埋地鋼制管道陰極保護(hù)基礎(chǔ)培訓(xùn)

1、前 言 腐蝕是材料在各種環(huán)境作用下發(fā)生的破壞和變質(zhì)。根據(jù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家統(tǒng)計(jì)調(diào)查，每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失占國(guó)民生產(chǎn)總值的2%-4%，按此估計(jì)，我國(guó)每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失至少有二千億元。 對(duì)于公司而言，管道的安全是至關(guān)重要的，希望本次培訓(xùn)能對(duì)各位同事在陰保技術(shù)上有所幫助。由于水平有限，實(shí)踐不足，錯(cuò)誤再所難免，望能批評(píng)指正！ -hanxinyang 目錄頁(yè)管道腐蝕管道外防腐層管道陰極保護(hù)管道陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)試目錄頁(yè)管道交直流干擾管道電危害對(duì)管道運(yùn)行原則的理解管道腐蝕目錄頁(yè)第一節(jié) 腐蝕的定義腐蝕定義可從幾方面下定義（1）由于材料與環(huán)境作用而引起的破壞和性能退化；（2）除了單純機(jī)械破壞以外的材料一切破壞

2、；（3）冶金的逆過(guò)程。 ISO定義： 金屬與環(huán)境間的物理-化學(xué)相互作用，其結(jié)果使金屬的性能發(fā)生變化,并?？蓪?dǎo)致金屬、環(huán)境或由它們作為組成部分的技術(shù)體系的功能受到損傷。注：該相互作用通常為電化學(xué)性質(zhì)。（見(jiàn)GB/T 10123-2001） 第二節(jié) 金屬的腐蝕 金屬?gòu)牡V石中提煉出來(lái)時(shí)，需要提供很大的能量，使其處于一個(gè)高能級(jí)狀態(tài)。這些礦石是典型的金屬氧化物，如用來(lái)煉鋼的赤鐵礦（Fe2O3）。熱力學(xué)的一個(gè)規(guī)律是：材料總是趨向于以最低能量狀態(tài)存在。因此，多數(shù)的金屬處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，具有尋求低能量狀態(tài)的傾向，如形成氧化物或其他化合物。金屬轉(zhuǎn)化成低能量氧化物的過(guò)程就是腐蝕。第二節(jié) 金屬的腐蝕 腐蝕的管道第

3、三節(jié) 腐蝕的分類(lèi) 按腐蝕機(jī)理，可分為化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、物理腐蝕三類(lèi)，通常情況下以電化學(xué)腐蝕為主。 按腐蝕破壞的形貌特征分類(lèi)，可分為局部腐蝕、全面腐蝕兩類(lèi)，通常情況下以局部腐蝕為主。第四節(jié) 電化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕發(fā)生的前提條件是-腐蝕原電池：有電解質(zhì)溶液和金屬相接觸（土壤）；金屬的不同部位或兩種金屬間存在電極電位差（陽(yáng)極和陰極）；電極之間相互連通 （管道本體）； 在接近環(huán)境溫度的情況下，絕大多數(shù)常見(jiàn)工程材料的腐蝕發(fā)生在含水的環(huán)境里，其本質(zhì)是電化學(xué)的。含水環(huán)境同樣也指那些電解質(zhì)或是埋地腐蝕時(shí)的潮濕土壤。腐蝕過(guò)程包括金屬失去電子（氧化），產(chǎn)生電流，以及其他還原反應(yīng)中得到電子。Fe陽(yáng)極 C陰極導(dǎo)線

4、導(dǎo)線FeFe2+ 2+ 0H0He e腐蝕原電池腐蝕原電池第四節(jié) 電化學(xué)腐蝕 關(guān)于土壤腐蝕性的一些知識(shí)1、土壤是土粒、水和空氣的混合物。由于水中溶有各種鹽類(lèi)，故土壤是一種腐蝕性電解質(zhì)，金屬在土壤中的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕。 2、土壤中含有多種無(wú)機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)，這些物質(zhì)的種類(lèi)和含量既影響土壤的酸堿性，又影響土壤的導(dǎo)電性。土壤是不均勻的，因此長(zhǎng)距離的地下管道和大尺寸的地下設(shè)施，其各個(gè)部位接觸的土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可能有較大的變化。土壤中還有大量微生物，對(duì)金屬腐蝕能起加速作用。第四節(jié) 電化學(xué)腐蝕 影響土壤腐蝕性的因素主要因素有：含水量、含鹽量、pH值、電阻率。 1、土壤含水量既影響土壤導(dǎo)電性又影響含氧量。

