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阴极保护方法介绍
阴极保护系统介绍 1.简介 阴极保护的原理是基于腐㊣ 蚀电化学的理论基础,是腐蚀电池的反其道而行的█一种使被保护体(通常是水中或埋地的金属构筑物)通过阴极保护提供保护电流而得到阴极极化,从而免除腐蚀的机理。实质是消除电势差,即消除了管道腐△蚀电流在阴阳极之间的流动,从而消除了腐蚀行为。将需要保护的金属变成阴极从而使金属得到保护,就叫阴极保护。 从工程角度,阴极保护作为与涂层技术相配套,是一种行之有效的电化学保护手段,是目前埋地管道最为有效和经济的腐蚀控制方式。 ? 2.阴极保护系统设计目的及考虑要求 (1)对保护的构筑物提供足够的保护电流,并使保护电流的分布达到选择的阴极保护标准,从而有效抑制腐蚀。 (2)做出与被保护构筑物需要的寿命相一致的阳极系统设计。 (3)提供充分的∴裕量,以满足系统随时间发生的电流变化。 3.阴极保护技术条件 (1)腐蚀介质(土壤、海水等)必须能导电,便于建立起连续电路。 (2)被保护的金属材料在所处的介质中要容易进行阴极极化,否则不宜阴极保护。 (3)对复杂金属设备或构筑物,应考虑“屏蔽作用”,防止保护电流的不均匀性。 (4)没有电绝缘,就没有阴极保护。 (5)一些不安全⌒ 因素会限制阴极保护在特定领域中的应用。 4.阴极保护系统分类及选择原则 (1)分类 根据系统特性分为外加电(或称强制电流)流阴极保护和牺牲阳极阴极保护系统。 (2)选择原则 1)有无经济方便的电源,有时可采用外加电流系统。 2)所需保护电流密度大小。需要的保护电流密度大时应采用外加电流系统;所需保护电流密度小时可考虑采用牺牲阳极系统。 3)土壤电阻率高时牺牲阳极应用受到限制,应采用外加电流系统。 4)管道周围金属构筑物较多且复杂,容易产生互相干扰时应采用牺牲阳极系统。 5)在杂散电流地区,对管地电位有显著波动影响时,不宜采用牺牲阳极系统。 6)应考虑可利用的自然范围与外部构筑物的间距、地表面状态、街道、河流等情况来确定选择何种系统。 7)应考虑线路通过地带未来的发展,以及管道系统未来的扩建。 8)施工费用、操作费用和维护费用。 5.阴极保护准则 应用阴极保护的目的是控制与电解质接触的金属表面的腐蚀,阴极保护标准是通过实验室试验得出,并经阴极保护系统成功运行反复证实的总结。实践说明没有一项阴极保护评价标准能适用于所有条件,常需下列的其中一项或几项标准来评定。在管道寿命期内,应考虑管道周围介质电阻率变化对阴极保护电位的影响。 金属★材料在土壤、水中的自然电位、最小保护电位和限制临界电位 金属或者合金环境条件自然电位ECOR (参考值)V最小保护电位Ep (无IR降)V限制临界电位 (无IR降)V 碳钢、低合金钢或铸铁一般土壤和水环境-0.65~-0.40-0.85 40℃<T<60℃的土壤和水环境- T>60℃的土壤和水环境-0.80~-0.50-0.95 T<40℃,100Ω·m<ρ<1000Ω·m 含氧的土壤和水环境-0.50~-0.30-0.75 T<40℃,ρ>1000Ω·m 含氧的土壤和水环境-0.40~-0.20-0.65 存在硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀风险的缺氧土壤和水环境-0.80~-0.65-0.95 PREN<40的奥氏不锈钢环境温度下,中性和碱性的土壤与水环境-0.10~+0.20-0.50 PREN>40的奥氏不锈钢-0.10~+0.20-0.30- 马氏体或奥氏-铁素体(双相)不锈钢-0.10~+0.20-0.50 不锈钢环境温度下,酸性土壤和水环境-0.10~+0.20 铜环境温度下,土壤和水环境-0.20~0.00-0.20- 镀锌钢-1.10~0.00-1.20- 注:所有电位相对于铜/饱和硫酸铜参比电极(CSE,下同) a对于高强度非合金钢和屈服强度超过550N/mm2的低合金钢,临界限制电位值应有文件证明或通过要根据实验确定。 b温度为40℃~60℃时,最小保护电位值可在40℃时的电位值(-0.65V,-0.75V,-0.85V或,-0.95V)与60℃的电位值(-0.95V)之间通过线性插值法确定。 c高PH应力腐蚀开裂(SCC)风险随温度升高而增加。 d若曾在马氏体和铁素体相,应有文件证明或通过实验确定氢脆危害风险。 e应通过文献或实验确定 6.阴极保护系统维护 (1)阴极保护站的日常维护管理 1.电气设备定期技术检查。