管道陰極保護基本知識

管道陰極保護根本學(xué)問管道陰極保護根本學(xué)問內(nèi)容提要：陰極保護系統(tǒng)治理學(xué)問陰極保護系統(tǒng)測試方法恒電位儀的根本操作一、陰保護系統(tǒng)治理學(xué)問與四周的電解質(zhì)發(fā)生反響、從原子變成離子的過程稱為腐蝕。,〔位〕，,我們稱〔如鐵原子失去電子而變成鐵離子溶入土壤〕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于電子過剩的狀態(tài)，101〔即犧牲陽極〕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(fù)于被保護金屬體的電位值，在保護電池中是陽極，被腐蝕消耗，故此稱之為“犧1—3。犧牲陽極材料有高鈍鎂，其電位為-1.75V；高鈍鋅，其電位為-1.1V；工業(yè)純鋁，其電位為-0.8V〔相對于飽和硫酸銅參比電極〕2、強制電流法〔外加電流法〕將被保護金屬與外加電源負(fù)極相連，由外部電源供給保護電流，以降低腐蝕速率的方法。其方式有：恒電位、恒電流、恒電壓、整流器等。如圖 1-4示。1-4恒電位方式示意圖外部電源通過埋地的關(guān)心陽極將保護電流引入地下，通過土壤供給應(yīng)被保護金屬，被保護金屬在大地中仍為陰極，其外表只發(fā)生復(fù)原反響，不會再發(fā)生金屬離子化的氧化反響耗。陰極保護的上述兩種方法，都是通過一個陰極保護電流源向受到腐蝕或存在腐蝕，需要保護的金屬體，供給足夠的與原腐蝕電流方向相反的保護電流，使之恰好抵消金屬內(nèi)原本強制電流陰極保護驅(qū)動電壓高，輸出電流大，有效保護范圍廣，適用于被保護面積大的長距離、大口徑管道。犧牲陽極陰極保護不需外部電源，維護治理經(jīng)濟，簡潔，對鄰近地下金屬構(gòu)筑物干擾影響小，適用于短距離、小口徑、分散的管道?！捕惩饧与娏麝帢O保護系統(tǒng)的組成1、恒電位儀：珠三角管道承受的是IHF系列數(shù)控高頻開關(guān)恒電位儀，它的主要作用是向管道輸出保護電流。2、陽極地床：由假設(shè)干支關(guān)心陽極〔高硅鑄鐵〕土壤，經(jīng)土壤流入被保護的管道，使管道外表進展陰極極化〔防止電化學(xué)腐蝕〕，電流再由管道流入電源負(fù)極形成一個回路，這一回路形成了一個電解池，管道在回路中為負(fù)極處于復(fù)原環(huán)境中，防止腐蝕，而關(guān)心陽極進展氧化反響患病腐蝕，或是四周電解質(zhì)被氧化。陰保站的電能60％消耗在陽極接地電阻上,故陽極材料的選擇和埋設(shè)方式、場所的選擇,403Ω〔設(shè)計要求〕，50米。3其電極電位具有良好的重復(fù)性和穩(wěn)定性，構(gòu)造簡潔，通常由飽和硫酸銅參比電極、鋅電極等。4極保護電流限制在兩個陰極保護站之間的管道上。、檢查片：由與管道同材質(zhì)的金屬制成5100mm的掛片，檢查片有兩組，一組與輸油管道相連，處于陰極保護狀態(tài)，一組不與管道相連，處于自然腐蝕狀態(tài)。經(jīng)過肯定65處設(shè)置一個；絕緣接頭電位測試樁每一絕緣處設(shè)一個?！踩酬帢O保護的根本參數(shù)最小保護電流密度陰極保護時，使腐蝕停頓，或到達允許程度時所需的電流密度值稱為最小保護電流密度。