气供应，具有重大的社会经济效益。
本文对埋地钢质管道的腐蚀及防护类型进行调查分析，以供参考。
关键词：钢管；埋地；腐蚀和保护1前言埋地管道大多所处环境复杂，运输介质大多具有腐蚀性，因此会出现本体破裂、穿孔等情况，严重影响管道的使用性能和安全性，影响管道的运行寿命。
如果管道被腐蚀、穿孔，将导致运输介质泄漏，威胁人们的生命健康、财产安全和社会稳定，并造成巨大的经济损失，因此，埋地管线的腐蚀防护研究，具有重大的现实意义。
2管道腐蚀管道腐蚀是指管道金属与其接触的固体、液体或气体介质发生化学反应的过程，主要分为电化学腐蚀和化学腐蚀。
化学腐蚀是管道金属由于化学作用而发生的腐蚀。
例如，金属溶解在汽油和酒精等非电解质中，或在干燥空气中腐蚀。
化学腐蚀是金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
电化学反应是指金属与电解液接触，产生电流效应，金属原子会失去电子而被氧化，在这个过程中会产生电流。
金属管道的缺陷会提高管道的渗透性，增加金属管道的腐蚀介质和碳化程度，使金属管道的腐蚀越来越严重。
金属管道的腐蚀和膨胀也会导致其不断开裂，腐蚀与管道缺陷的相互作用会进一步促进金属管道的腐蚀和破坏。
随着石油工业的发展，石油的管道输送受到了特别的重视。
管道埋于地下，受酸、碱、盐等腐蚀因素的影响，造成管道外防腐层损坏、老化、开裂，导致管道穿孔、泄漏，甚至起火、腐蚀、爆炸。
同时，也会导致环境污染和资源浪费。
有必要研究一种更有效的油气气埋地管道腐蚀防护优化方法，对保障油气管道的运行安全具有重要意义。
运用多频管中电流法对埋地管道进行检测
运用多频管中电流法对埋地管道进行检测摘要：本文主要介绍了一种新型埋地管道检测技术，多频管中电流法(即PCM)。
通过介绍PCM的工作原理，以及分析检测过程中的主要影响因素，并结合现场的埋地管道检验实例，对提高埋地管道的检测效率和检测精度提出了一些有益的建议关键词：多频管中电流法(PCM)；埋地管道；外防腐层前言管道输送,已经成为石油与天然气输送的主要输送的方式，埋地管道作为管道组成的重要一部分，由于埋地铺设，地理环境复杂多变，不适合运用常规方法进行检验。
随着时间的推移，管道的防腐层会发生老化、发脆、剥离、脱落，造成管道的腐蚀、穿孔,从而引起泄漏，必然会给我们带来巨大的经济损失和人员伤亡。
故埋地管道历来是管道检验中的重难点，必须引起我们的重视。
1、运用PCM对埋地管道检验为了保证管道的安全运行，埋地钢质管道的保护主要是防腐层+阴极保护系统的模式。
经过对埋地管道事故大量的统计分析表明，埋地钢质管道的腐蚀是一个普遍存在的问题，而且也是导致事故的重要原因。
因此，对管道外防腐层的缺陷检测是管道安全检测的一个重点。
PCM是Pipeline Current Mapper的简称，即为多频管中电流法，主要是测量管道中电流衰减梯度，因此也称为电流梯度法[1]。
它是一种通过分析地下管道中电流的变化来研究埋地管道防腐层状况的不开挖检测技术，既可进行管道定位又可用于管道防腐层状况检测，解决了以往埋地管道在非开挖状况下无法检验的难题。
2、PCM的检测原理多频管线电流测绘仪(PCM)由发射机和便携式接收机组成。
发射机将含有近于直流的4Hz电流信号的混频电流信号施加于被测管道上，接收机通过感应线圈或高精度磁力仪检测这特殊信号，得出管道电流的强度和方向。
用信号发射机向管道施加某一特定频率或多个频率的激励信号，信号自发射点开始沿着管道两侧传输，管中电流信号强度将随着管道距离的增加而衰减，管道电流流经管道时，在管道周围产生一个磁场，利用接收机在管道上方按一定间隔检测管中激励信号的强度当管道防护层性能稳定时，管中电流衰减的数值与距离成线性关系，其电流衰减率取决于涂层的绝缘电阻值，根据电流衰减率的大小变化可评价防蚀层的绝缘质量若存在电流的异常哀减段，则可认为存在电流的泄漏点或管道分支点，通过分析可判断出防蚀层的绝缘性能下降以及破损点位置3、PCM检测的主要影响因素3.1 地极的选择由于地极是管中信号电流经由土壤流回发射机的途径，所以必须与目标管线绝缘良好。
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。
阴极保护技术在埋地管道上的应用案例的总结