电气设备的检查有下列内容: 1)检查各电气设备电路接触的牢固性,安装的正确性,个别元件是否有机♀械障碍。检查接头是否牢固。 2)观察电气仪表,在专用的表格上记录输出电压、电流、通电点电位数值,与前次记录(或值班记录)对照是否有︼变化。 3)定期检查工作接地和避雷器接地, 4)搞好站内设备的清洁卫生,注意保持室内干燥。 2.恒电位仪的维护。 1)阴极保护恒电位仪一般配置两台,互为备用,因此应按管理要求定时切换使用。 2)观察全部零件是否正常,元件有无腐蚀,脱焊、虚焊、损坏、各连接点是否可靠, 电路有无故障,各紧固件是否松动,熔断器是否完好。 3)清洁内部,除去外来物。 4)发现仪器故障应及时检修,并投入备用仪器,保证供电。每年要计算开机率。 四.牺牲阳极的维护 管道牺牲阳极保护日常维护工作量不多,除按外加电流阴极保护的要求进行保护电位测量,测试桩维护保养,绝缘法兰检测,接地故障排除等工作外,建议每月测定各参数。据此分析管道保护状况。若阳极性能变坏,则需采取相应措施。
2022
01-27
恒电位仪的使用
恒电位仪本身是整流器的一个分支,具有恒定电位和恒流的功能。恒电位是指以基准电极通过反馈为一定技术标准来控制系统整理器的输出。一旦一定电位出现问题,例如干扰、基准〓电极损伤等,这时一定电位计是如何工作的?这时我们需要进行一定的电流控制功能,一定的电流输出。也就是说,电流进行输出不变,电压发生变化。
2021
12-16
智能测试桩的系统
?智能测试桩用于检测阴极保护参〓数,是管道管理围护桩红的必备设备。根据测试功能沿直线排列。通常每公里设置一根试桩,目前通常每5-8公里设置一根试桩。特殊地段可根据情况增加。目前,智能测试桩包括水泥试桩、钢管试桩、玻璃钢试桩、塑料试桩等。根据智能测试桩的类型,分为电位测试桩和电流测试桩,以及套管测试桩、绝缘连接测试桩、细碎阳极测试桩和其他测试桩。
12-01
智能测试桩改善管道问题
?智能测试桩阴极保护技术,众所周知,属于电化学保护技术。其原理是将外加电流施加到被腐蚀的金属结构表面,使被保护的结构成为阴极,从而抑制金属腐蚀的电子迁移,避免或减弱腐蚀的发生。为了防止通信线路或设备的腐蚀,将被保护设备保持对地负电位是一种防腐措施。
11-16
恒电位仪的工作原理
?恒电位仪只要仪器的放大倍数计算和设计正确,采样信号特性与仪器的输入输出特性线性一致,调节良好。恒电位仪在额定工作范围内,被保护对象带电点的电位可与设定的控制电位一致,误差一般在5mV以下。它被称为恒电位仪因为它具有保持带电点电位接近恒定的特性。
11-02
智能电位采集仪的⌒优势
?智能电位采集仪适用于高压金属输送管道的长期安全运行,能够及时发现管控中的安全隐患,减少对管道设施的影响,实现重点区域监测、及时准确测量、预警中消除安全隐患,实现整体大数据安全防范管理体系。
10-18
一种高度集成化的恒电位仪
现有的恒电位仪功能单一。为了测量更多种类的数据,需要安装和匹配其他仪器进行测量,这将进一步增加整体安装成本和测量成本;因此设计综合性能强、集成度高的恒电位仪成为该领域技术人员迫切需要解决的技术问题。
10-03
恒电位仪的制作方法介绍∞
原来的恒电位仪体积庞大,消耗大量的硅钢铁芯和绕组铜线,消耗大量的功率,体积庞大。它由磁通和晶闸管导通角控制,在输出线性度和大输出纹波方面有很大的缺点。大功率平波电抗器在滤波中的使用☉也存在体积庞大的问题,使用时造成很大的功率损耗,整流和控制环节产生的热量很大,需要大型散热器和风扇才能稳定工作。
09-17
智能电位采集仪采集个体电位有什么作用?
管道阴极智能电位采集仪达标最准确的方法是阴极保护系统的瞬时断电电位。检测阴极保护系统瞬时断电电位时,牺牲阳极阴极保护时,通常切断被保护金属结构的外加电流或切断与牺牲阳极材料的连接,0.2 ~ 0.5秒内获得电▓位数据。因为此时的被保护结构没有任何外部电流从介质流向金属物质,所以测得的电位数据是金属结构的实际极化电位,并不保∩护介质中的电压降。至于为什么要取0.2-0.5秒之间的数据,是因为当阴极保护系
09-02
一种测量效率高的智能电位采集仪
智能电位采集仪的阴极保护技术是控制金属材料在土壤、海水等自然介质中腐蚀最经济有☆效的技术。在阴极保护系统中,阴极保护电位是必须检测的最重要的基础数据,是判断阴极保护系统运行是否正常、能否达到预期保护效果的关键依据。智能电位采集仪的准确测量不仅取决于选择稳定可靠的参比电极和相应的测量仪器,还取决于介质中IR降对阴极保护电位∞测量结果的影响。目前大多数测量设备不能消除红外下降对测量结果的影响,目前的智能电
08-18