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什么叫埋地钢管的阴极

发布时间:2022-12-19 00:44:57

① 天然气管道阴极保护是什么

阴极保护技术是电化学保护技术的一种,其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流,被保护结构物成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。

阴极保护的原理是在线缆的金属外皮上人为接入负电位,在一定距离之外的电极上接正电极,确保线缆的金属外皮对地具有负电位。这样就不会出现电流通过线缆的外皮向外流出的现象,这样会起到保护线缆外皮的作用。

阴极保护使用的场合较多,它通常由一个电源变压器和一个桥型整流器组成。阴极保护的电压是可以调节的,使用的电源负荷较大。它把交流220 V电源通过变压器和整流电路变成直流,将负电极接至金属外皮,正电极接地,确保线缆外皮对地保持适当的负电位,这样线缆的金属外皮就不容易受到腐蚀了。

(1)什么叫埋地钢管的阴极扩展阅读:

国内外天然气管道的建设得到了大力的发展。天然气输送管道运行过程中防腐保护十分重要,它关系着能源运输安全以及国民经济的发展,引进阴极保护系统可以迫使被保护金属管道表面阴极极化,抑制被保护管段电子迁移,从而避免发生管道腐蚀现象,对于提高管道运行寿命,以及维护天然气管道输送安全起到极其重要的作用。

对牺牲阳极保护作业施工,主要包括四个方面作业,分别是接地电池的安装、阳极的埋设标准、阳极管道电气绝缘设置以及防腐密封。接地电池主要是为防止绝缘设备遭受雷击静电造成破坏时,及时提供电源,安装前一定要检查埋地土壤地下环境。

② 阴极保护是什么

阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。

阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。美国腐蚀工程师协会(NACE)对阴极保护的定义是:通过施加外加的电动势把电极的腐蚀电位移向氧化性较低的电位而使腐蚀速率降低。牺牲阳极阴极保护就是在金属构筑物上连接或焊接电位较负的金属,如铝、锌或镁。阳极材料不断消耗,释放出的电流供给被保护金属构筑物而阴极极化,从而实现保护。外加电流阴极保护是通过外加直流电源向被保护金属通以阴极电流,使之阴极极化。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构。

保护电位是指阴极保护时使金属腐蚀停止(或可忽略)时所需的电位。实践中,钢铁的保护电位常取-0.85V(CSE),也就是说,当金属处于比-0.85V(CSE)更负的电位时,该金属就受到了保护,腐蚀可以忽略。

阴极保护是一种控制钢质储罐和管道腐蚀的有效方法,它有效弥补了涂层缺陷而引起的腐蚀,能大大延长储罐和管道的使用寿命。根据美国一家阴极保护工程公司提供的资料,从经济上考虑,阴极保护是钢质储罐防腐蚀的最经济的手段之一。

网状阳极阴极保护方法

网状阳极阴极保护方法是目前国际上流行且成熟的针对新建储罐罐底外壁的一种有效的阴极保护新方法,在国际和国内都得到了广泛应用。网状阳极是混合金属氧化物带状阳极与钛金属连接片交叉焊接组成的外加电流阴极保护辅助阳极。阳极网预铺设在储罐基础中,为储罐底板提供保护电流。

网状阳极保护系统较其它阴极保护方法具有如下优点:

1) 电流分布均匀,输出可调,保证储罐充分保护。

2) 基本不产生杂散电流,不会对其它结构造成腐蚀干扰。

3) 不需回填料,安装简单,质量容易保证。

4) 储罐与管道之间不需要绝缘,不需对电气以及防雷接地系统作任何改造。

5) 不易受今后工程施工的损坏,使用寿命长。

6) 埋设深度浅,尤其适宜回填层比较薄的建在岩石上的储罐。

7) 性价比高,造价仅为目前镁带牺牲阳极的1倍;虽然长期由恒电位仪提供电流,但其可靠性,寿命和综合经济效益远高于牺牲阳极;

深井阳极阴极保护

深井阳极阴极保护是近年来兴起的一种阴极保护方法,采用的阳极与浅埋基本相同,但施工较浅埋阳极复杂得多,且一次性投资比较高,调试比较麻烦。现场是否适合采用深井保护还需考虑当地的地质情况、地层结构以及周围金属构筑物的分布情况。但从其保护效果及投资来说,推荐在需要对整个大型罐区和埋地管网进行保护时采用。深井阳极也可用于保护长输管道,但由于现场施工复杂等原因,一般很少采用。

