油氣田陰極保護簡介課件

目錄前言腐蝕原理陰極保護油氣田的陰極保護陰極保護設計要點腐蝕調查目錄前言1一、前言腐蝕定義腐蝕：材料與環(huán)境相互作用而導致的失效。材料：天然和人造材料，包括塑料、陶瓷和金屬。環(huán)境：自然環(huán)境、加速環(huán)境、物理環(huán)境和生物環(huán)境等。金屬腐蝕：金屬與環(huán)境間的物理－化學的相互作用，造成金屬性能的改變，導致金屬、環(huán)境或由其構成的一部分技術體系功能的損壞。一、前言腐蝕定義2某些國家金屬腐蝕經濟損失統(tǒng)計某些國家金屬腐蝕經濟損失統(tǒng)計3腐蝕在世界經濟中占有很大成本腐蝕和緩蝕消耗世界資源的3-5%全球腐蝕總費用$2.5-3.5萬億腐蝕控制中我們所做的努力有望減少30%腐蝕業(yè)所作所為舉足輕重腐蝕在世界經濟中占有很大成本腐蝕業(yè)所作所為舉足輕重4二、腐蝕原理金屬在電解質溶液中由于水的極性分子的作用發(fā)生水化,如果水化能足以克服金屬離子與電子的結合力,金屬離子將脫離金屬進入溶液中形成水化離子。金屬由于失去帶正(負)電的離子而帶負(正)電,而溶液由于得到帶正(負)電的金屬離子而帶正(負)電,這樣在金屬與溶液界面上形成雙電層。金屬與溶液界面上雙電層的建立，使得金屬與溶液產生電位差，這就是該金屬在該溶液中的電極電位。二、腐蝕原理金屬在電解質溶液中由于水的極性分子的作用5參比電極：參比電極，是測量電解質中的金屬表面電位的一種重要的裝置。對參比電極的要求：必須是穩(wěn)定的，并且數(shù)據(jù)具有重現(xiàn)性。參比電極：參比電極，是測量電解質中的金屬表面電位的一種重要的6

鎂 -1.700鋁 -1.150鋅 -1.100碳鋼 -0.550銅 -0.200土壤中普通金屬電極電位銀 +0.200金 +0.800鉑 +1.000

電位單位：V（對應Cu/CuSO4參比電極）鎂 -1.700土壤中普通金屬電7

原子或者分子失去一個或者多個電子，從而形成一個帶正電的離子。當原子和分子失去電子時，就會發(fā)生氧化反應。發(fā)生氧化的電極或者金屬部位稱為陽極。例如，當一個中性粒子鐵原子(Fe)氧化，將可能失去兩個或者三個電子，生成鐵陽離子(Fe++或者Fe+++)。Fe→Fe+++2e-Fe→Fe++++3e-

氧化原子或者分子失去一個或者多個電子，從而形成一個8還原原子或者分子得到一個或者多個電子，從而形成個陰離子或者中性元素。當原子或者分子得到電子，發(fā)生還原反應。發(fā)生還原的電極或者金屬的部位稱為陰極。例如，氫離子(H+)被還原，它將得到一個電子，生成一個中性的氫原子(H)。

H++e-→H

還原原子或者分子得到一個或者多個電子，從而形成9電化學腐蝕電化學腐蝕是指金屬表面與離子導電的介質發(fā)生電化學作用而產生的破壞。任何一種按電化學機理進行的腐蝕反應至少包含一個陽極反應和一個陰極反應,并以流過金屬內部的電子流和介質中的離子流聯(lián)系在一起。陽極反應是金屬離子從金屬轉移到介質中和放出電子的過程,即陽極氧化過程。陰極反應是介質中氧化劑組分吸收來自陽極的電子對還原過程。電化學腐蝕是最普遍、最常見的腐蝕，金屬在各種電解質水溶液、大氣、土壤和海水的腐蝕都是電化學腐蝕，要比化學、物理腐蝕強烈的多，金屬的破壞大多數(shù)是電化學腐蝕所致。電化學腐蝕電化學腐蝕是指金屬表面與離子導電的介質發(fā)生電化學作10腐蝕狀態(tài)

異種金屬（電偶腐蝕）氧濃差腐蝕應力腐蝕鹽濃差腐蝕異種土壤腐蝕溫度差異腐蝕腐蝕狀態(tài)異種金屬（電偶腐蝕）11自然腐蝕的形貌自然腐蝕的形貌12雜散電流腐蝕形貌雜散電流腐蝕形貌13

極化和極化曲線自然電位：在沒有外電流作用時，金屬上的電極電位，也叫開路電位。極化是由于外電流的通過而導致電位偏離電極開路電位的現(xiàn)象。極化電位：在外電流作用時，金屬的電極電位偏離自然電位，這時的電位叫極化電位極化曲線如圖：

極化和極化曲線自然電位：在沒有外電流作用時，金屬上的電極電14腐蝕速率腐蝕速率符合法拉第定律將腐蝕電池中金屬隨時間的重量損失和電流聯(lián)系起來。W=KITW--重量損失，kg；k--電化學當量，kg／A-yr；I--安培；T--年腐蝕速率腐蝕速率符合法拉第定律將腐蝕電池中15減緩腐蝕的方法腐蝕速度可用腐蝕電流指標表示，即腐蝕電流（I）為：由公式可看出要減緩腐蝕，使腐蝕原電池中的電極電位差(ΔE)趨于零（陰極保護）；或者使腐蝕原電池回路中的電阻（R）趨于無窮大（涂層保護）

。減緩腐蝕的方法腐蝕速度可用腐蝕電流指標表示，即腐蝕電流（I）16三、陰極保護陰極保護是通過向暴露在一種電解質例如:土壤、水、或混凝士中的金屬構筑物的表面，提供限定的電流的方法來進行腐蝕控制。陰極保護并非消除了腐蝕，作為一種替代，它把腐蝕從被保護的結構體轉嫁給了提供陰極保護的陽極體身上。三、陰極保護陰極保護是通過向暴露在一種電解質例如:土壤、水、17

能夠實施陰極保護的結構體

浸沒在或埋設在一種電解質中的絕大多數(shù)金屬結構都能被實施陰極保護。對于任何一個結構，有兩種陰極保護的方法提供選擇:·犧牲陽極陰極保護·外加電流陰極保護

能夠實施陰極保護的結構體浸沒在或埋設在一種電解質中的絕大18犧牲陽極保護系統(tǒng)犧牲陽極陰極保護實際上是利用了不同金屬的腐蝕所形成的保護。重要的是在犧牲陽極和需要被保護的結構體之間要存在一個真實的電位差，或者叫驅動電壓。犧牲陽極保護系統(tǒng)犧牲陽極陰極保護實際上是利用了不同金屬的腐蝕19

犧牲陽極系統(tǒng)的應用場合需要的保護電流量相對較小通常限于低電阻率的電解液中需要對一個結構的特定區(qū)域提供局部陰極保護發(fā)生電屏蔽的區(qū)域發(fā)生了雜散電流的干擾的區(qū)域外加電流陰極保護體系無法實施的區(qū)域犧牲陽極系統(tǒng)的應用場合需要的保護電流量相對較小20

