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什麼叫埋地鋼管的陰極

發布時間:2022-12-19 00:44:57

① 天然氣管道陰極保護是什麼

陰極保護技術是電化學保護技術的一種,其原理是向被腐蝕金屬結構物表面施加一個外加電流,被保護結構物成為陰極,從而使得金屬腐蝕發生的電子遷移得到抑制,避免或減弱腐蝕的發生。

陰極保護的原理是在線纜的金屬外皮上人為接入負電位,在一定距離之外的電極上接正電極,確保線纜的金屬外皮對地具有負電位。這樣就不會出現電流通過線纜的外皮向外流出的現象,這樣會起到保護線纜外皮的作用。

陰極保護使用的場合較多,它通常由一個電源變壓器和一個橋型整流器組成。陰極保護的電壓是可以調節的,使用的電源負荷較大。它把交流220 V電源通過變壓器和整流電路變成直流,將負電極接至金屬外皮,正電極接地,確保線纜外皮對地保持適當的負電位,這樣線纜的金屬外皮就不容易受到腐蝕了。

(1)什麼叫埋地鋼管的陰極擴展閱讀:

國內外天然氣管道的建設得到了大力的發展。天然氣輸送管道運行過程中防腐保護十分重要,它關系著能源運輸安全以及國民經濟的發展,引進陰極保護系統可以迫使被保護金屬管道表面陰極極化,抑制被保護管段電子遷移,從而避免發生管道腐蝕現象,對於提高管道運行壽命,以及維護天然氣管道輸送安全起到極其重要的作用。

對犧牲陽極保護作業施工,主要包括四個方面作業,分別是接地電池的安裝、陽極的埋設標准、陽極管道電氣絕緣設置以及防腐密封。接地電池主要是為防止絕緣設備遭受雷擊靜電造成破壞時,及時提供電源,安裝前一定要檢查埋地土壤地下環境。

② 陰極保護是什麼

陰極保護是基於電化學腐蝕原理的一種防腐蝕手段。

陰極保護是基於電化學腐蝕原理的一種防腐蝕手段。美國腐蝕工程師協會(NACE)對陰極保護的定義是:通過施加外加的電動勢把電極的腐蝕電位移向氧化性較低的電位而使腐蝕速率降低。犧牲陽極陰極保護就是在金屬構築物上連接或焊接電位較負的金屬,如鋁、鋅或鎂。陽極材料不斷消耗,釋放出的電流供給被保護金屬構築物而陰極極化,從而實現保護。外加電流陰極保護是通過外加直流電源向被保護金屬通以陰極電流,使之陰極極化。該方式主要用於保護大型或處於高土壤電阻率土壤中的金屬結構。

保護電位是指陰極保護時使金屬腐蝕停止(或可忽略)時所需的電位。實踐中,鋼鐵的保護電位常取-0.85V(CSE),也就是說,當金屬處於比-0.85V(CSE)更負的電位時,該金屬就受到了保護,腐蝕可以忽略。

陰極保護是一種控制鋼質儲罐和管道腐蝕的有效方法,它有效彌補了塗層缺陷而引起的腐蝕,能大大延長儲罐和管道的使用壽命。根據美國一家陰極保護工程公司提供的資料,從經濟上考慮,陰極保護是鋼質儲罐防腐蝕的最經濟的手段之一。

網狀陽極陰極保護方法

網狀陽極陰極保護方法是目前國際上流行且成熟的針對新建儲罐罐底外壁的一種有效的陰極保護新方法,在國際和國內都得到了廣泛應用。網狀陽極是混合金屬氧化物帶狀陽極與鈦金屬連接片交叉焊接組成的外加電流陰極保護輔助陽極。陽極網預鋪設在儲罐基礎中,為儲罐底板提供保護電流。

網狀陽極保護系統較其它陰極保護方法具有如下優點:

1) 電流分布均勻,輸出可調,保證儲罐充分保護。

2) 基本不產生雜散電流,不會對其它結構造成腐蝕干擾。

3) 不需回填料,安裝簡單,質量容易保證。

4) 儲罐與管道之間不需要絕緣,不需對電氣以及防雷接地系統作任何改造。

5) 不易受今後工程施工的損壞,使用壽命長。

6) 埋設深度淺,尤其適宜回填層比較薄的建在岩石上的儲罐。

7) 性價比高,造價僅為目前鎂帶犧牲陽極的1倍;雖然長期由恆電位儀提供電流,但其可靠性,壽命和綜合經濟效益遠高於犧牲陽極;

深井陽極陰極保護

深井陽極陰極保護是近年來興起的一種陰極保護方法,採用的陽極與淺埋基本相同,但施工較淺埋陽極復雜得多,且一次性投資比較高,調試比較麻煩。現場是否適合採用深井保護還需考慮當地的地質情況、地層結構以及周圍金屬構築物的分布情況。但從其保護效果及投資來說,推薦在需要對整個大型罐區和埋地管網進行保護時採用。深井陽極也可用於保護長輸管道,但由於現場施工復雜等原因,一般很少採用。

柔性陽極產品

柔性陽極亦稱纜形陽極,是一種新型陽極,早期主要是為解決覆蓋層老化的老齡管道的陰極保護問題而研製開發,目前已廣泛應用於新建和已建管道及儲罐的保護。

該陽極的基本結構為銅芯外麵包裹導電聚合物及耐酸鹼編織層,然後經過特殊的工藝處理,使之具有耐熱、抗老化的性能,在允許在工作電流范圍內,其工作壽命預期可達40年以上。這種結構,銅芯確保了縱向低電阻,可以把電流傳到很遠;而且導電聚合物確保了橫向有一較高電阻接地,使銅芯中的電流只能慢慢地「滴入」地中。柔性陽極產品和常規輔助陽極相比,柔性陽極在下列領域具有優越性:

①覆蓋層老化的舊管道;

②錯綜復雜的管網;

③儲罐罐底外壁;

④長距離、小間距平行的管道;

⑤高電阻率環境。

埋地鋼結構防腐蝕技術

埋地金屬構築物的種類繁多,包括輸送各種流體的金屬管道、管網,也包括各種各樣的金屬儲罐,以及各種避雷接地裝置(網)等等。這些金屬構築物直接或通過防腐層間接與土壤接觸。土壤是由固態、液態、氣態三相物質所組成的復雜的混合體系,它的結構、成分以及其它環境因素的相互作用,使得土壤腐蝕性比其他介質更為復雜。土壤酸鹼性、細菌類型及含量、無機鹽離子類型及含量、雜散電流大小及方向等是影響其腐蝕性能的重要因素,有時土壤的這種腐蝕是很嚴重的。總體上講,土壤腐蝕會不同程度降低金屬構築物的使用壽命。而且,由於不同條件下金屬構築物會發生不均勻腐蝕,對管道而言會造成局部穿孔,更是大大影響了整條管道的使用壽命。因此對埋地金屬構築物進行有效的保護是十分必要的,現有解決方案一般採用外塗層與陰極保護聯合使用的方法。陰極保護分為犧牲陽極保護和強制電流保護兩種方法,以下對兩種方法分別進行介紹。

1.犧牲陽極法

將被保護金屬和一種可以提供陰極保護電流的金屬和合金(即犧牲陽極)相連,使被保護體極化以降低速率的方法。

在被保護金屬與犧牲陽極所形成的大地電池中,被保護金屬體為陰極,犧牲陽極的電位往往負於被保護金屬體的電位,在保護電池中是陽極,被腐蝕消耗,故此稱之為「犧牲」陽極。通常用作犧牲陽極的材料有鎂和鎂合金、鋅合金、鋁合金等。鎂陽極適用於淡水和土壤電阻率較高的土壤中,鋅陽極大多用於土壤電阻率較低的土壤和海水中,鋁陽極主要應用在海水、海泥以及原油儲罐污水介質中。