柔性阳极产品

柔性阳极亦称缆形阳极,是一种新型阳极,早期主要是为解决覆盖层老化的老龄管道的阴极保护问题而研制开发,目前已广泛应用于新建和已建管道及储罐的保护。

该阳极的基本结构为铜芯外面包裹导电聚合物及耐酸碱编织层,然后经过特殊的工艺处理,使之具有耐热、抗老化的性能,在允许在工作电流范围内,其工作寿命预期可达40年以上。这种结构,铜芯确保了纵向低电阻,可以把电流传到很远;而且导电聚合物确保了横向有一较高电阻接地,使铜芯中的电流只能慢慢地“滴入”地中。柔性阳极产品和常规辅助阳极相比,柔性阳极在下列领域具有优越性:

①覆盖层老化的旧管道;

②错综复杂的管网;

③储罐罐底外壁;

④长距离、小间距平行的管道;

⑤高电阻率环境。

埋地钢结构防腐蚀技术

埋地金属构筑物的种类繁多,包括输送各种流体的金属管道、管网,也包括各种各样的金属储罐,以及各种避雷接地装置(网)等等。这些金属构筑物直接或通过防腐层间接与土壤接触。土壤是由固态、液态、气态三相物质所组成的复杂的混合体系,它的结构、成分以及其它环境因素的相互作用,使得土壤腐蚀性比其他介质更为复杂。土壤酸碱性、细菌类型及含量、无机盐离子类型及含量、杂散电流大小及方向等是影响其腐蚀性能的重要因素,有时土壤的这种腐蚀是很严重的。总体上讲,土壤腐蚀会不同程度降低金属构筑物的使用寿命。而且,由于不同条件下金属构筑物会发生不均匀腐蚀,对管道而言会造成局部穿孔,更是大大影响了整条管道的使用寿命。因此对埋地金属构筑物进行有效的保护是十分必要的,现有解决方案一般采用外涂层与阴极保护联合使用的方法。阴极保护分为牺牲阳极保护和强制电流保护两种方法,以下对两种方法分别进行介绍。

1.牺牲阳极法

将被保护金属和一种可以提供阴极保护电流的金属和合金(即牺牲阳极)相连,使被保护体极化以降低速率的方法。

在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中,被保护金属体为阴极,牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位,在保护电池中是阳极,被腐蚀消耗,故此称之为“牺牲”阳极。通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。镁阳极适用于淡水和土壤电阻率较高的土壤中,锌阳极大多用于土壤电阻率较低的土壤和海水中,铝阳极主要应用在海水、海泥以及原油储罐污水介质中。

牺牲阳极保护法的主要特点是:

(1) 适用范围广,尤其是中短距离和复杂的管网

(2) 阳极输出电流小,发生阴极剥离的可能性小

(3) 随管道安装一起施工时,工程量较小

(4) 运行期间,维护工作简单。

(5) 阳极输出电流不能调节,可控性较小。

2. 强制电流保护法

将被保护金属与外加电流负极相连,由外部电源提供保护电流,以降低腐蚀速率的方法。外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下,通过土壤提供给被保护金属,被保护金属在大地电池中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子的氧化反应,使腐蚀受到抑制。强制电流保护法的主要设备有,恒电位仪、辅助阳极、参比电极。

强制电流保护法的主要特点是:

(1) 适用于长输管线和区域性管网的保护

(2) 输出电流大,一次性投资相对较小

(3) 安装工程量较小,可对旧管道补加阴极保护

(4) 运行期间需要专业人员维护

(5) 容易实现远程自动化监控

3.强制电流阴极保护系统组成

* 阳极地床

阳极地床一般分为浅埋阳极地床和深井阳极地床两种。

* 阴极保护控制系统

阴极保护的控制系统由恒电位仪、控制箱、阳极地床、阴极通电点组成 * 阳极地床通过汇流电缆与恒电位仪阳极接点相连。阴极通电点设置两根阴极电缆和两支电位控制用长寿命固体硫酸铜参比电极。

* 阴极保护检测系统

阴极保护检测系统由恒电位仪和管线测试桩组成,恒电位仪可以自动测量通电点的电位、恒电位仪的工作电位和输出电流;管线测试桩可检测管道的保护电位和牺牲阳极的工作电位、输出电流、开路电位。