犧牲陽極的優(yōu)點不需要外部電源維護工作量小由于輸出電流小對外界雜散電流干擾較小容易安裝多數(shù)情況易于增加陽極提供均勻的電流分配犧牲陽極的優(yōu)點不需要外部電源21犧牲陽極的局限性

驅動電壓/電流較低對于劣質涂層的結構物需要較多的陽極在高電阻率的土壤環(huán)境下可能是無效的替換用廢的陽極是非常困難或昂貴的犧牲陽極的局限性驅動電壓/電流較低22高阻率介質或劣質涂層中犧牲陽極高阻率介質或劣質涂層中犧牲陽極23外加電流保護系統(tǒng)

外部電源正極通過輔助陽極將保護電流引入地下，提供給金屬結構物；將外部電源負極與金屬結構物相連（該點叫陰極接地點、通電點、匯流點、控制點）。外加電流保護系統(tǒng)外部電源正極通過輔助陽極將保護電流引入地下24外加電流保護系統(tǒng)按陽極地床分類深井陽極地床（指陽極頂端距地面距離大于15米。）淺埋陽極地床（要求陽極與保護物間無其它金屬結構物、陽極地床土壤電阻率較低。）外加電流保護系統(tǒng)按陽極地床分類深井陽極地床（指陽極頂端距地面25外加電流陰極保護的應用所有導電的電解質內需要較大電流的場合，如裸露或涂層較差的結構物防護對犧牲陽極保護失效的結構物提供防護的一種經濟手段儲水罐的內壁地面上儲存罐的外底地下儲存罐地下或水中的基樁和打板樁

外加電流陰極保護的應用所有導電的電解質內26外加電流系統(tǒng)的優(yōu)點可以在一個很寬的范圍內靈活調節(jié)電壓和電流的輸出一個單獨的裝置就可滿足很高的電流需求可有效的保護無覆蓋層或涂裝質量很差的結構物可有效用于高電阻率的環(huán)境中與犧牲陽極相比，陽極消耗率低外加電流系統(tǒng)的優(yōu)點可以在一個很寬的范圍內靈活調節(jié)電壓和電流的27外加電流系統(tǒng)的局限性

需要外部電源與犧牲陽極相比，需要更高的檢測和維護費用具有引發(fā)雜散電流干擾的高風險可導致過保護，引發(fā):—涂層的損傷：在陰極保護過程中，在被保護體的表面會形成氫氧根離子和氫氣。這些產物可導致非金屬涂層的剝離，產生這種現(xiàn)象的機制包括發(fā)生在涂層/金屬界面處的化學溶解作用和電化學還原作用，還包括氫在界面處聚集所產生的壓力。這種涂層破壞過程被稱為“陰極剝離”?！獨浯嗤饧与娏飨到y(tǒng)的局限性需要外部電源28影響陰極保護運行的因素

防腐層：防腐層降低了保護結構物所需的電流量。在有防腐層的結構物上，陰極保護僅需要保護在涂層中出現(xiàn)的裂縫、漏點處暴露的金屬就可以了。電解質結構：粘土和淤泥、沙和礫石、溫度、含氧量、結構物和電解質的運動、電屏蔽（金屬屏蔽和電解質屏蔽）。被保護結構物與非保護結構物的絕緣情況。沒有絕緣就沒有陰極保護。影響陰極保護運行的因素防腐層：防腐層降低了保護結構物所需的29評定陰極保護效果的方法

最小保護電位-850mV：為使金屬腐蝕停止或減輕到一定程度，要求金屬經陰極極化后所必須達到的絕對值最小的負電位值。最大保護電位-1200mV：陰極保護電位越負，單點保護范圍也就越廣。但是過負的保護電位將使被保護金屬構件防腐蝕涂層與金屬構件間的粘結力遭到破壞，產生陰極剝離，或者可能出現(xiàn)金屬“氫脆”，將造成能源的浪費。國標中第24頁B.14解釋為：這種提法是NACE標準中沒有的，對于高強的鋼很有必要，在實踐中也應嚴格遵受。用檢查片進行評估。腐蝕狀況直接觀察：利用目測或者對金屬構件進行厚度測量，以及采用先進設備進行地下探測等，判斷金屬構件的保護狀態(tài)。評定陰極保護效果的方法最小保護電位-850mV：為使金30檢查片腐蝕狀況式中:Tn----保護度，%;G1----無電保護檢查片的失重，g;S1----無電保護檢查片的面積，cm2;G2----有電保護檢查片的失重，g;S2----有電保護檢查片面積;cm2檢查片腐蝕狀況式中:Tn----保護度，%;31我國制定的陰極保護相關標準a、GB/T21448-2019《埋地鋼制管道陰極保護技術規(guī)范》b、GB/T21246-2019《埋地鋼制管道陰極保護參數(shù)測量方法》C、GB/T21447-2019《鋼制管道外腐蝕控制規(guī)范》d、SY/T0086-2019《陰極保護管道的電絕緣標準》e、SY/T0029-2019《埋地鋼質檢查片腐蝕速率測試方法》f、SY/T0017-2019

《埋地鋼質管道直流排流陰極保護設計規(guī)范》g、SY/T0032-2000《埋地鋼質管道交流排流陰極保護設計規(guī)范》h、GB/T50393-2019《鋼質石油儲罐防腐蝕工程技術規(guī)范》i、SY/T0087-2019《鋼質管道及儲罐腐蝕評價標準》等

我國制定的陰極保護相關標準a、GB/T21448-201932四、油氣田的陰極保護埋地鋼質管道陰極保護原油儲罐內外底板陰極保護油、氣、水井套管陰極保護站場區(qū)域性陰極保護四、油氣田的陰極保護埋地鋼質管道陰極保護331.埋地鋼質管道陰極保護埋地鋼質管道陰極保護采用犧牲陽極、外加電流兩種方法均可以，要視現(xiàn)場情況決定。其應用條件：a.被保護的管道必須具有良好的縱向導電連續(xù)性，對非焊接的管道接頭要用電纜跨接；b.被保護的管道與其他非保護的金屬結構物間要進行絕緣處理。c.保護管道如果有套管，兩管道之間應有絕緣支撐進行隔離，套管兩端要密封好，有條件的話，套管內的管道要安裝犧牲陽極1.埋地鋼質管道陰極保護埋地鋼質管道陰極保護采用犧牲陽極、外34過路套管內管道保護方法過路套管內管道保護方法35管道陰極保護的要點油氣田的管道都由油氣井到計量站或集輸站，再向外輸送。油氣井站、計量站、集輸站內各種管道、各種設備、接地網、站房基礎甚至有些廢舊管道。這些對陰極保護電流都起到吸收和屏蔽的作用。一般對進出站管道都要安裝絕緣接頭。否則對管道保護是非常不利的，甚至可導致陰極保護失敗。管道陰極保護的要點油氣田的管道都由油氣井到計量站或集輸站，再36集輸站陰極保護簡介集輸站陰極保護簡介37絕緣處理的效果這是我們在新疆某市做的天然氣管網陰極保護饋電試驗，試驗區(qū)與市區(qū)管線用絕緣接頭進行絕緣處理。試驗區(qū)內共有17個庭院。對庭院進行了絕緣，絕緣前與絕緣后陰極保護電位測試結果如圖。圖中1和10為與市區(qū)管網進行絕緣的絕緣接頭的兩端，5為匯流點。絕緣處理的效果這是我們在新疆某市做的天然氣管網陰極保護饋電試382.原油儲罐的陰極保護原油儲罐陰極保護主要是：與儲罐基礎瀝青沙相接觸的外底板；儲罐內壁陰極保護主要是底板及油水分界線以下約1~2米內壁圈板。儲罐內壁保護主要采用是犧牲陽極保護。儲罐外地板陰極保護要根據(jù)情況對已建罐只有采用外加電流保護，對新建罐可采用外加電流也可采用犧牲陽極保護。2.原油儲罐的陰極保護原油儲罐陰極保護主要是：與儲罐基礎瀝39已建舊儲罐外壁外加電流保護已建舊儲罐外壁外加電流保護40新建儲罐外壁網狀陽極地床網狀陽極地床新建儲罐外壁網狀陽極地床網狀陽極地床41