犧牲陽極保護法的主要特點是:

(1) 適用范圍廣,尤其是中短距離和復雜的管網

(2) 陽極輸出電流小,發生陰極剝離的可能性小

(3) 隨管道安裝一起施工時,工程量較小

(4) 運行期間,維護工作簡單。

(5) 陽極輸出電流不能調節,可控性較小。

2. 強制電流保護法

將被保護金屬與外加電流負極相連,由外部電源提供保護電流,以降低腐蝕速率的方法。外部電源通過埋地的輔助陽極將保護電流引入地下,通過土壤提供給被保護金屬,被保護金屬在大地電池中仍為陰極,其表面只發生還原反應,不會再發生金屬離子的氧化反應,使腐蝕受到抑制。強制電流保護法的主要設備有,恆電位儀、輔助陽極、參比電極。

強制電流保護法的主要特點是:

(1) 適用於長輸管線和區域性管網的保護

(2) 輸出電流大,一次性投資相對較小

(3) 安裝工程量較小,可對舊管道補加陰極保護

(4) 運行期間需要專業人員維護

(5) 容易實現遠程自動化監控

3.強制電流陰極保護系統組成

* 陽極地床

陽極地床一般分為淺埋陽極地床和深井陽極地床兩種。

* 陰極保護控制系統

陰極保護的控制系統由恆電位儀、控制箱、陽極地床、陰極通電點組成 * 陽極地床通過匯流電纜與恆電位儀陽極接點相連。陰極通電點設置兩根陰極電纜和兩支電位控制用長壽命固體硫酸銅參比電極。

* 陰極保護檢測系統

陰極保護檢測系統由恆電位儀和管線測試樁組成,恆電位儀可以自動測量通電點的電位、恆電位儀的工作電位和輸出電流;管線測試樁可檢測管道的保護電位和犧牲陽極的工作電位、輸出電流、開路電位。

* 陰極保護排流系統

雜散電流干擾強烈的地區的管道應採取排流保護。在長輸管道與高壓輸電線路平行段或者與電氣化鐵路交叉平行段必須根據雜散電流影響的大小設置排流陽極組。

* 臨時保護系統

按照陰極保護設計規范的要求,如果管道的施工期超過6個月,此管道應該設置臨時陰極保護系統,來避免外加電流陰極保護系統投用前管道受到土壤的腐蝕。

* 陰極保護絕緣與電連接系統

為保障陰極保護電流不泄漏到非保護的金屬部分,在長輸管道兩端設置絕緣接頭。

* 套管中管道的陰極保護

當管道穿越公路、鐵路時,需要加鋼質套管。為了保證套管中管道在設計壽命年限之內不受腐蝕,必須採用鐲式鋅陽或鋅帶極進行陰極保護。

犧牲陽極

在腐蝕介質中,當犧牲陽極與保護體形成電性連接後,靠陽極自身的溶解提供陰極保護電流,作為犧牲陽極的材料一般具備以下幾個條件:

1. 具有足夠負的電位,且很穩定。

2. 工作中陽極極化率小,溶解均勻,產物可自動脫落。

3. 有較高的電流效率。

4. 電化學當量高。

5. 腐蝕產物無毒,不污染環境。

6. 價格便宜,來源方便。

目前較常用的犧牲陽極材料有鋅基、鋁基和鎂基合金陽極,其材料成分和電化學性能不同,應用環境也有所不同。

③ 防腐塗層結合陰極保護是埋地管道的最佳防腐方法是什麼

鋼質管道在土壤環境中的腐蝕是自發進行的,如果任其發展,最終將導致管道穿孔破裂,造成輸送介質漏失、污染環境。對於油氣管道,則還有可能引發火災、爆炸等事故。因此為了埋地鋼質管道能夠長期安全運營,必須對其進行防腐蝕保護。
對於埋地管道,廣泛採用的保護方法是施加防腐蝕塗層並附加陰極保護,這也是世界范圍內所公認的最佳保護方法。
所謂塗層是指用於物體表面,對被塗表面起到保護、裝飾或特殊作用的材料。比如我們所熟知的油漆,用到金屬、牆面、木器等物體表面就形成塗層。防腐蝕塗層的作用類似於醫院傳染病房醫務人員所穿的隔離衣,也是在被保護物體(管道)表面施加具有保護作用的隔離層,將管道金屬與腐蝕環境如土壤、水隔離,保護管道免遭腐蝕破壞。塗層是腐蝕控制的第一道防線,也是防止埋地鋼管腐蝕的最基本的方法。
正如隔離衣不能徹底阻擋細菌、病毒的侵入,塗層對腐蝕介質的隔離作用也不是完全的:一方面埋地管道塗層材料本身或多或少具有透氣性、透水性,而塗層本身也不可避免地存在針孔、漏點等;另一方面管道運輸、裝卸及施工會對塗層造成損傷,管道埋地後周圍土壤環境作用、第三方破壞等都會導致塗層缺陷的發生與發展。腐蝕性介質仍有可能通過塗層孔隙或損傷部位進入塗層並到達管道金屬表面,因此僅僅依靠塗層隔離並不能完全阻止管道的腐蝕。
為了防止管道腐蝕,還必須對管道施加陰極保護技術—通過給管道施加陰極電流,主動為腐蝕環境提供足夠的電子,來阻止管道金屬腐蝕(失去電子),這個過程叫做陰極極化。在這里,陰極保護的作用只是對塗層缺陷處的金屬提供附加保護,因為如果沒有塗層保護所建立的第一道防線,管道陰極保護所需要的電流將是非常巨大的,保護系統很難滿足要求。因此說陰極保護是埋地管道腐蝕控制必不可少的第二道防線。
塗層的存在極大地降低了建立並維持管道陰極極化所需要的保護電流,使陰極保護用於長距離管道保護成為可能;而陰極保護則彌補了塗層中不可避免的缺陷,成為有效控制埋地(水下)管道腐蝕必不可少的保障。對於埋地(水下)管道的腐蝕控制而言,兩者缺一不可。

④ 埋地鋼管管線在怎樣的條件下要做陰極保護措施

在長輸埋地管線,為了保證管道在潮濕環境不易被腐蝕,可採用陰極保護措施!有幾種方法!

⑤ 埋地鋼質管道陰極保護是什麼意思

陰極保護的原理是給金屬補充大量的電子,使被保護金屬整體處於電子過剩的回狀態,使金屬表面各點達答到同一負電位,金屬原子不容易失去電子而變成離子溶入溶液。有兩種辦法可以實現這一目的,犧牲陽極陰極保護和外加電流陰極保護。

原理是向被腐蝕金屬結構物表面施加一個外加電流,被保護結構物成為陰極,從而使得金屬腐蝕發生的電子遷移得到抑制,避免或減弱腐蝕的發生。

(5)什麼叫埋地鋼管的陰極擴展閱讀:

金屬—電解質溶解腐蝕體系受到陰極極化時,電位負移,金屬陽極氧化反應過電位ηa 減小,反應速度減小,因而金屬腐蝕速度減小,稱為陰極保護效應。利用陰極保護效應減輕金屬設備腐蝕的防護方法叫做陰極保護 。

由外電路向金屬通入電子,以供去極化劑還原反應所需,從而使金屬氧化反應(失電子反應)受到抑制。當金屬氧化反應速度降低到零時,金屬表面只發生去極化劑陰極反應。

陰極保護使用的場合較多,它通常由一個電源變壓器和一個橋型整流器組成。陰極保護的電壓是可以調節的,使用的電源負荷較大。它把交流220 V電源通過變壓器和整流電路變成直流,將負電極接至金屬外皮,正電極接地,確保線纜外皮對地保持適當的負電位,這樣線纜的金屬外皮就不容易受到腐蝕了。