5、 2、氧的含量對(duì)金屬的土壤腐蝕有很大影響。3、土壤愈干燥，含鹽量愈少，土壤電阻率愈大；土壤愈潮濕，含鹽量愈多，土壤電阻率就愈小，隨電阻率減小，土壤腐蝕性增強(qiáng)。 4、pH值愈低，土壤腐蝕性愈強(qiáng)。第四節(jié) 電化學(xué)腐蝕 土壤腐蝕性劃分標(biāo)準(zhǔn)極強(qiáng)強(qiáng)中弱極 弱土壤電阻率(.m)100土壤含鹽量(%) 0.75 0.75-0.10.1-0.050.05-0.010.01土壤含水量(%)12-2512-1010-77-33土壤 PH 值8.5按電阻率(.m)判斷土壤腐蝕性 低 較低 中等較高 高 特高中國(guó)50 20-5035 20-3050 20-50 10-207-10 100 20-100 10-20 5-

6、10 6045-60 20-45 10050-100 20-50 700N/mm2,負(fù)于1150mV），采用ACVG的技術(shù)，定位涂層缺陷，并修復(fù)；若不超過(guò)陰保準(zhǔn)則上限，不需要采取措施。4、若為強(qiáng)制電流陰保系統(tǒng)，可以先調(diào)節(jié)陰保站輸出，以消除該熱點(diǎn)區(qū)域。若調(diào)節(jié)陰保系統(tǒng)不可行，可以增加犧牲陽(yáng)極，或者與干擾方跨接。第三節(jié) 直流干擾動(dòng)態(tài)直流干擾的抑制辦法1、檢查維修所有的絕緣接頭，確保所有絕緣良好；2、對(duì)于后建干擾源，應(yīng)依據(jù)法律要求對(duì)方，完善雜散電流控制，以減輕干擾，在五米管道路權(quán)內(nèi)的新建干擾源，要求對(duì)方在建設(shè)后，修復(fù)管線所有圖層缺陷；3、用極化探頭測(cè)量管線沿線電位，增加犧牲陽(yáng)極或陰保站排流；4、采用犧

7、牲陽(yáng)極排流時(shí)，陽(yáng)極與管道間需連接電流單向開(kāi)關(guān)，電流只可以流出管道不可以流入管道；5、雜散電流成功抑制后，試片24小時(shí)斷電測(cè)試，試片斷電電位不會(huì)波動(dòng)；（SY/T 0017-2006）第四節(jié) 交流干擾由交流輸電系統(tǒng)（110KV以上高壓輸電線路、發(fā)電廠輸電站）和交流牽引系統(tǒng)（高鐵）在管道上耦合產(chǎn)生交流電壓和電流的現(xiàn)象，為交流干擾。第四節(jié) 交流干擾交流干擾調(diào)查的激發(fā)條件當(dāng)管道與高壓交流輸電線路、交流電氣化鐵路的間隔距離大于1000m 時(shí)，不需要進(jìn)行干擾調(diào)查測(cè)試；當(dāng)管道與110kV 及以上高壓交流輸電線路靠近時(shí)，是否需要進(jìn)行干擾調(diào)查測(cè)試可按管道與高壓交流輸電線路的極限接近段長(zhǎng)度與間距相對(duì)關(guān)系圖確定（圖4

8、.1.1）。GB/T 50698-2011第四節(jié) 交流干擾交流干擾的現(xiàn)象：交流感應(yīng)電壓超過(guò)4V采取措施的指標(biāo)：大于等15V（歐標(biāo)）大于4V，交流電流密度大于30A/（GB/T 50698-2011)第四節(jié) 交流干擾交流電流密度的計(jì)算第四節(jié) 交流干擾交流干擾抑制方法第四節(jié) 交流干擾交流排流的效果評(píng)價(jià)目錄頁(yè)管道電危害第一節(jié) 電危害現(xiàn)象第二節(jié) 電危害的消減依據(jù)1、GB/T 50698-2011埋地鋼質(zhì)管道交流干擾防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2、NACE SP0177-2007 Mitigation of Alternating Current and Lightning Effects on Metallic St

9、ructures and Corrosion3、AS 4853 Electrical hazards on metallic pipelines4、AS 3859 Effects of current passing through human body第三節(jié) 電危害的消減目標(biāo)1、確保操作者接觸管道時(shí)，所通過(guò)人體的電流及接觸電壓、跨步電壓滿足AS 3859 Effects of current passing through human body的要求2、管道完整性不會(huì)由于雷擊、電涌而受到損害3、絕緣設(shè)施不會(huì)受到損害4、陰極保護(hù)電流不會(huì)漏失 - 保證管道的絕緣良好第四節(jié) 電危害的消減措施控制交流高壓輸送電線接地或其他接地不超過(guò)GB/T 50698要求控制直流電氣化鐵路接地或其他接地不超過(guò)GB/T 50253要求輸油管道與鐵路并行敷設(shè)時(shí)，管道應(yīng)敷設(shè)在鐵路用地范圍3m以