新建儲罐外壁柔性陽極地床柔性陽極地床

新建儲罐外壁柔性陽極地床柔性陽極地床42柔性陽極柔性陽極43在油田，各類鋼質容器內壁的任何部位與水介質相接觸，都有可能發(fā)生腐蝕，尤其是原油儲罐內壁底板及下部1-2米的圈板，由于原油沉積水的化學成分特殊性，其腐蝕相當嚴重。陰極保護所需電流密度與腐蝕介質的性質（成分、溫度、速度）金屬表面有無覆蓋層及覆蓋層質量等因素密切相關，可使最小保護電流密度從幾個mA/m2變化到幾百個mA/m2。陽極一般均勻布設，在儲罐出水口及加熱盤管處要加密犧牲陽極的數(shù)量。犧牲陽極的化學成分對其效率起著重要的作用。儲罐內底板陰極保護在油田，各類鋼質容器內壁的任何部位與水介質相接觸，都有可能發(fā)44原油儲罐犧牲陽極計算方法1、保護面積:2、保護電流密度:i=10~30mA/m23、需要保護的總電流

I=i×S4、每只犧牲陽極發(fā)生電流值可按下式進行計算：式中：If--每塊犧牲陽極發(fā)生電流量，mA/塊；

ΔE--陰陽極間有效電位差，ΔE=0.3V；

R--犧牲陽極接地電阻，Ω；

S--犧牲陽極當量長度，S=（L+B）/2（L為陽極縱向接水長度B為陽極橫向接水寬度cm）；

ρ--腐蝕介質電阻率Ω.cm;；5、犧牲陽極有效保護年限可根據(jù)下式進行估算：式中：Y—犧牲陽極有效保護年限，a；

W—每只犧牲陽極凈重，kg/支；

u—陽極有效利用系數(shù)，u=0.75；

Im—有效保護期內每只犧牲陽極平均發(fā)生電流，mA/支，Im=0.7If;

6、犧牲陽極用量為：

N=1.1I/If1.1—為設計余量原油儲罐犧牲陽極計算方法1、保護面積:45鋁陽極的化學成分鋁陽極的化學成分46儲罐內底板犧牲陽極布置犧牲陽極保護儲罐內底板犧牲陽極布置犧牲陽極保護473.油氣水井套管陰極保護油氣水井套管的腐蝕因素油氣田地處戈壁區(qū)，地表土壤干燥，地下深度10米以下即為豐富的含水層，油田產出水中所含的金屬離子如Ca2+、Mg2+離子的濃度相對較高；Cl-、HCO3-和SO42-離子的濃度也很高。油氣田地處高原，砂層地表土壤電阻率高，但低洼和含水層土壤電阻低，從而造成特殊的腐蝕環(huán)境。油氣水井深大部在2000米左右，而井套管外水泥僅封固至油氣層段上300米左右。大部分的套管處于強腐蝕介質中。套管腐蝕主要發(fā)生在900米以上至井口一段，少數(shù)穿孔發(fā)生在1000-1200米處，其腐蝕為電化學腐蝕。3.油氣水井套管陰極保護油氣水井套管的腐蝕因素48油氣水井套管陰極保護的方法

新井：采用環(huán)氧冷纏膠帶+犧牲陽極的保護方法已完井：采用深井陽極地床外加電流的保護方法油氣水井套管陰極保護的方法新井：采用環(huán)氧冷纏膠帶+犧牲陽極49環(huán)氧冷纏膠帶+犧牲陽極套管外纏繞環(huán)氧冷纏帶并安裝犧牲陽極，兩種技術結合互補，延長高腐蝕環(huán)境下套管服役壽命。環(huán)氧冷纏膠帶+犧牲陽極套管外纏繞環(huán)氧冷纏帶并安裝犧牲陽極，兩50環(huán)氧冷纏膠帶+犧牲陽極

其安裝方法為先將套管外纏上膠帶，間隔一定距離安裝一組環(huán)狀犧牲陽極。犧牲陽極的材料要根據(jù)水的化學成分及安裝處介質的溫度來決定。犧牲陽極的數(shù)量及間隔距離要根據(jù)設計計算來決定。環(huán)氧冷纏膠帶+犧牲陽極其安裝方法為先將套管外纏51井套管深井陽極外加電流保護由于油氣水井淺表層土壤電阻率高，導電能力差，采用100～150m深井陽極，使陽極進入低阻土壤層。針對油氣水井間隔距離的不同，采用不同的方式：間隔距離較近的井，可將幾口井作為一個體系進行保護；對間隔距離較遠的，按單井進行保護。井套管深井陽極外加電流保護由于油氣水井淺表層土壤電阻率高，導52深井陽極地床要點及解決方法陽極井較深，陽極通電后產生的氣體如果排氣處理不當，很快產生氣阻，回路電阻增大，設備電流輸不出去，保護效果降低，甚至系統(tǒng)失效。采用排氣管把由陽極電解反應所產生的氣體排出地面，排氣管必須安裝到深井底部。采用深井陽極地床，輔助陽極采用工廠預制陽極體，陽極體內安裝排氣管，并且排氣管從陽極體內一直接到陽極井口。我們在100米深的陽極井中安裝排氣管，目前該陽極井已經運行10年，系統(tǒng)回路電阻仍保持系統(tǒng)運行初期的回路電阻。深井陽極地床要點及解決方法陽極井較深，陽極通電后產生的氣體如53適用于深井地床的組合陽極體組合陽極體結構是將陽極、焦炭、PVC排氣電纜套管和固定架等其它附屬設備，放置在鋼管內。為工廠內預制好，到進行現(xiàn)場安裝。