最小保護電流密度的大小取決于被保護金屬的種類、外表狀況、腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)、組成、濃度、溫度和金屬外表絕緣層質(zhì)量等。防腐絕緣層種類不同，所需要的保護電流密度也最小保護電位為使腐蝕過程停頓，金屬經(jīng)陰極極化后所必需到達確實定值最小小保護電位值試驗測定在土壤中的最小保護電位為－0.85V〔相對飽和硫酸銅參比電極〕。最大保護電位值的大小通過試驗確定。一般?。?.5V〔CSE〕。陰極保護電位越大，防腐程度越高，單站保護距離也越長，但是過大的電位將使被保護管道的防腐絕緣層與管道金屬外表的粘接力受到破壞，產(chǎn)生陰極剝離，嚴(yán)峻時可以消滅金〔四〕陰極保護投入前的預(yù)備和驗收1,有正確有效的絕緣處理措施，管道在地下不應(yīng)與其它金屬構(gòu)筑物有 “短接“等故障；管道外表防腐層應(yīng)無漏敷點，全部施工時期引起的缺陷與損傷均應(yīng)在施工驗收時使用埋地檢漏儀檢測，修補后回填。2、對陰極保護施工質(zhì)量的驗收對陰極保護間內(nèi)全部電氣設(shè)備的安裝是否符合《電氣設(shè)備安裝規(guī)程》的要求，各種接地設(shè)施是否完成，并符合圖紙設(shè)計要求。對陰極保護的站外設(shè)施的選材、施工是否與設(shè)計全都。對通電點、測試樁、陽極地床、陽極引線的施工與連接應(yīng)嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)要求，尤其是陽極引線接正極，管道匯流點接負(fù)極，嚴(yán)禁電極接反。圖紙、設(shè)計資料齊全完備?！参濉酬帢O保護投入運行的調(diào)試環(huán)境有一個比較詳盡的了解，這些資料均需分別記錄整理，存檔備用。2-1.20〔〕〔24〕極保護電位指標(biāo)為止。3,應(yīng)能保證相鄰兩站間的管段保護電位到達-0.85道上相鄰陰極保護站間加強聯(lián)系，保證各站通電點電位均衡。4常連續(xù)工作階段。六〕陰極保護站的日常維護治理1、恒電位儀的巡檢和維護。日常巡檢：每天9：00和21：00對恒電位儀巡檢一次，并記錄輸出電壓、電,()實行相應(yīng)措施使管道全線到達陰極保護。1一次觀測和修理，覺察儀器故障應(yīng)準(zhǔn)時檢修，保證供電。否牢靠，電路有無故障，各緊固件是否松動，熔斷器是否完好，如有熔斷，需查清緣由再更換。檢查接接陰極保護站的電源導(dǎo)線，以及接至陽極地床、通電點的導(dǎo)線是否完好，接頭是否結(jié)實。10留意防雷。搞好站內(nèi)設(shè)備的清潔衛(wèi)生，留意保持室內(nèi)枯燥，通電良好，防止儀器過熱。23、陽極地床的維護。陽極地床接地電阻每月測試一次，接地電阻增大至影響恒電位儀不能供給管道所需保護電流時，應(yīng)當(dāng)更換陽極地床或進展修理，以減小接地電阻。4、測試樁的維護。100值應(yīng)檢查接線柱與外套鋼管有無接地，假設(shè)有則需更換或修理。測試樁應(yīng)每年定期刷漆和編號。防止測試樁的破壞喪失，對沿線城鄉(xiāng)居民及兒童作好疼惜國家財產(chǎn)的宣傳教育工作。5、絕緣接頭的維護。每月檢測絕緣接頭兩側(cè)管地電位，假設(shè)與原始記錄有差異時，應(yīng)對其性能好壞作鑒別。