阴极保护技术在埋地管道上的应用案例的总结课程：现代阴极保护技术班级：学号：姓名：目录1.阴极保护技术介绍1.1阴极保护技术原理1.2阴极保护方法1.2.1牺牲阳极阴极保护技术1.2.2强制电流阴极保护技术2. 阴极保护技术在埋地管道上的应用2.1 阴极保护技术的应用现状2.2 埋地管道采取防腐措施的必要性3.应用实例分析3.1 西气东输东输管道工程阴极保护3.1.1 阴极保护设计参数选定3.1.2 阴极保护站位置的确定3.1.3 阴极保护系统的构成3.1.4 管道外防腐涂层与阴极保护的协调问题3.2 天津渤西油气处理厂管道牺牲阳极保护3.2.1 保护电位的确定3.2.2 阳极材料及数量的确定3.2.3 阳极分布及埋设3.3 长庆油田靖咸长输管道、靖惠管道、第三采油厂管道的检测与评定3.4 油气管道阴极保护的现状与展望参考文献1.阴极保护技术介绍1.1阴极保护技术原理阴极保护是通过阴极电流使金属阴极极化实现。
通常采用牺牲阳极或外加电流的方法。
系统的检测主要通过每间隔一定的距离所测得的阴极保护数据来准确分析判定管道的阴极保护状态。
1.2阴极保护方法1.2.1牺牲阳极阴极保护技术牺牲阳极法是将需要保护的金属结构作为阴极，通过电气连接与电子电位更低的金属或合金连接，使其满足腐蚀电池形成的条件，让电子电位低的阳极材料向电子电位高的阴极材料不间断地提供电子。
牺牲阳极因较活泼而优先溶解，向被保护金属通入一定量的负极直流电，使其相对于阳极接地装置变成一个大阴极而免遭腐蚀, 而阳极则遭到强烈腐蚀；此时阴极材料的结构首先极化，在结构表面富集电子，不再产生离子，进而减缓并停止结构腐蚀进程，从而达到保护阴极材料的目的。
1.2.2强制电流阴极保护技术强制（外加）电流是通过外加的直流电源（整流器等），直接向被保护的金属材料施加阴极电流，使其发生阴极极化，同样达到保护阴极金属材料的目的。
而给辅助阳极(一般为高硅铸铁或废钢)施加阳极电流，构成一个腐蚀电池，也可使金属结构得到保护。
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）。
埋地管道阴极保护装置失效原因分析及建议
埋地管道阴极保护装置失效原因分析及建议摘要：随着国民经济快速发展，煤改气的推进，我国天然气用量与日俱增，而天然气的输送主要是管道运输，燃气管道的敷设数量和范围都有了较大的增长，其中有很大一部分管道是埋地钢质管道。
由于管道长期埋在地下，随着使用时间的增加，在土壤腐蚀、施工等因素影响下，因保护不到位产生腐蚀发生泄漏的可能性增大，如果未能及时发现，会导致天然气泄漏聚集后爆炸，使经济和社会效益遭受巨大损失。
对于埋地管道来讲，当前普遍选择阴极保护联合外防腐层的方法，因此阴极保护装置格外重要。
下面，文章就埋地管道阴极保护装置失效原因分析及建议展开论述。
关键词：埋地管道；阴极保护；装置失效；原因分析；对策建议引言由于埋地管道所面对的环境比较潮湿和复杂，因此需要采取合理的保护措施减少管道腐蚀。
阴极保护是当前埋地管道重要的防护措施，通过以不断促进阴极保护设施和设备管理质量的提升，彰显出管道保护的具体效益，将金属腐蚀问题尽可能的规避，促进管道应用期限的延长，提升管道运输的效率。
1阴极保护理论介绍1.1阴极保护系统原理“将负电流加到被保护的金属上，再由阴极极化将其从负电势变为稳定电势，可以起到抑制金属腐蚀的作用”。
这是一种叫做阴极保护的方法。
阴极保护是一种用于控制金属的电化学腐蚀防护。
采用阴极保护体系制成的电池，通过在阳极上进行氧化还原，可以抑制被保护的金属对阴极的侵蚀。
而阴极防护则是以电化学腐蚀为基础，发展起来的一种电化学防护技术。
在氯化钠溶液（或土壤）中，铁会在金属表面发生电化学腐蚀，而在镁阳极和外部电源的作用下，阴极保护装置可以在一定程度上改变上述反应。
这说明了不同的反应粒子与产物间的物质转移与转化。
但由于该阴极保护系统是通过牺牲阳极或外部电源来实现的，所以可以向该金属供给大量的电子（施加期望的负电流），由此使得该金属界面具有负电势，并能有效地抑制氧化反应。
在此情况下，通过采用牺牲阳极或外部电源，来达到阴极保护作用，起到抑制金属腐蚀的效果[1]。
埋地钢制管道外检测解决方案之直流电位梯度法(DCVG)检测外防腐层完整性设备
埋地钢制管道外检测解决方案之直流电位梯度法（DCVG）检测外防腐
层完整性设备
一、仪器简介
进口英国DCVG公司的外检测设备，用于检测埋地钢制管线防腐层完整性。
二、应用范围
该技术使用DCVG直流电压梯度检测系统,沿管线测量阴极保护直流电压梯度，进而得到整个管线上的电压梯度分布图,找出防腐层破损点。
三、特点及功能
●能够精确定位埋地钢质管道的防腐层缺陷点
●能计算防腐层的缺陷严重程度
●判断缺陷处的腐蚀活性及腐蚀形态；
●可确定大直径管道防腐层破损在管道环向位置，并确定防腐层破损的形状；
●可以鉴定管道沿线的阴极保护系统有效的程度，确定阴极保护系统的有效距离；
●可用于检测通过河流和江口的管道，城市地下管道，加工厂和储罐场所等复杂管网，●设备无需与测试桩连接即可完成测试；
四、技术指标
精度要求：可实时确定防腐层破损点位置，防腐层破损处的定位精度在15cm以内，可检测埋深2m以内，破损区域≤Φ10mm的破损缺陷；