適用于深井地床的組合陽極體組合陽極體結構是將陽極、焦炭、PV54深井陽極地床的安裝的要點

用鉆井機進行組陽極體的吊裝，先放下第一支陽極，并理順陽極引線電纜穿過第二支陽極體中的電纜管；吊起第二支輔助陽極體，與第一支輔助陽極體對位（排氣和電纜管插接完好）焊接；以此類推，直到所有輔助陽極體安裝完畢。深井陽極地床的安裝的要點用鉆井機進行組陽極體的吊554.油氣田站場區(qū)域性保護的應用區(qū)域性陰極保護應用的要點油氣儲運站場的陰極保護設計影響因素比較復雜。鋼質、鑄鐵、水泥和玻璃鋼管線與地下電纜、鍍鋅鋼管和扁鋼接地網、裝置基礎等系統(tǒng)交織在一起，縱橫交錯，息息相關，構成極其復雜的地下金屬網絡。設計前必須把站場地下結構物的分布情況了解清楚。保護電流密度的選取除了要考慮結構物的新舊程度、保護涂層的破損程度外，也要把裝置基礎對保護電流的屏蔽作用、管網密集區(qū)的相互屏蔽作用和接地網對電流的吸收因素考慮進去。對于區(qū)域性的陰極保護選擇何種方法，其準確與否關系到陰極保護效果。4.油氣田站場區(qū)域性保護的應用區(qū)域性陰極保護應用的要點56站場區(qū)域性犧牲陽極保護

含分布地床陽極系統(tǒng)的管線關鍵問題是電流分布管線必須完全絕緣，以便犧牲陽極系統(tǒng)發(fā)揮作用陽極地網管線站場區(qū)域性犧牲陽極保護含分布地床陽極系統(tǒng)的管線關鍵問題是電57站場區(qū)域性外加電流保護設計簡化確保完整覆蓋安裝簡易減少雜散電流和干擾問題由于陽極接近構筑物要求輸出電流更低整流器陽極地網管線站場區(qū)域性外加電流保護設計簡化整流器陽極地網管線58五、陰極保護設計要點電流密度的確定五、陰極保護設計要點電流密度的確定59絕緣與均壓處理處理-對已知的管道防腐層破損點進行修補；

-對系統(tǒng)內不被納入保護對象的管線進行絕緣處理。-對電性連接不好的閥井及波紋管膨脹節(jié)或平行敷設的管道進行均壓。絕緣與均壓處理處理-對已知的管道防腐層破損點進行修補；60陽極地床的設計-輔助陽極的確定-陽極地床的安裝陽極地床的設計-輔助陽極的確定61匯流點（通電點）的設置匯流點設置主要是針對站場區(qū)域性保護的情況，匯流的設置點的選擇非常重要，關系到陰極保護的最后結果。匯流點（通電點）的設置匯流點設置主要是針對站場區(qū)域性保護的情62設備選擇國內：恒電位儀（反饋信號取自參比電極）-優(yōu)點：控制點電位處于設定電位

-

缺點：參比電極有問題，設備無法工作恒電流儀（反饋信號取自輸出電流）

-參比電極不影響設備工作高頻開關電源國外：調壓式整流器無控制線路，設備運行穩(wěn)定

設備選擇國內：63可控恒電位儀與整流器方框圖上面紅線框內是由電子元器件組成的控制電路，電子器件容易老化，尤其在額定功率輸出情況下設備更容易出現(xiàn)故障，一旦出現(xiàn)故障，需要專業(yè)人士進行維修可控恒電位儀與整流器方框圖上面紅線框內是由電子元器件組成的控64調壓式整流器原理圖

調壓式整流器是調節(jié)變壓器的輸出電壓經硅整流后輸出，它沒有控制用的電子元器件，減少了故障率，維修也簡單。由于埋地管網回路電阻比較穩(wěn)定，因此其控制還是較穩(wěn)定調壓式整流器原理圖調壓式整流器是調節(jié)變壓器的輸出電壓經硅整65設備選擇的要點

恒電位儀多用于所需保護電流幅度變化大、變化較頻繁的地方，如船舶、港工等領域。因受其航速、水溫、風速等影響，其保護電流也跟著變化，這時就需要恒電位儀來穩(wěn)定其控制點的電位。而埋地結構物的回路電阻相對穩(wěn)定，雖然陰極保護電流隨著防腐層的逐漸老化而有所加大，但其變化很小且是非常緩慢的，其調節(jié)量也是非常微弱的。對于陰極保護電源設備選擇要以運行可靠為第一要求。設備的功率的選擇對于使用也是關系很大。設備選擇的要點恒電位儀多用于所需保護電流幅66調壓式整流器設備正面設備正面打開后調壓式整流器設備正面設備正面打開后67調壓式整流器內部結構調壓式整流器內68六、腐蝕調查土壤理化性能測試管道防腐層檢測試管道腐蝕狀況檢測陰極保護的檢測雜散電流干擾檢測

