埋地管道的阴极保护(外加电流法).ppt

埋地管道的阴极保护 主讲：外加电流法 阴极保护的原理 金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时，电位负移，金属阳极氧化反应过电位ηa 减小，反应速度减小，因而金属腐蚀速度减小，称为阴极保护效应。 实质：由外电路向金属通入电子，以供去极化剂还原反应所需，从而使金属氧化反应（失电子反应）受到抑制。 Evans极化图 常见防腐蚀方法： 外加电流保护法： 原理： 在回路中串入一个直流电源，借助辅助阳极，将直流电通向被保护的金属，进而使被保护金属变成阴极，实施保护。 管线外加电流保护系统示意图 1.恒电位仪 如果保护对象为结构简单的单纯管道，那么外加电流阴极保护系统的控制方式选择恒电位控制，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。 如果是复杂的管路系统中，外加电流阴极保护建议采用恒电流控制。 2.辅助阳极地床 辅助阳极地床分为深井阳极地床和浅埋阳极地床； 深层土壤电阻率比地表低； 基本要求： 1、 导电性好； 2、 排流量大； 3、 耐腐蚀，消耗量小，寿命长； 4、 具有一定的机械强度、耐磨、耐冲击震动； 5、 容易加工、便于安装； 6、 材料易得、价格便宜。 3.参比电极 参比电极的作用有两个：一方面用于测量被保护结构物的电位，监测保护效果；另一方面，为自动控制的恒电位仪提供控制信号，以调节输出电流，使结构物总处于良好的保护状态。 参比电位的测试 地表参比法是利用数字万用表与Cu/CuSO4参比电极通过测试桩测试施加有阴极保护管道的保护电位，通过电位的分布间接评定涂层的质量状况。测试前需要用标准甘汞电极校准硫酸铜参比电极，在测试电位的时候，将参比电极竖立安放在测量管道上方1m（规范规定），如果地表干燥就需要浇水，将万用表黑表笔连参比电极，红表笔连测量物（管道测试桩接线柱），用合适的档位测量电位值。 4.其他元件 ④.接地电池保护器 ⑤.测试桩： 电位测试桩 电流测试桩 绝缘测试桩 ⑥.导线 外加电流阴极保护的优点： ①: 驱动电压高，能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护电流 输出量，适用于保护范围较大的场合 ②: 在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用 ③: 选用不溶性或微溶性辅助阳极时，可进行长期的阴极保护 ④: 每个辅助阳极床的保护范围大，当管道防腐层质量良好时， 一个阴极保护站的保护范围可达数十公里 ⑤: 对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极保护 缺点 ①: 一次性投资费用偏高，而且运行过程中需要支付电费 ②: 阴极保护系统运行过程中，需要严格的专业维护管理 ③: 离不开外部电源，需常年外供电 ④对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用 施工中注意的问题： 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。外加电流阴极保护施工应注意以下问题： 1）施工前对所有电极进行检查，主要是外观检查，表面不得沾有油污等其它杂物，电极体表面是否破损等；另外对连接及绝缘电阻进行检查，以保证连接或绝缘良好。 2）施工时严格按照设计图进行施工，辅助阳极及参比电极均要求连接良好，且对相应的电缆均要做好标记，以备将来检修使用。 3）在通电前,应先检查电源的正负输出端,确保其没有短路现象。随后将输出电压调至最低一档,接通电源,这时通过电压表测量,确保各阳极接在电源正极上,被保护的金属结构物接在电源负极上。否则,不但起不到保护作用,反而加剧金属的腐蚀,这一点千万不可马虎。 4）阴极保护系统运行后，辅助阳极有10～20天的极化时间，极化时间过后电位测试的数据就比较稳定。 5）阴极保护系统运行后，应根据各参比电极的反馈数值，对系统进行调整，以使整个系统达到最佳保护状态。