如有漏電狀況應(yīng)實行相應(yīng)措施6、陰極保護系統(tǒng)的治理目標(biāo)〔主要掌握指標(biāo)〕保護率等于100％；管道總長－未達有效陰極保護管道長保護率=─────────────────10％管道總長運行率〔開機率〕大于98％；開機率=──────────────全年小時數(shù)保護度大于85％；G1/S1－G2/S2保護度=─────────×100％G1/S1式中：G1——未施加陰極保護檢查片的失重量，g；S1——未施加陰極保護檢查片的暴露面積，cm2；G2——施加陰極保護檢查片的失重量，g；S2cm2；管道保護電位：一般為－0.85V～－1.5V，當(dāng)土壤或水中含有硫酸鹽復(fù)原菌且0.5%0.95V或更負(fù)〔IR降的影響〕?！财摺酬帢O保護系統(tǒng)常見故障的分析1,地故障”。接地故障使得被保護管道的陰極保護電流流入非保護金屬體，在兩管道的,陰極保護引起的干擾。極地床連接電纜斷路時可承受：,零，則說明有斷路現(xiàn)象。將恒電位儀機后陽極輸出線斷開，接入臨時地床或其它接地裝置，假設(shè)有輸出電壓、電流，則可斷定陽極地床連接線斷路。在陽極電纜與地床陽極接線處應(yīng)設(shè)置接線用水泥井或標(biāo)志。2、造成管道漏電的緣由施工不當(dāng)，穿插管道間距不合標(biāo)準(zhǔn)，即當(dāng)兩條管道一條為陰極保護的管道，另一0.3m，并在穿插點前,金屬的相連形成漏電點。絕緣接頭失效或漏電，絕緣接頭質(zhì)量欠佳，在使用一段時間后絕緣零件受損或變質(zhì)，使法蘭不再絕緣，從而使得兩法蘭盤側(cè)不再具有絕緣性能，陰極保護電流也就不再有,的絕緣接頭處，因此查找漏電點就帶有上述局限性。但假設(shè)地下管網(wǎng)復(fù)雜,被保護管道與多條和線有穿插穿越，則使得漏電點的查找消滅簡單現(xiàn)象。常常要依據(jù)現(xiàn)場實際狀況，反復(fù)測3、漏電點的查找,,,點位置，該方法簡廉價行，定位準(zhǔn)確，是目前國際上公認(rèn)的檢漏方法(DCVG)?？衫脺y定管內(nèi)電流大小的方法查找漏電點。在無分支的陰極保護管道 ,,在有疑心的管段上可依次選點，用IR壓降法或者補償法(詳見有關(guān)說明)測定管內(nèi)電流，再通過比較各點電流的大小來確定漏電點的電位。,,,如此電位比,側(cè)，能測出電流則法蘭漏電；假設(shè)測不出電流絕緣接頭不漏電。CIPS在測試樁上測量保護電位只能反映管道的整體保護水平，不能說明管道各點都得到了保護。承受近間距測量方式，是沿管道每隔電位,可以準(zhǔn)確的檢測出沒有得到保護的管段。

1—2米測量一次管地4“凍土“,“氣阻“,,,路而無法輸入給管道。八)陰極保護中的幾個屏蔽問題,,,,這,金屬構(gòu)造對管道的屏蔽1、管道穿越大路、鐵路以及河流時套管的屏蔽,,,,,但輸送管僅受大氣腐蝕。,,,,而套管的內(nèi)壁由于排放電流而加快腐蝕。,,,,,,即使,,,分保護。因此,,.在必需,,,并保證套管與輸送管的絕緣。2、固定墩鋼筋的屏蔽,,,.,在設(shè)計中應(yīng)減小鋼筋與絕緣體對管道的屏蔽,,管道得不到陰極,,事實是,,,,,,管道會得到陰極,,則在漏點兩側(cè)〔2-3〕一般會發(fā)生較嚴(yán)峻的腐蝕。另外,,,對管道的保護,,,,保證陰極保護電流順當(dāng)?shù)牡竭_管道外表。