六、腐蝕調查土壤理化性能測試69土壤理化性能測試土壤理化性能測試的項目主要是：PH值、CI-

、SO42-

、NO3-

、HCO3-等離子含量；土壤含水量、含鹽量、硫酸鹽還原菌含量；土壤電阻率、氧化還原電位。以上項目有些在現(xiàn)場進行測試，有些需要在實驗室進行。土壤理化性能測試土壤理化性能測試的項目主要是：70管道防腐層檢測管道防腐層檢測的項目有：防腐層外觀、厚度檢測；防腐層電火花檢漏；防腐層粘接力；防腐層的絕緣電阻的評估。管道防腐層檢測管道防腐層檢測的項目有：71管道腐蝕狀況檢測管道腐蝕狀況檢測包括：腐蝕外觀目測；腐蝕產物的分析；腐蝕坑深及面積的測量；管道剩余壁厚的測量。管道腐蝕狀況檢測管道腐蝕狀況檢測包括：72雜散電流干擾檢測雜散電流干擾檢測內容為：直流雜散電流干擾的測量交流雜散電流干擾的測量雜散電流干擾檢測雜散電流干擾檢測內容為：73陰極保護技術狀況的檢測陰極保護技術狀況的檢測除進行管道自然電位和保護電位的測量外，針對不同的保護方法進行不同參數(shù)測試：1.犧牲陽極參數(shù)的檢測（犧牲陽極開路電位和閉路電位、犧牲陽極輸出電流、犧牲陽極接地電阻、犧牲陽極的消耗情況）2.外加電流系統(tǒng)的檢測（設備輸出電壓、輸出電流、控制點電位；輔助陽極地床的接地電阻）3.絕緣系統(tǒng)的測量陰極保護技術狀況的檢測陰極保護技術狀況的檢測除進行管道自然電74犧牲陽極保護距離測試犧牲陽極保護最薄弱的點管道是2支陽極的中間段，應采用參比電極進行遠參比測量法。當相鄰2個安放點測試的管道電位小于2.5mV時參比電極不再移動。犧牲陽極保護距離測試犧牲陽極保護最薄弱的點管道是275如何從測試樁上接線判斷引線用數(shù)字萬用表的表棒分別接2個測量點，數(shù)字表讀數(shù)為負值，黑表棒接的點為參比電極。如何從測試樁上接線判斷引線用數(shù)字萬用表的表棒分別接2個測量點76保護電位測量保護效果的判斷標準：最小保護電位：-0.85V；最高控制電位：-1.2V；（均為消除IR降后的值）。采用斷電法測量：極化850mV；或極化100mV；要求所有外電流同時斷開，同步誤差小于0.1S，測量在斷電0.5S后，且極化電位尚未衰減前測得。保護電位測量保護效果的判斷標準：77采用極化試片的測試方法采用極化試片的測試方法78通過測試樁計算管內電流的方法通過測試樁計算管內電流的方法79通過測試樁計算管內電流的方法通過測試樁計算管內電流的方法80油氣田陰極保護簡介課件81工程業(yè)績簡介中石油土庫曼斯坦阿姆河工程管道陰極保護；中石油阿爾及利亞輸油管道陰極保護；中石油蘇丹喀土穆煉油廠管道陰極保護；中石油蘇丹法羅杰集輸站陰極保護；中石油蘇丹杰弗里集輸站道陰極保護；廣石化馬鞭洲島原油儲罐陰極保護內外壁底板陰極保護；黃島油庫原油儲罐內外壁陰極保護；長慶油田油、水井陰極保護；上海氯堿廠金山---吳涇化工原料管道陰極保護普查；蘭州石化公司廠區(qū)區(qū)域性陰極保護；鄭州市天然氣管網腐蝕調查及饋電試驗；鄭州市天然氣管網陰極保護；烏魯木齊市天然氣管網腐蝕調查及饋電試驗；；烏魯木齊市天然氣管網陰極保護；西安市天然氣管網陰極保護；蘇州天然氣公司西氣東輸管道陰極保護；杭州市熱力管網陰極保護；太原市輸水管道陰極保護；工程業(yè)績簡介中石油土庫曼斯坦阿姆河工程管道陰極保護；82土庫曼斯坦阿姆河工程現(xiàn)場土庫曼斯坦阿姆河工程現(xiàn)場83注水井保護電位測試注水井保護電位測試84與國際、國內腐蝕界的交流2019年我公司舉辦《石油天然氣工業(yè)中陰極保護技術設計、應用及工程評價技術研討會》邀請：NACE主席、執(zhí)行理事、亞太區(qū)理事；中國腐蝕學會理事長；CORRPRO副總裁首席工程師；MATCOR副總裁；KENCANABESTWIDE技術顧問；VEOLIAWATER技術顧問；及國內同行的專家同事進行了技術交流。與國際、國內腐蝕界的交流2019年我公司舉辦《石油天然氣工業(yè)85技術交流技術交流86陰極保護應用的發(fā)展趨勢陰極保護工程完成，僅僅是完成了工作25%，大量的工作是后續(xù)的維護和管理。我們看到塔里木油田陰極保護工作做得還是很不錯的。地下金屬結構物陰極保護技術的應用，是國內外公認的一項經濟而有效的金屬構件的防腐措施，采用涂層和陰極保護聯(lián)合防蝕手段，可延長地下管道的使用壽命一倍至幾倍。因此，陰極保護技術受到各國的重視并得到廣泛的普及推廣。我們堅信，不久的將來，涂層技術與陰極保護技術聯(lián)合防腐蝕方案一定會全面地得到普及應用。陰極保護應用的發(fā)展趨勢陰極保護工程完成，僅僅是完成87

謝謝謝謝88謝謝！謝謝！89油氣田陰極保護簡介課件90目錄前言腐蝕原理陰極保護油氣田的陰極保護陰極保護設計要點腐蝕調查目錄前言91一、前言腐蝕定義腐蝕：材料與環(huán)境相互作用而導致的失效。材料：天然和人造材料，包括塑料、陶瓷和金屬。環(huán)境：自然環(huán)境、加速環(huán)境、物理環(huán)境和生物環(huán)境等。金屬腐蝕：金屬與環(huán)境間的物理－化學的相互作用，造成金屬性能的改變，導致金屬、環(huán)境或由其構成的一部分技術體系功能的損壞。一、前言腐蝕定義92某些國家金屬腐蝕經濟損失統(tǒng)計某些國家金屬腐蝕經濟損失統(tǒng)計93腐蝕在世界經濟中占有很大成本腐蝕和緩蝕消耗世界資源的3-5%全球腐蝕總費用$2.5-3.5萬億腐蝕控制中我們所做的努力有望減少30%腐蝕業(yè)所作所為舉足輕重腐蝕在世界經濟中占有很大成本腐蝕業(yè)所作所為舉足輕重94二、腐蝕原理金屬在電解質溶液中由于水的極性分子的作用發(fā)生水化,如果水化能足以克服金屬離子與電子的結合力,金屬離子將脫離金屬進入溶液中形成水化離子。金屬由于失去帶正(負)電的離子而帶負(正)電,而溶液由于得到帶正(負)電的金屬離子而帶正(負)電,這樣在金屬與溶液界面上形成雙電層。金屬與溶液界面上雙電層的建立，使得金屬與溶液產生電位差，這就是該金屬在該溶液中的電極電位。二、腐蝕原理金屬在電解質溶液中由于水的極性分子的作用95參比電極：參比電極，是測量電解質中的金屬表面電位的一種重要的裝置。對參比電極的要求：必須是穩(wěn)定的，并且數(shù)據(jù)具有重現(xiàn)性。參比電極：參比電極，是測量電解質中的金屬表面電位的一種重要的96

鎂 -1.700鋁 -1.150鋅 -1.100碳鋼 -0.550銅 -0.200土壤中普通金屬電極電位銀 +0.200金 +0.800鉑 +1.000

電位單位：V（對應Cu/CuSO4參比電極）鎂 -1.700土壤中普通金屬電97

原子或者分子失去一個或者多個電子，從而形成一個帶正電的離子。當原子和分子失去電子時，就會發(fā)生氧化反應。發(fā)生氧化的電極或者金屬部位稱為陽極。例如，當一個中性粒子鐵原子(Fe)氧化，將可能失去兩個或者三個電子，生成鐵陽離子(Fe++或者Fe+++)。Fe→Fe+++2e-Fe→Fe++++3e-

氧化原子或者分子失去一個或者多個電子，從而形成一個98還原原子或者分子得到一個或者多個電子，從而形成個陰離子或者中性元素。當原子或者分子得到電子，發(fā)生還原反應。發(fā)生還原的電極或者金屬的部位稱為陰極。例如，氫離子(H+)被還原，它將得到一個電子，生成一個中性的氫原子(H)。

H++e-→H

還原原子或者分子得到一個或者多個電子，從而形成99電化學腐蝕電化學腐蝕是指金屬表面與離子導電的介質發(fā)生電化學作用而產生的破壞。任何一種按電化學機理進行的腐蝕反應至少包含一個陽極反應和一個陰極反應,并以流過金屬內部的電子流和介質中的離子流聯(lián)系在一起。陽極反應是金屬離子從金屬轉移到介質中和放出電子的過程,即陽極氧化過程。陰極反應是介質中氧化劑組分吸收來自陽極的電子對還原過程。電化學腐蝕是最普遍、最常見的腐蝕，金屬在各種電解質水溶液、大氣、土壤和海水的腐蝕都是電化學腐蝕，要比化學、物理腐蝕強烈的多，金屬的破壞大多數(shù)是電化學腐蝕所致。電化學腐蝕電化學腐蝕是指金屬表面與離子導電的介質發(fā)生電化學作100腐蝕狀態(tài)