* 阴极保护排流系统

杂散电流干扰强烈的地区的管道应采取排流保护。在长输管道与高压输电线路平行段或者与电气化铁路交叉平行段必须根据杂散电流影响的大小设置排流阳极组。

* 临时保护系统

按照阴极保护设计规范的要求,如果管道的施工期超过6个月,此管道应该设置临时阴极保护系统,来避免外加电流阴极保护系统投用前管道受到土壤的腐蚀。

* 阴极保护绝缘与电连接系统

为保障阴极保护电流不泄漏到非保护的金属部分,在长输管道两端设置绝缘接头。

* 套管中管道的阴极保护

当管道穿越公路、铁路时,需要加钢质套管。为了保证套管中管道在设计寿命年限之内不受腐蚀,必须采用镯式锌阳或锌带极进行阴极保护。

牺牲阳极

在腐蚀介质中,当牺牲阳极与保护体形成电性连接后,靠阳极自身的溶解提供阴极保护电流,作为牺牲阳极的材料一般具备以下几个条件:

1. 具有足够负的电位,且很稳定。

2. 工作中阳极极化率小,溶解均匀,产物可自动脱落。

3. 有较高的电流效率。

4. 电化学当量高。

5. 腐蚀产物无毒,不污染环境。

6. 价格便宜,来源方便。

目前较常用的牺牲阳极材料有锌基、铝基和镁基合金阳极,其材料成分和电化学性能不同,应用环境也有所不同。

③ 防腐涂层结合阴极保护是埋地管道的最佳防腐方法是什么

钢质管道在土壤环境中的腐蚀是自发进行的,如果任其发展,最终将导致管道穿孔破裂,造成输送介质漏失、污染环境。对于油气管道,则还有可能引发火灾、爆炸等事故。因此为了埋地钢质管道能够长期安全运营,必须对其进行防腐蚀保护。
对于埋地管道,广泛采用的保护方法是施加防腐蚀涂层并附加阴极保护,这也是世界范围内所公认的最佳保护方法。
所谓涂层是指用于物体表面,对被涂表面起到保护、装饰或特殊作用的材料。比如我们所熟知的油漆,用到金属、墙面、木器等物体表面就形成涂层。防腐蚀涂层的作用类似于医院传染病房医务人员所穿的隔离衣,也是在被保护物体(管道)表面施加具有保护作用的隔离层,将管道金属与腐蚀环境如土壤、水隔离,保护管道免遭腐蚀破坏。涂层是腐蚀控制的第一道防线,也是防止埋地钢管腐蚀的最基本的方法。
正如隔离衣不能彻底阻挡细菌、病毒的侵入,涂层对腐蚀介质的隔离作用也不是完全的:一方面埋地管道涂层材料本身或多或少具有透气性、透水性,而涂层本身也不可避免地存在针孔、漏点等;另一方面管道运输、装卸及施工会对涂层造成损伤,管道埋地后周围土壤环境作用、第三方破坏等都会导致涂层缺陷的发生与发展。腐蚀性介质仍有可能通过涂层孔隙或损伤部位进入涂层并到达管道金属表面,因此仅仅依靠涂层隔离并不能完全阻止管道的腐蚀。
为了防止管道腐蚀,还必须对管道施加阴极保护技术—通过给管道施加阴极电流,主动为腐蚀环境提供足够的电子,来阻止管道金属腐蚀(失去电子),这个过程叫做阴极极化。在这里,阴极保护的作用只是对涂层缺陷处的金属提供附加保护,因为如果没有涂层保护所建立的第一道防线,管道阴极保护所需要的电流将是非常巨大的,保护系统很难满足要求。因此说阴极保护是埋地管道腐蚀控制必不可少的第二道防线。
涂层的存在极大地降低了建立并维持管道阴极极化所需要的保护电流,使阴极保护用于长距离管道保护成为可能;而阴极保护则弥补了涂层中不可避免的缺陷,成为有效控制埋地(水下)管道腐蚀必不可少的保障。对于埋地(水下)管道的腐蚀控制而言,两者缺一不可。

④ 埋地钢管管线在怎样的条件下要做阴极保护措施

在长输埋地管线,为了保证管道在潮湿环境不易被腐蚀,可采用阴极保护措施!有几种方法!

