阴极保护课件

各位领导各位同事大家好！题目：《阴极保护的应用及施工》目录一：阴极保护的分类二：外加电流法阴极保护的应用金属为什么腐蚀金属是从矿石中提取出来的，在提炼的过程中必须要给它一定的能量，使其处于高的能量状态。然而材料基本规律总是趋于最低的能量状态，因此金属都是热力学不稳定的，具有和周围环境（如氧气和水）发生反应的趋势，以达到较低的，更稳定的能量状态，如生成氧化物等。腐蚀控制措施电位负的金属，活性较强，容易发生腐蚀；电位正的金属，活性相对较弱，腐蚀倾向性小。常用的腐蚀控制措施：覆盖层（涂层）1如金属外面（除锈后）刷涂油漆2管道外防腐：玻璃丝布+环氧煤沥青3管道3PE防腐施加涂层后，为什么还会腐蚀？涂层的作用主要是物理阻隔作用，将金属基体与外界环境分离，从而避免金属与周围环境发生反应。但是有两种原导致金属腐蚀：1涂层本身存在缺陷，有针孔的存在。2在施工和运行过程中，不可避免涂层会破坏，使金属暴露于腐蚀环境中，这些缺陷的存在导致涂层破损处腐蚀加速。施加涂层后，为什么还会腐蚀？多年的实践证明，最为经济有效的腐蚀控制措施，主要是覆盖层（涂层）加阴极保护。阴极保护的概念阴极保护技术是电化学保护技术的一种，其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生。主要应用目前阴极保护技术已经发展成熟，广泛应用到土壤，海水，淡水，化工介质中的钢制管道，电缆，钢码头，舰船，储罐罐底，冷却器等金属构筑物等的腐蚀控制中。阴极保护的分类根据保护电流的来源，阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法。外加电流法是由外部直流电源提供保护电流，电源的负极连接保护对象，正极连接辅助阳极，通过电解质环境构成电流回路。牺牲阳极法是依靠电位负于保护对象的金属（牺牲阳极）自身消耗来提供保护电流，保护对象直接与牺牲阳极连接，在电解质环境中构成保护电流回路。外加电流阴极保护概念它由外部的直流电源向被保护金属（例如长输管道）通以阴极电流，使之阴极极化，达到阴极保护的目的。它由辅助阳极、参比电极、直流电源（例如恒电位仪）和相关的连接电缆所组成。外加电流法阴极保护示意图特点辅助阳极：（常用高硅铸铁阳极）导电性能好；排流量大；耐腐蚀、消耗量小、寿命长；具有一定的机械强度、耐磨、耐冲击震动；易加工、便于安装。牺牲阳极法阴极保护牺牲阳极的阴极保护法，又称牺牲阳极保护法。是一种防止金属腐蚀的方法。具体方法为：将还原性较强的金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗，被保护的金属作为正极就可以避免腐蚀。因这种方法牺牲了阳极（原电池的负极）保护了阴极，因而叫做牺牲阳极（原电池的负极）保护法。常用材料常用牺牲阳极有：镁合金牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、锌合金牺牲阳极、镁带牺牲阳极、锌带牺牲阳极、镯状阳极.构成外加电流阴极保护系统由以下几部分组成：辅助阳极、测试桩、直流电源、辅助材料、参比电极和导线。特点在外加电流阴极保护系统中，需要有一个稳定的直流电源，以提供保护电流。广泛使用的有整流器和恒电位仪两种。一般，当被保护的结构物所处的工况条件（如浸水面积、水质等）基本不变或变化很小时，可以采用手动控制的整流器；但当结构物所处的工况条件经常变化时，则应采用自动控制的恒电位仪，以使结构物电位总处在最佳保护范围内。辅助阳极辅助阳极的作用是将直流电源输出的直流电流由介质传递到被保护的金属结构上。可作辅助阳极的材料有很多，如废钢铁、石墨、铅银合金、高硅铸铁、镀铂钛、包铂铌以及混合金属氧化物电极等。这些材料各有其特点，适用于不同的场合。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。在工程中，常用的参比电极有铜/饱和硫酸铜、银/卤化银及锌参比电极等，这些参比电极各具特点，适用于不同的场合。测试桩测试桩是一种专门用于管道阴极保护配以电位测试探头对保护管道进行测试的附属设备。主要用于阴极保护参数的检测，是管道管理维护中必不可少的装置，按测试功能沿线布设。辅助材料辅助材料包括：绝缘接头、接地电池、铝热焊、补伤片、热熔胶等。优点1、需要较大的电流场合，特别是裸露的或涂层较差的结构物的防护；2、所有到点的电解质溶液内；3、用于水箱里的大型热交换器、油加热处理器和其他容器的保护；4、储水罐的内壁；5、地面上储存罐的外底；6、地下储存罐；7、地下或水中的基桩和打板桩；缺点1、与牺牲阳极相比，需要更高的检测和维护费用；2、需要外部电源，持续的电源供给费用；3、具有引发杂散电流干扰的高风险，可导致过保护，引发防腐层的破坏及管材氢脆。阴极保护测试技术地表法近参比法远参比法阴极保护间及电源设备的管理1、阴极保护间应保持清洁、无尘、通风、干燥，仪器、设备、工具摆放整齐；2、阴极保护电源设备（主要是恒电位仪）无灰尘、无缺件、无外来物，技术状态良好；3、恒电位仪等电源设备应定期切换运行，切换周期每月一次为宜。备用设备应完全切断与阴极保护系统所有的电连接。4、恒电位仪等电源设备应每月维护、保养一次，每季检查维修一次，以保证仪器设备技术性能达到出厂技术指标。阴极保护间及电源设备的管理5、应逐台建立设备档案，认真填写运行、维修事故记录；6、在设备维修中，不得擅自改变结构和线路；7、应收集并妥善保管下列运行资料（1）管道保护电位分布记录（2）阴极保护运行记录（3）防腐层检漏修补记录（4）牺牲阳极输出电流，开路电位，保护电位分布记录（5）阴极保护电源设备故障及维修记录（6）交、直流电干扰测试，排流保护及效果分析记录；（7）管道故障及抢修记录等交流电干扰防护的运行管理1、管道阴极保护不得任意中断，因故障停运12h以上，由上级主管部门批准。应避免利用管道调整、检修电源设备；需要时，每次不得超过2h，全年不得超过10次。2、保护工每日巡检阴极保护电源设备一次，应测试和调整汇流点电位，记录汇流点电位、保护电流、输出电压等，并记录。无人值守的中间站可酌情减少巡检次数。