使用温度：-20℃至50℃温度范围；
工作时间：22小时；
测量量程：10mV、25mV、50mV、100mV、250mV、1V、2.5V、4V等8档量程；
外观：尺寸：200mm×250mm×60mm；
重量：1.5Kg；。
埋地钢制管道腐蚀的原因及检验技术的应用研究
埋地钢制管道腐蚀的原因及检验技术的应用研究摘要：本文主要对埋地钢制管道腐蚀的原因及检验技术的应用进行了分析与研究，以供同仁参考。
关键词：压力管道；腐蚀原因；检验技术；应用研究一、前言近年来，随着我国社会经济的高速发展，人们的生活水平也越来越好，人们对天然气能源的需求量变得越来大，钢制管道是天燃气等资源输送的关键设备之一，因此钢制管道的安全情况就要引起有关人员的高度重视，想要保障天燃气能源运输过程中的安全、稳定，运输速度更快，就要对钢制管道容易破损的原因进行分析研究，根据实际情况制定科学合理的预防和解决措施。
因此，为了进一步的提升天燃气能源输送的安全性，加强埋地钢制管道检验有着重要的意义。
基于此，本文主要对埋地钢制管道腐蚀的原因及检验技术的应用进行了分析与研究，以供同仁参考。
1.钢制埋地管道腐蚀的原因分析钢管腐蚀按其腐蚀位置的不同，分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。
内壁腐蚀与其输送气体的成分、湿度等因素有关，当环境温度低于气体露点时，水在管道内壁形成一层亲水膜，形成原电池腐蚀的条件，产生电化学腐蚀。
埋地钢管外壁腐蚀有化学腐蚀、电化学腐蚀、杂散电流对管道的腐蚀、细菌作用引起的腐蚀。
其中电化学腐蚀是由于土壤各处物理化学性质不同、管道本身各部分金相组织结构不公活钢管表面粗糙度不同等原因导致一部分金属容易电离，带正电的金属离子离开金属转移到土壤里，则这段管道电位越来越负，另一部分管段金属不容易电离，其电位越来越正，由此形成腐蚀原电池，使金属电离端不断电离、管道不断变薄直至穿孔；杂散电流对钢管的腐蚀是由于外界各种电气设备的漏电与接地在土壤中形成杂散电流,同样会和埋地钢管、土壤构成回路,在电流从土壤流到钢管处,使管壁产生腐蚀；细菌作用引起的腐蚀是土壤中细菌的活动改变了土壤的pH值，加强了对管道壁的腐蚀；化学腐蚀是全面性的腐蚀，在化学腐蚀作用下，管壁厚度的减薄是相对均匀的，所以从钢管受到穿孔破坏的观点看，化学腐蚀的危险性相对较小。
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。
埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护方案
埋地钢质管道牺牲阳极法阴极保护技术技术支持单位：拓维地理信息工程示案例：某燃气公司埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护系统安装时间：2016年6月18日（一）原理：埋地钢质管道牺牲阳极法阴极保护技术是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）阳极包的选材牺牲阳极选择镁阳极包的特点是比重小、电位很负、对铁的驱动加压很大，且单位发生的电量大。
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值在酸性围，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。
（四）主要应用的规1、《埋地钢质管道阴极保护电参数测试方法》SY/T0023-972、《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规》SY/T0019-973、《钢质管道及储罐防腐工程设计规》SY0007-994、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-955、《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T0017-96 。
（五）施工方法1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下:袋装阳极制作→阳极床定位→阳极床开挖→阳极埋设→阳极浇水浸透饱和及各参数测试→阳极通电点处理及焊接→通电点导通测试→通电点补口防腐(补口处防腐材料与管体防腐材料是匹配的) →阳极回填→标记记录。
图1 阳极床定位图2 阳极床的开挖图3 阳极浇水浸透饱2、铝热焊使用步骤及注意事项铝热焊模具是焊接电缆的专业设备，它具有放热小，焊接牢固等特点：携带方便，不需要电源。