⑤ 埋地钢质管道阴极保护是什么意思

阴极保护的原理是给金属补充大量的电子,使被保护金属整体处于电子过剩的回状态,使金属表面各点达答到同一负电位,金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。有两种办法可以实现这一目的,牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。

原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流,被保护结构物成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。

(5)什么叫埋地钢管的阴极扩展阅读:

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。利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护 。

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。当金属氧化反应速度降低到零时,金属表面只发生去极化剂阴极反应。

阴极保护使用的场合较多,它通常由一个电源变压器和一个桥型整流器组成。阴极保护的电压是可以调节的,使用的电源负荷较大。它把交流220 V电源通过变压器和整流电路变成直流,将负电极接至金属外皮,正电极接地,确保线缆外皮对地保持适当的负电位,这样线缆的金属外皮就不容易受到腐蚀了。

⑥ 在管道防腐中,什么叫“阴极剥离半径”

你说是的阴极剥离半径,是不是指:从盲孔中心开始,测量各个撬剥距离,并求其平均值。
关于这个名词在石油天然气行业标准中只找到了“阴极剥离距离”,以下为各版本中描述:
Q/SY/T
0413-2002(埋地管道聚乙烯防腐层技术标准)中定义了“阴极剥离距离”:“从试验孔边缘开始,测量每条划割线的距离并求出其平均值”;
Q/SY/
XQ9-2003(钢制管道熔结环氧粉末外防腐层技术标准)中定义有变化“阴极剥离局里”:“从盲孔中心开始,测量各个撬剥距离,并求其平均值”;
Q/SY
GJX
0106-2007(西二线管道工程钢制管道三层结构聚乙烯防腐层技术规范)中“阴极剥离距离”:“从试验孔边缘开始,测量每条划割线的剥离距离,并求出其平均值。”
Q/SY
GJX
0106-2008,基本和2007一样。
最后是国标:GB/T
23257-2009
“从试验孔边缘开始,测量每条划割线的剥离距离,并求出其平均值,即为试件的阴极剥离距离”
其中Q/SY/
XQ9-2003(钢制管道熔结环氧粉末外防腐层技术标准)中的定义与其他几个不同,其本身的防腐结构是FBE防腐层,与其他的几个3PE防腐结构不同,具体定义看你所执行标准了。其他的熔结环氧粉末外防腐层技术标准我没有找到,不知道是否定义延续使用。

⑦ 钢管阴极保护什么意思

金属的腐蚀直接或间接的造成巨大的经济损失。国外统计表明,每年由于腐内蚀而报废的金属材料容,相当于金属产量的20~40%,全世界每年因腐蚀而损耗的金属达到1亿吨以上。

阴极保护有两种方式,牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。

牺牲阳极:将活泼金属或合金连接在被保护的金属上,构成原电池。活泼金属取代被保护金属失电子,使被保护金属不被腐蚀。
外加电流:将被保护的金属件与不溶性的辅助件组成宏观电池。电池负极与被保护的金属相连,电源提供电子,使金属不至于因失点子而被腐蚀。

⑧ 什么情况下埋地钢管做阴极保护

1) 管道>管道必须是电气连续的,对于焊接管道>管道,这不是问题。如版果管道>管道上有承权插接口,法兰连接的阀门,要用跨接线跨接。
2)被保护的管道>管道段必须和其他埋地管道>管道、电缆、接地极绝缘,可采用绝缘接头或绝缘法兰;套管穿越时,主管和套管之间要安装绝缘垫块。
3)管道>管道穿越其他管道>管道、电缆、或埋地结构时,其间距要大于0.4米,如果间距小于0.1米,要在它们之间安装绝缘板,以提供机械保护、防止腐蚀干扰。当管道>管道与其他结构平行时,其间距应大于10米。
4)管道>管道上的阀门、三通、管件也要涂敷,管道>管道上的电动阀头要与阀体绝缘(可以采用接地电池进行接地)。管道>管道不能与固定墩中的钢筋短路。采用金属支架进行跨接时,应在管道>管道两端安装绝缘接头。并用跨接线将跨越两端的管道>管道连接。
希望对您有用

⑨ 您好:对于埋地管道防腐蚀技术中阴极保护起着怎样的作用

防止埋地金属管道的电化学腐蚀。它和管道的防腐绝缘层同时起作用,可以使绝缘层的厚度不用太厚。

⑩ 什么情况下的管道需要做阴极保护

最有代表性的是埋在土壤中的金属管道最需要做阴极保护

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