埋地管道及船舶阴极保护

1、江苏科技大学材料学院江苏科技大学材料学院2015年年10月月21日日n 外加电流法：将被保护的管道与直流电源的负极相连，把外加电流法：将被保护的管道与直流电源的负极相连，把辅助阳极与电源正极相连，使管道成为阴极，如图辅助阳极与电源正极相连，使管道成为阴极，如图a a。n 牺牲阳极法：在待保护的管道上连接一种电位更负的金属牺牲阳极法：在待保护的管道上连接一种电位更负的金属或合金，形成一个新的腐蚀原电池。接上的金属成为牺牲或合金，形成一个新的腐蚀原电池。接上的金属成为牺牲阳极，整个管道成为阴极受到保护，如图阳极，整个管道成为阴极受到保护，如图b b。保护保护方式方式牺牲阳极牺牲阳极阴极保护阴极保护

2、 外加电流外加电流 阴极保护阴极保护优优点点 1 1、不需要外部电源。、不需要外部电源。 2 2、对临近金属构筑物、对临近金属构筑物干扰小。干扰小。 3 3、管理维护工作量小、管理维护工作量小 4 4、工程费用与保护长、工程费用与保护长度成正比度成正比 5 5、保护电流分布均匀，、保护电流分布均匀，利用率高。利用率高。 1 1、输出电流连续可调，可、输出电流连续可调，可满足较大的保护电流密度要满足较大的保护电流密度要求求 2 2、不受环境电阻率限制、不受环境电阻率限制 3 3、工程越大越经济、工程越大越经济 4 4、对管道防腐覆盖层质量、对管道防腐覆盖层质量要求相对较低要求相对较低 5 5、保

3、护装置寿命长、保护装置寿命长 保护保护方式方式牺牲阳极牺牲阳极阴极保护阴极保护 外加电流外加电流 阴极保护阴极保护缺缺点点1 1、牺牲阳极易丢失，牺牲阳极易丢失，寿寿命短命短2 2、高电阻环境不宜使用、高电阻环境不宜使用3 3、保护电流不可调，、保护电流不可调，驱驱动电流小动电流小4 4、对覆盖层质量要求高、对覆盖层质量要求高5 5、消耗有色金属，需定、消耗有色金属，需定期更换期更换6 6、杂散电流干扰大时不、杂散电流干扰大时不能使用能使用 1 1、需要可靠外部电源、需要可靠外部电源2 2、对临近金属构筑物干扰大，、对临近金属构筑物干扰大，特别是铺助阳极附近特别是铺助阳极附近3 3、需设阴极保

4、护站，日常进行、需设阴极保护站，日常进行维护管理维护管理4 4、在需要较小电流时，无法减、在需要较小电流时，无法减少最低限度的装置费用少最低限度的装置费用5 5、阳极地床不易维修，阳极产、阳极地床不易维修，阳极产生气体不易排出，易产生气阻，生气体不易排出，易产生气阻，增大地床电阻，影响地床寿命增大地床电阻，影响地床寿命 检查片常规测试周期不得小于一年。推荐为检查片常规测试周期不得小于一年。推荐为l l、2 2、5 5、1010、2020年。检查片埋设参见图年。检查片埋设参见图3-33-3。 在汇流点处，在汇流点处，x=0，故汇流点一侧的电流为：，故汇流点一侧的电流为：（二）保护范围的计算（二）

5、保护范围的计算1. 无限长管道的计算无限长管道的计算TTRr /计算中需要注意：式（计算中需要注意：式（3-13）中的）中的Emax和和Emin均为阴极极化均为阴极极化值，即相对自然电位的偏移值，而前面所述最大和最小保护电值，即相对自然电位的偏移值，而前面所述最大和最小保护电位系相对于硫酸铜电极测得的极化电位。在大多数土壤中，用位系相对于硫酸铜电极测得的极化电位。在大多数土壤中，用硫酸铜电极测得的钢管的自然电位约在硫酸铜电极测得的钢管的自然电位约在-0.50-0.60V之间。若实之间。若实测平均值为测平均值为-0.55V，则当取最大保护电位为，则当取最大保护电位为-1.20V，最小保护电，最小

6、保护电位为位为-0.85V时，其阴极极化值为时，其阴极极化值为:2. 有限长管道的计算有限长管道的计算 有限长管道的保护段即指两个相邻的阴极保护站之间的管有限长管道的保护段即指两个相邻的阴极保护站之间的管段，或两端设有绝缘接头的管段近似按有限长考虑。其极化电段，或两端设有绝缘接头的管段近似按有限长考虑。其极化电位和电流的变化受两个位和电流的变化受两个站的共同作用。由于两个站的相互影响，站的共同作用。由于两个站的相互影响，将使极化电位变化曲线抬高，如图将使极化电位变化曲线抬高，如图3-4所示。因此，有限长管道所示。因此，有限长管道比无限长管道的保护距离长，如图比无限长管道的保护距离长，如图l2l

7、1。 立式v1nRR总1nHRR 总HR15 . 5159mmmT/135. 0222000mRP1)(ln(12minmaxminmaxmaxEEEEaLTTRra mDrTT4101 . 55 . 5)5 . 5159(135. 0)(mDRRPT4000159. 02000451013. 14000101 . 5TTRraVE65. 0)55. 0(20. 1maxVE3 . 0)55. 0(85. 0minkmL5 .12max)21 (6222maxmaxLLLnAaLthrREITT26. 1)(maxmax0AII52. 226. 1220aAkgmm489kgKTgIG1647

8、 . 052. 21 . 95m6 .1938. 8164753. 636 .19m 2084. 4)32 . 2432 . 24ln21089. 032(ln3220)4342(ln2LtLtdLLR1886. 078. 0784. 4nRR 总IVP AII56. 220rcLaVRRRIV)(m/425. 000085. 0500LR)(2maxaLthrRRTTc)(maxmax0aLthrREITT0maxmax)(IEaLthrRTT258. 052. 265. 02max0maxIEIERcVV95. 52)258. 0425. 0886. 0(52. 2WIVP.217 . 095. 552. 2深井阳极深井阳极施工有关照片