異種金屬（電偶腐蝕）氧濃差腐蝕應力腐蝕鹽濃差腐蝕異種土壤腐蝕溫度差異腐蝕腐蝕狀態(tài)異種金屬（電偶腐蝕）101自然腐蝕的形貌自然腐蝕的形貌102雜散電流腐蝕形貌雜散電流腐蝕形貌103

極化和極化曲線自然電位：在沒有外電流作用時，金屬上的電極電位，也叫開路電位。極化是由于外電流的通過而導致電位偏離電極開路電位的現(xiàn)象。極化電位：在外電流作用時，金屬的電極電位偏離自然電位，這時的電位叫極化電位極化曲線如圖：

極化和極化曲線自然電位：在沒有外電流作用時，金屬上的電極電104腐蝕速率腐蝕速率符合法拉第定律將腐蝕電池中金屬隨時間的重量損失和電流聯(lián)系起來。W=KITW--重量損失，kg；k--電化學當量，kg／A-yr；I--安培；T--年腐蝕速率腐蝕速率符合法拉第定律將腐蝕電池中105減緩腐蝕的方法腐蝕速度可用腐蝕電流指標表示，即腐蝕電流（I）為：由公式可看出要減緩腐蝕，使腐蝕原電池中的電極電位差(ΔE)趨于零（陰極保護）；或者使腐蝕原電池回路中的電阻（R）趨于無窮大（涂層保護）

。減緩腐蝕的方法腐蝕速度可用腐蝕電流指標表示，即腐蝕電流（I）106三、陰極保護陰極保護是通過向暴露在一種電解質例如:土壤、水、或混凝士中的金屬構筑物的表面，提供限定的電流的方法來進行腐蝕控制。陰極保護并非消除了腐蝕，作為一種替代，它把腐蝕從被保護的結構體轉嫁給了提供陰極保護的陽極體身上。三、陰極保護陰極保護是通過向暴露在一種電解質例如:土壤、水、107

能夠實施陰極保護的結構體

浸沒在或埋設在一種電解質中的絕大多數(shù)金屬結構都能被實施陰極保護。對于任何一個結構，有兩種陰極保護的方法提供選擇:·犧牲陽極陰極保護·外加電流陰極保護

能夠實施陰極保護的結構體浸沒在或埋設在一種電解質中的絕大108犧牲陽極保護系統(tǒng)犧牲陽極陰極保護實際上是利用了不同金屬的腐蝕所形成的保護。重要的是在犧牲陽極和需要被保護的結構體之間要存在一個真實的電位差，或者叫驅動電壓。犧牲陽極保護系統(tǒng)犧牲陽極陰極保護實際上是利用了不同金屬的腐蝕109

犧牲陽極系統(tǒng)的應用場合需要的保護電流量相對較小通常限于低電阻率的電解液中需要對一個結構的特定區(qū)域提供局部陰極保護發(fā)生電屏蔽的區(qū)域發(fā)生了雜散電流的干擾的區(qū)域外加電流陰極保護體系無法實施的區(qū)域犧牲陽極系統(tǒng)的應用場合需要的保護電流量相對較小110

犧牲陽極的優(yōu)點不需要外部電源維護工作量小由于輸出電流小對外界雜散電流干擾較小容易安裝多數(shù)情況易于增加陽極提供均勻的電流分配犧牲陽極的優(yōu)點不需要外部電源111犧牲陽極的局限性

驅動電壓/電流較低對于劣質涂層的結構物需要較多的陽極在高電阻率的土壤環(huán)境下可能是無效的替換用廢的陽極是非常困難或昂貴的犧牲陽極的局限性驅動電壓/電流較低112高阻率介質或劣質涂層中犧牲陽極高阻率介質或劣質涂層中犧牲陽極113外加電流保護系統(tǒng)

外部電源正極通過輔助陽極將保護電流引入地下，提供給金屬結構物；將外部電源負極與金屬結構物相連（該點叫陰極接地點、通電點、匯流點、控制點）。外加電流保護系統(tǒng)外部電源正極通過輔助陽極將保護電流引入地下114外加電流保護系統(tǒng)按陽極地床分類深井陽極地床（指陽極頂端距地面距離大于15米。）淺埋陽極地床（要求陽極與保護物間無其它金屬結構物、陽極地床土壤電阻率較低。）外加電流保護系統(tǒng)按陽極地床分類深井陽極地床（指陽極頂端距地面115外加電流陰極保護的應用所有導電的電解質內需要較大電流的場合，如裸露或涂層較差的結構物防護對犧牲陽極保護失效的結構物提供防護的一種經濟手段儲水罐的內壁地面上儲存罐的外底地下儲存罐地下或水中的基樁和打板樁

外加電流陰極保護的應用所有導電的電解質內116外加電流系統(tǒng)的優(yōu)點可以在一個很寬的范圍內靈活調節(jié)電壓和電流的輸出一個單獨的裝置就可滿足很高的電流需求可有效的保護無覆蓋層或涂裝質量很差的結構物可有效用于高電阻率的環(huán)境中與犧牲陽極相比，陽極消耗率低外加電流系統(tǒng)的優(yōu)點可以在一個很寬的范圍內靈活調節(jié)電壓和電流的117外加電流系統(tǒng)的局限性

需要外部電源與犧牲陽極相比，需要更高的檢測和維護費用具有引發(fā)雜散電流干擾的高風險可導致過保護，引發(fā):—涂層的損傷：在陰極保護過程中，在被保護體的表面會形成氫氧根離子和氫氣。這些產物可導致非金屬涂層的剝離，產生這種現(xiàn)象的機制包括發(fā)生在涂層/金屬界面處的化學溶解作用和電化學還原作用，還包括氫在界面處聚集所產生的壓力。這種涂層破壞過程被稱為“陰極剝離”。—氫脆外加電流系統(tǒng)的局限性需要外部電源118影響陰極保護運行的因素

防腐層：防腐層降低了保護結構物所需的電流量。在有防腐層的結構物上，陰極保護僅需要保護在涂層中出現(xiàn)的裂縫、漏點處暴露的金屬就可以了。電解質結構：粘土和淤泥、沙和礫石、溫度、含氧量、結構物和電解質的運動、電屏蔽（金屬屏蔽和電解質屏蔽）。被保護結構物與非保護結構物的絕緣情況。沒有絕緣就沒有陰極保護。影響陰極保護運行的因素防腐層：防腐層降低了保護結構物所需的119評定陰極保護效果的方法

