埋地管道的阴极保护(外加电流法)

埋地管道的阴极保护主讲：外加电流法阴极保护的原理•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。•实质：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。Evans极化图常见防腐蚀方法：电化学保护阴极保护阳极保护牺牲阳极保护法外加电流阴极保护法外加电流保护法：原理：在回路中串入一个直流电源，借助辅助阳极，将直流电通向被保护的金属，进而使被保护金属变成阴极，实施保护。管线外加电流保护系统示意图1.恒电位仪•如果保护对象为结构简单的单纯管道，那么外加电流阴极保护系统的控制方式选择恒电位控制，因为在这样的情况下，外加电流保护系统的保护电位均衡性易于实现，辅助阳极及参比电极定位相对容易。•如果是复杂的管路系统中，外加电流阴极保护建议采用恒电流控制。2.辅助阳极地床•辅助阳极地床分为深井阳极地床和浅埋阳极地床；•深层土壤电阻率比地表低；•基本要求：1、导电性好；2、排流量大；3、耐腐蚀，消耗量小，寿命长；4、具有一定的机械强度、耐磨、耐冲击震动；5、容易加工、便于安装；6、材料易得、价格便宜。3.参比电极•参比电极的作用有两个：一方面用于测量被保护结构物的电位，监测保护效果；另一方面，为自动控制的恒电位仪提供控制信号，以调节输出电流，使结构物总处于良好的保护状态。参比电位的测试•地表参比法是利用数字万用表与Cu/CuSO4参比电极通过测试桩测试施加有阴极保护管道的保护电位，通过电位的分布间接评定涂层的质量状况。测试前需要用标准甘汞电极校准硫酸铜参比电极，在测试电位的时候，将参比电极竖立安放在测量管道上方1m（规范规定），如果地表干燥就需要浇水，将万用表黑表笔连参比电极，红表笔连测量物（管道测试桩接线柱），用合适的档位测量电位值。4.其他元件•④.接地电池保护器•⑤.测试桩：电位测试桩电流测试桩绝缘测试桩•⑥.导线外加电流阴极保护的优点：•①:驱动电压高，能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护电流输出量，适用于保护范围较大的场合•②:在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用•③:选用不溶性或微溶性辅助阳极时，可进行长期的阴极保护•④:每个辅助阳极床的保护范围大，当管道防腐层质量良好时，一个阴极保护站的保护范围可达数十公里•⑤:对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极保护缺点•①:一次性投资费用偏高，而且运行过程中需要支付电费•②:阴极保护系统运行过程中，需要严格的专业维护管理•③:离不开外部电源，需常年外供电•④对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用施工中注意的问题：保护材料及设备，这些是阴极保护成功的前提，但最终的实现则通过施工来完成。外加电流阴极保护施工应注意以下问题：•1）施工前对所有电极进行检查，主要是外观检查，表面不得沾有油污等其它杂物，电极体表面是否破损等；另外对连接及绝缘电阻进行检查，以保证连接或绝缘良好。•2）施工时严格按照设计图进行施工，辅助阳极及参比电极均要求连接良好，且对相应的电缆均要做好标记，以备将来检修使用。•3）在通电前,应先检查电源的正负输出端,确保其没有短路现象。随后将输出电压调至最低一档,接通电源,这时通过电压表测量,确保各阳极接在电源正极上,被保护的金属结构物接在电源负极上。否则,不但起不到保护作用,反而加剧金属的腐蚀,这一点千万不可马虎。•4）阴极保护系统运行后，辅助阳极有10～20天的极化时间，极化时间过后电位测试的数据就比较稳定。•5）阴极保护系统运行后，应根据各参比电极的反馈数值，对系统进行调整，以使整个系统达到最佳保护状态。