埋地管道的阴极保护23437.pptVIP

当周围设施多或地表层土壤电阻率太高,不宜埋设地床时,应考虑深井地床。深井地床一般埋深15～150m,施工费较高。§3-3牺牲阳极法阴极保护牺牲阳极材料牺牲阳极的设计牺牲阳极的施工牺牲阳极的测试与管理牺牲阳极的特殊应用概述牺牲阳极法是最早应用的阴极保护方法。它简单易行，不需电源，不用专人管理，不干扰邻近设备和装置，仅消耗少量有色金属材料，就可以使金属构筑物获得完全的阴极保护。同时，牺牲阳极还是抗干扰腐蚀的一种手段，具有泄流、防腐以及防雷、防静电接地等各种功能，有外加电流法无法相比的优点，可以说，在油、气管道阴极保护中，牺牲阳极法与外加电流法居同等重要的地位。它们互相配合，相辅相成，共同促进阴极保护技术的发展。只有这两方面工作都做好，才能使阴极保护这种先进的防腐技术，在管道防腐工程中充分发挥作用。对牺牲阳极树科的要求:由于牺牲阳极法是通过阳极自身的消耗给被保护金属体提供保护电流，对牺牲阳极材料就产生了性能要求:概述（1）电位:要有足够负的电位，在长期放电过程中很少极化。（2）腐蚀产物:腐蚀产物应不粘附于阳极表面，疏松易脱落、不可形成高电阻的硬壳且无污染。（3）电化当量:电化当量高，即单位重量的电容量大，且输出电流均匀。（4）电流效率:自腐蚀小，电流效率高。即实际电容量和理论电容量之比的百分数要大。（5）机械性能:有较好的机械性能，价格便宜、来源方便、加工容易。牺牲阳极材料牺牲阳极材料的选择主要是看合金的性能及其化学成分,特别是合金元素的含量和杂质的含量。合金的金相组织对阳极性能也有着重要的影响。1.镁及镁合金镁是周期表中第二族化学元素。原子序数为12,熔点651℃,密度为1.74g/cm3。镁及镁合金是理想的牺牲阳极材料。它的优点是密度小,电位负,极化率低,单位质量发生电量大；不足之处是电流效率低（约50％）。*镁的表面不易极化,腐蚀产物疏松易脱落。因此,镁是应用最广的常用的牺牲阳极材料。牺牲阳极材料*镁的电流效率比较低,这是因为镁中的有害杂质成分如铁、镍、铜等在电动序中有较高的电位,常会起阴极作用,引起镁的寄生腐蚀。因此,镁的工艺冶炼要求条件很高,对有害杂质的成份含量有严格的控制,从而增加了镁的成本。为了改善镁的性能,常在阳极金属中加入金属锰,锰能使铁在冶炼中沉淀出来,并使留在合金中的铁被锰所包围,而不能产生阴极有害杂质作用。锰可加入0.15％。还可增加6％的铝,铝可提高镁合金的强度。3％的锌可强化基体金属,增加杂质钢和镍的阳极稳定性,因此镁合金的性能优于高纯镁。*镁在海水中应用时易造成过保护,或发生氢脆,故而很少应用于海水中。镁在碰撞时易产生火花,因而不能应用于有防爆要求的场合。镁比较多的用于电阻率比较高的土壤中和淡水中。强制电流阴极保护的工艺计算3.增大保护范围的措施在相同条件下,通电点电位增加,保护长度就增加。但是通电点电位受管道防腐涂层阴极剥离指标的限制,即对某一材料的管道防腐涂层,其最负保护电位是一定值,超过此值,势必造成涂层的破坏。对石油沥青防腐涂层来讲,它的最负保护电位就不得超过-1.50伏。为了在不损坏管道通电点附近防腐涂层的条件下,提高通电点电位,延长管道阴极保护长度,可以利用电位迭加原理来达到这个目的。§3-2强制电流法阴极保护强制电流阴极保护的工艺计算（1）有屏蔽接地的阴极保护装置:在通电点附近的管道上连接一定数量的接地极，就构成有屏蔽接地的阴极保护装置。也可从直流电源负极直接引至屏蔽接地极上。如图3-3-1所示:当屏蔽接地连到管道上时，从阳极地床流来的部分电流，不是经过管道周围的土壤而是经过屏蔽接地进入管道流回电源负极。这就降低了该管段的阴极极化电位。此时在有屏蔽接地的管段上，通电点附近的电位偏移值回到安全数值以内。但在远离屏蔽按地的管道上管地电位的偏移值，基本上仍按曲线2分布，如图3-3-1中曲线3所示。管道阴极保护的实际长度大约等于通电点电位超过最负电位值(如图-1.6v伏)时的保护长度。因而起到延长保护距离的作用。§3-2强制电流法阴极保护强制电流阴极保护的工艺计算§3-2强制电流法阴极保护强制电流阴极保护的工艺计算（2）有阴极接地装置的阴极保护(反电位装置)原理图及管地电位分布曲线见图3-3-2。当管道通电点负电位超过允许值时，外加一个反向的正电位将通电点电位的超越部分，拉回到防腐涂层安全电位以内、这样即可使管道保护电位普遍更负，延长保护距离；又不致使通电点附近防腐涂层损坏。根据试验结果表明，在一定