最小保護電位-850mV：為使金屬腐蝕停止或減輕到一定程度，要求金屬經陰極極化后所必須達到的絕對值最小的負電位值。最大保護電位-1200mV：陰極保護電位越負，單點保護范圍也就越廣。但是過負的保護電位將使被保護金屬構件防腐蝕涂層與金屬構件間的粘結力遭到破壞，產生陰極剝離，或者可能出現(xiàn)金屬“氫脆”，將造成能源的浪費。國標中第24頁B.14解釋為：這種提法是NACE標準中沒有的，對于高強的鋼很有必要，在實踐中也應嚴格遵受。用檢查片進行評估。腐蝕狀況直接觀察：利用目測或者對金屬構件進行厚度測量，以及采用先進設備進行地下探測等，判斷金屬構件的保護狀態(tài)。評定陰極保護效果的方法最小保護電位-850mV：為使金120檢查片腐蝕狀況式中:Tn----保護度，%;G1----無電保護檢查片的失重，g;S1----無電保護檢查片的面積，cm2;G2----有電保護檢查片的失重，g;S2----有電保護檢查片面積;cm2檢查片腐蝕狀況式中:Tn----保護度，%;121我國制定的陰極保護相關標準a、GB/T21448-2019《埋地鋼制管道陰極保護技術規(guī)范》b、GB/T21246-2019《埋地鋼制管道陰極保護參數(shù)測量方法》C、GB/T21447-2019《鋼制管道外腐蝕控制規(guī)范》d、SY/T0086-2019《陰極保護管道的電絕緣標準》e、SY/T0029-2019《埋地鋼質檢查片腐蝕速率測試方法》f、SY/T0017-2019

《埋地鋼質管道直流排流陰極保護設計規(guī)范》g、SY/T0032-2000《埋地鋼質管道交流排流陰極保護設計規(guī)范》h、GB/T50393-2019《鋼質石油儲罐防腐蝕工程技術規(guī)范》i、SY/T0087-2019《鋼質管道及儲罐腐蝕評價標準》等

我國制定的陰極保護相關標準a、GB/T21448-2019122四、油氣田的陰極保護埋地鋼質管道陰極保護原油儲罐內外底板陰極保護油、氣、水井套管陰極保護站場區(qū)域性陰極保護四、油氣田的陰極保護埋地鋼質管道陰極保護1231.埋地鋼質管道陰極保護埋地鋼質管道陰極保護采用犧牲陽極、外加電流兩種方法均可以，要視現(xiàn)場情況決定。其應用條件：a.被保護的管道必須具有良好的縱向導電連續(xù)性，對非焊接的管道接頭要用電纜跨接；b.被保護的管道與其他非保護的金屬結構物間要進行絕緣處理。c.保護管道如果有套管，兩管道之間應有絕緣支撐進行隔離，套管兩端要密封好，有條件的話，套管內的管道要安裝犧牲陽極1.埋地鋼質管道陰極保護埋地鋼質管道陰極保護采用犧牲陽極、外124過路套管內管道保護方法過路套管內管道保護方法125管道陰極保護的要點油氣田的管道都由油氣井到計量站或集輸站，再向外輸送。油氣井站、計量站、集輸站內各種管道、各種設備、接地網、站房基礎甚至有些廢舊管道。這些對陰極保護電流都起到吸收和屏蔽的作用。一般對進出站管道都要安裝絕緣接頭。否則對管道保護是非常不利的，甚至可導致陰極保護失敗。管道陰極保護的要點油氣田的管道都由油氣井到計量站或集輸站，再126集輸站陰極保護簡介集輸站陰極保護簡介127絕緣處理的效果這是我們在新疆某市做的天然氣管網陰極保護饋電試驗，試驗區(qū)與市區(qū)管線用絕緣接頭進行絕緣處理。試驗區(qū)內共有17個庭院。對庭院進行了絕緣，絕緣前與絕緣后陰極保護電位測試結果如圖。圖中1和10為與市區(qū)管網進行絕緣的絕緣接頭的兩端，5為匯流點。絕緣處理的效果這是我們在新疆某市做的天然氣管網陰極保護饋電試1282.原油儲罐的陰極保護原油儲罐陰極保護主要是：與儲罐基礎瀝青沙相接觸的外底板；儲罐內壁陰極保護主要是底板及油水分界線以下約1~2米內壁圈板。儲罐內壁保護主要采用是犧牲陽極保護。儲罐外地板陰極保護要根據(jù)情況對已建罐只有采用外加電流保護，對新建罐可采用外加電流也可采用犧牲陽極保護。2.原油儲罐的陰極保護原油儲罐陰極保護主要是：與儲罐基礎瀝129已建舊儲罐外壁外加電流保護已建舊儲罐外壁外加電流保護130新建儲罐外壁網狀陽極地床網狀陽極地床新建儲罐外壁網狀陽極地床網狀陽極地床131

新建儲罐外壁柔性陽極地床柔性陽極地床

新建儲罐外壁柔性陽極地床柔性陽極地床132柔性陽極柔性陽極133在油田，各類鋼質容器內壁的任何部位與水介質相接觸，都有可能發(fā)生腐蝕，尤其是原油儲罐內壁底板及下部1-2米的圈板，由于原油沉積水的化學成分特殊性，其腐蝕相當嚴重。陰極保護所需電流密度與腐蝕介質的性質（成分、溫度、速度）金屬表面有無覆蓋層及覆蓋層質量等因素密切相關，可使最小保護電流密度從幾個mA/m2變化到幾百個mA/m2。陽極一般均勻布設，在儲罐出水口及加熱盤管處要加密犧牲陽極的數(shù)量。犧牲陽極的化學成分對其效率起著重要的作用。儲罐內底板陰極保護在油田，各類鋼質容器內壁的任何部位與水介質相接觸，都有可能發(fā)134原油儲罐犧牲陽極計算方法1、保護面積:2、保護電流密度:i=10~30mA/m23、需要保護的總電流

I=i×S4、每只犧牲陽極發(fā)生電流值可按下式進行計算：式中：If--每塊犧牲陽極發(fā)生電流量，mA/塊；

ΔE--陰陽極間有效電位差，ΔE=0.3V；

R--犧牲陽極接地電阻，Ω；

S--犧牲陽極當量長度，S=（L+B）/2（L為陽極縱向接水長度B為陽極橫向接水寬度cm）；

ρ--腐蝕介質電阻率Ω.cm;；5、犧牲陽極有效保護年限可根據(jù)下式進行估算：式中：Y—犧牲陽極有效保護年限，a；

W—每只犧牲陽極凈重，kg/支；

u—陽極有效利用系數(shù)，u=0.75；

Im—有效保護期內每只犧牲陽極平均發(fā)生電流，mA/支，Im=0.7If;

6、犧牲陽極用量為：

N=1.1I/If1.1—為設計余量原油儲罐犧牲陽極計算方法1、保護面積:135鋁陽極的化學成分鋁陽極的化學成分136儲罐內底板犧牲陽極布置犧牲陽極保護儲罐內底板犧牲陽極布置犧牲陽極保護1373.油氣水井套管陰極保護油氣水井套管的腐蝕因素油氣田地處戈壁區(qū)，地表土壤干燥，地下深度10米以下即為豐富的含水層，油田產出水中所含的金屬離子如Ca2+、Mg2+離子的濃度相對較高；Cl-、HCO3-和SO42-離子的濃度也很高。油氣田地處高原，砂層地表土壤電阻率高，但低洼和含水層土壤電阻低，從而造成特殊的腐蝕環(huán)境。油氣水井深大部在2000米左右，而井套管外水泥僅封固至油氣層段上300米左右。大部分的套管處于強腐蝕介質中。套管腐蝕主要發(fā)生在900米以上至井口一段，少數(shù)穿孔發(fā)生在1000-1200米處，其腐蝕為電化學腐蝕。3.油氣水井套管陰極保護油氣水井套管的腐蝕因素138油氣水井套管陰極保護的方法