⑥ 在管道防腐中,什麼叫「陰極剝離半徑」

你說是的陰極剝離半徑,是不是指:從盲孔中心開始,測量各個撬剝距離,並求其平均值。
關於這個名詞在石油天然氣行業標准中只找到了「陰極剝離距離」,以下為各版本中描述:
Q/SY/T
0413-2002(埋地管道聚乙烯防腐層技術標准)中定義了「陰極剝離距離」:「從試驗孔邊緣開始,測量每條劃割線的距離並求出其平均值」;
Q/SY/
XQ9-2003(鋼制管道熔結環氧粉末外防腐層技術標准)中定義有變化「陰極剝離局裡」:「從盲孔中心開始,測量各個撬剝距離,並求其平均值」;
Q/SY
GJX
0106-2007(西二線管道工程鋼制管道三層結構聚乙烯防腐層技術規范)中「陰極剝離距離」:「從試驗孔邊緣開始,測量每條劃割線的剝離距離,並求出其平均值。」
Q/SY
GJX
0106-2008,基本和2007一樣。
最後是國標:GB/T
23257-2009
「從試驗孔邊緣開始,測量每條劃割線的剝離距離,並求出其平均值,即為試件的陰極剝離距離」
其中Q/SY/
XQ9-2003(鋼制管道熔結環氧粉末外防腐層技術標准)中的定義與其他幾個不同,其本身的防腐結構是FBE防腐層,與其他的幾個3PE防腐結構不同,具體定義看你所執行標准了。其他的熔結環氧粉末外防腐層技術標准我沒有找到,不知道是否定義延續使用。

⑦ 鋼管陰極保護什麼意思

金屬的腐蝕直接或間接的造成巨大的經濟損失。國外統計表明,每年由於腐內蝕而報廢的金屬材料容,相當於金屬產量的20~40%,全世界每年因腐蝕而損耗的金屬達到1億噸以上。

陰極保護有兩種方式,犧牲陽極陰極保護和外加電流陰極保護。

犧牲陽極:將活潑金屬或合金連接在被保護的金屬上,構成原電池。活潑金屬取代被保護金屬失電子,使被保護金屬不被腐蝕。
外加電流:將被保護的金屬件與不溶性的輔助件組成宏觀電池。電池負極與被保護的金屬相連,電源提供電子,使金屬不至於因失點子而被腐蝕。

⑧ 什麼情況下埋地鋼管做陰極保護

1) 管道>管道必須是電氣連續的,對於焊接管道>管道,這不是問題。如版果管道>管道上有承權插介面,法蘭連接的閥門,要用跨接線跨接。
2)被保護的管道>管道段必須和其他埋地管道>管道、電纜、接地極絕緣,可採用絕緣接頭或絕緣法蘭;套管穿越時,主管和套管之間要安裝絕緣墊塊。
3)管道>管道穿越其他管道>管道、電纜、或埋地結構時,其間距要大於0.4米,如果間距小於0.1米,要在它們之間安裝絕緣板,以提供機械保護、防止腐蝕干擾。當管道>管道與其他結構平行時,其間距應大於10米。
4)管道>管道上的閥門、三通、管件也要塗敷,管道>管道上的電動閥頭要與閥體絕緣(可以採用接地電池進行接地)。管道>管道不能與固定墩中的鋼筋短路。採用金屬支架進行跨接時,應在管道>管道兩端安裝絕緣接頭。並用跨接線將跨越兩端的管道>管道連接。
希望對您有用

⑨ 您好:對於埋地管道防腐蝕技術中陰極保護起著怎樣的作用

防止埋地金屬管道的電化學腐蝕。它和管道的防腐絕緣層同時起作用,可以使絕緣層的厚度不用太厚。

⑩ 什麼情況下的管道需要做陰極保護

最有代表性的是埋在土壤中的金屬管道最需要做陰極保護

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