阴极保护方法介绍
发布时间:
2022-01-27 17:09
关键词:
方法,阴极保护,保护,电位,系统,电流,腐蚀,土壤,阳极,水环境
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卐应用。
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Ψ 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①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,并投入备用々仪器,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ζ 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。
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