新井：采用環(huán)氧冷纏膠帶+犧牲陽極的保護方法已完井：采用深井陽極地床外加電流的保護方法油氣水井套管陰極保護的方法新井：采用環(huán)氧冷纏膠帶+犧牲陽極139環(huán)氧冷纏膠帶+犧牲陽極套管外纏繞環(huán)氧冷纏帶并安裝犧牲陽極，兩種技術結合互補，延長高腐蝕環(huán)境下套管服役壽命。環(huán)氧冷纏膠帶+犧牲陽極套管外纏繞環(huán)氧冷纏帶并安裝犧牲陽極，兩140環(huán)氧冷纏膠帶+犧牲陽極

其安裝方法為先將套管外纏上膠帶，間隔一定距離安裝一組環(huán)狀犧牲陽極。犧牲陽極的材料要根據(jù)水的化學成分及安裝處介質的溫度來決定。犧牲陽極的數(shù)量及間隔距離要根據(jù)設計計算來決定。環(huán)氧冷纏膠帶+犧牲陽極其安裝方法為先將套管外纏141井套管深井陽極外加電流保護由于油氣水井淺表層土壤電阻率高，導電能力差，采用100～150m深井陽極，使陽極進入低阻土壤層。針對油氣水井間隔距離的不同，采用不同的方式：間隔距離較近的井，可將幾口井作為一個體系進行保護；對間隔距離較遠的，按單井進行保護。井套管深井陽極外加電流保護由于油氣水井淺表層土壤電阻率高，導142深井陽極地床要點及解決方法陽極井較深，陽極通電后產生的氣體如果排氣處理不當，很快產生氣阻，回路電阻增大，設備電流輸不出去，保護效果降低，甚至系統(tǒng)失效。采用排氣管把由陽極電解反應所產生的氣體排出地面，排氣管必須安裝到深井底部。采用深井陽極地床，輔助陽極采用工廠預制陽極體，陽極體內安裝排氣管，并且排氣管從陽極體內一直接到陽極井口。我們在100米深的陽極井中安裝排氣管，目前該陽極井已經運行10年，系統(tǒng)回路電阻仍保持系統(tǒng)運行初期的回路電阻。深井陽極地床要點及解決方法陽極井較深，陽極通電后產生的氣體如143適用于深井地床的組合陽極體組合陽極體結構是將陽極、焦炭、PVC排氣電纜套管和固定架等其它附屬設備，放置在鋼管內。為工廠內預制好，到進行現(xiàn)場安裝。

適用于深井地床的組合陽極體組合陽極體結構是將陽極、焦炭、PV144深井陽極地床的安裝的要點

用鉆井機進行組陽極體的吊裝，先放下第一支陽極，并理順陽極引線電纜穿過第二支陽極體中的電纜管；吊起第二支輔助陽極體，與第一支輔助陽極體對位（排氣和電纜管插接完好）焊接；以此類推，直到所有輔助陽極體安裝完畢。深井陽極地床的安裝的要點用鉆井機進行組陽極體的吊1454.油氣田站場區(qū)域性保護的應用區(qū)域性陰極保護應用的要點油氣儲運站場的陰極保護設計影響因素比較復雜。鋼質、鑄鐵、水泥和玻璃鋼管線與地下電纜、鍍鋅鋼管和扁鋼接地網、裝置基礎等系統(tǒng)交織在一起，縱橫交錯，息息相關，構成極其復雜的地下金屬網絡。設計前必須把站場地下結構物的分布情況了解清楚。保護電流密度的選取除了要考慮結構物的新舊程度、保護涂層的破損程度外，也要把裝置基礎對保護電流的屏蔽作用、管網密集區(qū)的相互屏蔽作用和接地網對電流的吸收因素考慮進去。對于區(qū)域性的陰極保護選擇何種方法，其準確與否關系到陰極保護效果。4.油氣田站場區(qū)域性保護的應用區(qū)域性陰極保護應用的要點146站場區(qū)域性犧牲陽極保護

含分布地床陽極系統(tǒng)的管線關鍵問題是電流分布管線必須完全絕緣，以便犧牲陽極系統(tǒng)發(fā)揮作用陽極地網管線站場區(qū)域性犧牲陽極保護含分布地床陽極系統(tǒng)的管線關鍵問題是電147站場區(qū)域性外加電流保護設計簡化確保完整覆蓋安裝簡易減少雜散電流和干擾問題由于陽極接近構筑物要求輸出電流更低整流器陽極地網管線站場區(qū)域性外加電流保護設計簡化整流器陽極地網管線148五、陰極保護設計要點電流密度的確定五、陰極保護設計要點電流密度的確定149絕緣與均壓處理處理-對已知的管道防腐層破損點進行修補；

-對系統(tǒng)內不被納入保護對象的管線進行絕緣處理。-對電性連接不好的閥井及波紋管膨脹節(jié)或平行敷設的管道進行均壓。絕緣與均壓處理處理-對已知的管道防腐層破損點進行修補；150陽極地床的設計-輔助陽極的確定-陽極地床的安裝陽極地床的設計-輔助陽極的確定151匯流點（通電點）的設置匯流點設置主要是針對站場區(qū)域性保護的情況，匯流的設置點的選擇非常重要，關系到陰極保護的最后結果。匯流點（通電點）的設置匯流點設置主要是針對站場區(qū)域性保護的情152設備選擇國內：恒電位儀（反饋信號取自參比電極）-優(yōu)點：控制點電位處于設定電位

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缺點：參比電極有問題，設備無法工作恒電流儀（反饋信號取自輸出電流）

-參比電極不影響設備工作高頻開關電源國外：調壓式整流器無控制線路，設備運行穩(wěn)定

設備選擇國內：153可控恒電位儀與整流器方框圖上面紅線框內是由電子元器件組成的控制電路，電子器件容易老化，尤其在額定功率輸出情況下設備更容易出現(xiàn)故障，一旦出現(xiàn)故障，需要專業(yè)人士進行維修可控恒電位儀與整流器方框圖上面紅線框內是由電子元器件組成的控154調壓式整流器原理圖

調壓式整流器是調節(jié)變壓器的輸出電壓經硅整流后輸出，它沒有控制用的電子元器件，減少了故障率，維修也簡單。由于埋地管網回路電阻比較穩(wěn)定，因此其控制還是較穩(wěn)定調壓式整流器原理圖調壓式整流器是調節(jié)變壓器的輸出電壓經硅整155設備選擇的要點

恒電位儀多用于所需保護電流幅度變化大、變化較頻繁的地方，如船舶、港工等領域。因受其航速、水溫、風速等影響，其保護電流也跟著變化，這時就需要恒電位儀來穩(wěn)定其控制點的電位。而埋地結構物的回路電阻相對穩(wěn)定，