二、陰極保護系統(tǒng)測試方法14比電極狀態(tài)。測試儀器：數(shù)字萬用表〔2塊〕、標(biāo)準(zhǔn)Cu/CuSO電極〔2支〕、電工工4具〔1套〕〔1〕檢查陰極保護恒電位儀設(shè)備的型號、制造廠商、出廠日期、規(guī)格〔2〕記錄恒電位儀電壓表和電流表的數(shù)值，計算出設(shè)備的輸出功率?！?〕在參比電極和陰極匯流點引線間連接數(shù)字萬用表測量管地電位〔〕判斷長效參比電極狀態(tài)。2、陰極保護站強制電流陰極保護關(guān)心陽極地床測試測試內(nèi)容：陽極地床接地電阻測試儀器：ZC-8接地電阻儀〔四端〕卷尺〔50米〕金屬電極〔2支〕銅芯塑1×1.5mm測試方法：〔1〕測試接線示意圖見圖

1d22L，d1Ld23Ld11.7L沿關(guān)心陽極與電流極的連線移動三次，每次移動的距離為d2的5%左右，假設(shè)三次測試值動，直至測試值接近為止。按圖1布好電極后，轉(zhuǎn)動接地電阻測試儀的手柄，使手搖發(fā)電機到達額定轉(zhuǎn)速，調(diào)整平衡旋鈕，直至電表指針停在黑線上，此時黑線指示的度盤值乘以倍率即為接地電阻值。圖1 關(guān)心陽極接地3、絕緣接頭的絕緣性能測試測試內(nèi)容：絕緣接頭〔接頭〕絕緣性能4測試儀器：電壓表〔高阻抗〕、標(biāo)準(zhǔn)Cu/CuSO電極〔1支〕、電工工具4測試方法：已安裝到管道上的絕緣接頭〔接頭〕圖2V測試絕緣接頭〔接頭〕非保護側(cè)aVa1bVb到達-0.85~-1.50之間，再測試a點的管地電位Va2。假設(shè)Va1和Va2根本相等，則認(rèn)為絕緣接頭〔接頭〕Va2│>│Va1Va2接近Vb為絕緣接頭〔接頭〕的絕緣性能可疑。假設(shè)關(guān)心陽極距，則可判定為絕緣接頭〔接頭〕的絕緣性能很差〔嚴(yán)峻漏電或短路〕圖2電位法測試接44標(biāo)準(zhǔn)Cu/CuSO電極〔1支〕、銅芯絕緣軟線〔截面積1.0mm2〕、電工工具〔14套〕、測量用鍔魚夾〔2支〕71m范圍的地表潮濕土壤上，應(yīng)保證參比電極與土壤電接觸良好。圖7地表參比法測-0.4V~-0.6V?！?〕保護電位測試：施加陰極保護的狀況下，用硫酸銅參比電極測沿線測-0.85V~-1.5V間歇供電管道電位測試：在陰極保護設(shè)備向管道供電 12秒、停3秒3-0.85V~-1.15V。5、管道沿線管內(nèi)電流測試測試內(nèi)容：管內(nèi)電流測試儀器：UJ-33a直流電位差計、數(shù)字萬用表〔高阻抗〕、銅芯塑料軟線10.75m3、電工工具〔1套〕、測量用鍔魚夾〔2支〕測試方法：①測量a、b兩點之間的管長Lab，誤差不大于1%。按圖3接線，讀出ab兩點間的電壓降。在干擾區(qū)內(nèi)測試宜承受數(shù)字萬用表。ab段管內(nèi)的電流按下式計算：V .π〔D-δ〕δabρLabab式中I-流過ab段的管內(nèi)電流〔A〕；V-ab間的電位差〔V〕abD-管道外徑〔mm〕δ-管道壁厚〔mm〕ρ-管材電阻率〔Ω.mm2/m〕，取0.166.abL-ab間的管道長度〔m〕。ab圖3 電壓降法測6、雜散電流干擾測試測試儀器：數(shù)字萬用表、隔直電容〔7.5μ F,250V〕、金屬電極1支〕銅芯絕緣軟線〔截面積1.0mm2〕、電工工具〔1套〕、測量用鍔魚夾〔2支〕測試方法：按圖5進展