陰極保護(hù)原理及維護(hù)

1、陰極保護(hù)原理及維護(hù)陰極保護(hù)原理及維護(hù)2016年3月14日目目 錄錄一、陰極保護(hù)原理一、陰極保護(hù)原理二、犧牲陽極陰極保護(hù)二、犧牲陽極陰極保護(hù)三、外加電流陰極保護(hù)三、外加電流陰極保護(hù)四、陰極保護(hù)效果判斷四、陰極保護(hù)效果判斷五、陰極保護(hù)測(cè)試方法五、陰極保護(hù)測(cè)試方法六、陰極保護(hù)日常維護(hù)六、陰極保護(hù)日常維護(hù)七七、雜散電流干擾腐蝕、雜散電流干擾腐蝕八、恒電位儀故障判斷八、恒電位儀故障判斷一、陰極保護(hù)原理一、陰極保護(hù)原理1 1. .腐蝕的原因腐蝕的原因?qū)⒔饘俜湃腚娊赓|(zhì)后，金屬不同的部位，電極電位是不同的，從而形成腐將金屬放入電解質(zhì)后，金屬不同的部位，電極電位是不同的，從而形成腐蝕電池。電極電位的不同是金屬自

2、身或環(huán)境狀況不同所引起的。蝕電池。電極電位的不同是金屬自身或環(huán)境狀況不同所引起的。-0.5V-0.6V電流e管道陽極陰極2 2. .發(fā)生腐蝕的發(fā)生腐蝕的4 4 個(gè)條件個(gè)條件（1）陽極和陰極必須同時(shí)存在，（陽極、陰極組成腐蝕電池）；）陽極和陰極必須同時(shí)存在，（陽極、陰極組成腐蝕電池）；（2）陰、陽極之間必須有電位差；）陰、陽極之間必須有電位差；（3）陰、陽極之間必須有電氣連接；）陰、陽極之間必須有電氣連接；（4）陰、陽極必須處于電解質(zhì)中。）陰、陽極必須處于電解質(zhì)中。去除四個(gè)條件中的任何一個(gè)，腐蝕就會(huì)停止。去除四個(gè)條件中的任何一個(gè)，腐蝕就會(huì)停止。3 3. .防腐層防腐層從理論上講，如果防腐層是完整

3、、無缺陷的，那么，防腐層自己就可以完從理論上講，如果防腐層是完整、無缺陷的，那么，防腐層自己就可以完成防腐任務(wù)。然而，要做到防腐層無缺陷，實(shí)際上是很困難或不經(jīng)濟(jì)的。因此，成防腐任務(wù)。然而，要做到防腐層無缺陷，實(shí)際上是很困難或不經(jīng)濟(jì)的。因此，防腐層與陰極保護(hù)的結(jié)合，防腐層與陰極保護(hù)的結(jié)合，99%的防腐任務(wù)由防腐層承擔(dān)、陰極保護(hù)對(duì)防腐層的防腐任務(wù)由防腐層承擔(dān)、陰極保護(hù)對(duì)防腐層缺陷處進(jìn)行保護(hù)，是最經(jīng)濟(jì)、有效的防腐措施。缺陷處進(jìn)行保護(hù)，是最經(jīng)濟(jì)、有效的防腐措施。4 4. .陰極保護(hù)原理陰極保護(hù)原理強(qiáng)制電流從周圍電介質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)表面，使金屬表面全部處于陰極強(qiáng)制電流從周圍電介質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)表面，

4、使金屬表面全部處于陰極狀態(tài)，就可抑制陰極區(qū)金屬表面電子釋放狀態(tài)，就可抑制陰極區(qū)金屬表面電子釋放。施加的電流越大，產(chǎn)生的。施加的電流越大，產(chǎn)生的陰極極化陰極極化越強(qiáng)。越強(qiáng)。電流e管道陽極陰極-0.5V-0.6V4 4. .陰極保護(hù)原理陰極保護(hù)原理強(qiáng)制電流從周圍電介質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)表面，使金屬表面全部處于陰極強(qiáng)制電流從周圍電介質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)表面，使金屬表面全部處于陰極狀態(tài)，就可抑制陰極區(qū)金屬表面電子釋放狀態(tài)，就可抑制陰極區(qū)金屬表面電子釋放。施加的電流越大，產(chǎn)生的。施加的電流越大，產(chǎn)生的陰極極化陰極極化越強(qiáng)。越強(qiáng)。電流管道陽極陰極-0.6Ve-0.5V-0.6Ve4 4. .陰極保護(hù)原理陰極保

5、護(hù)原理強(qiáng)制電流從周圍電介質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)表面，使金屬表面全部處于陰極強(qiáng)制電流從周圍電介質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)表面，使金屬表面全部處于陰極狀態(tài)，就可抑制陰極區(qū)金屬表面電子釋放狀態(tài)，就可抑制陰極區(qū)金屬表面電子釋放。施加的電流越大，產(chǎn)生的。施加的電流越大，產(chǎn)生的陰極極化陰極極化越強(qiáng)。越強(qiáng)。電流管道陽極陰極e-0.8V-0.8Ve5 5. .陰極保護(hù)途徑陰極保護(hù)途徑實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)有兩個(gè)途徑，即：外加電流和犧牲陽極陰極保護(hù)。實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)有兩個(gè)途徑，即：外加電流和犧牲陽極陰極保護(hù)。6 6. .陰極保護(hù)須具備的條件陰極保護(hù)須具備的條件從技術(shù)可行性上講，陰極保護(hù)必須具備三個(gè)使用條件：從技術(shù)可行性上講，陰極保護(hù)必須

6、具備三個(gè)使用條件：1.管道縱向連續(xù)導(dǎo)電，確保陰極保護(hù)電流暢通，是陰極保護(hù)的必要條件之管道縱向連續(xù)導(dǎo)電，確保陰極保護(hù)電流暢通，是陰極保護(hù)的必要條件之一。法蘭、絲扣部位需要電纜跨接。一。法蘭、絲扣部位需要電纜跨接。2.具有足夠絕緣電阻的管道覆蓋層。覆蓋層的主要作用是隔離土壤介質(zhì)，具有足夠絕緣電阻的管道覆蓋層。覆蓋層的主要作用是隔離土壤介質(zhì)，阻止形成腐蝕電池。覆蓋層絕緣電阻愈大，需要的陰極保護(hù)電流愈小。阻止形成腐蝕電池。覆蓋層絕緣電阻愈大，需要的陰極保護(hù)電流愈小。3.管道與其他非保護(hù)構(gòu)筑物之間電絕緣。電絕緣可以防止陰極保護(hù)電流流管道與其他非保護(hù)構(gòu)筑物之間電絕緣。電絕緣可以防止陰極保護(hù)電流流失，減輕雜

7、散電流干擾等。失，減輕雜散電流干擾等。二、犧牲陽極陰極保護(hù)二、犧牲陽極陰極保護(hù)1 1. .犧牲陽極陰極保護(hù)原理犧牲陽極陰極保護(hù)原理根據(jù)金屬在電動(dòng)勢(shì)序列中相對(duì)根據(jù)金屬在電動(dòng)勢(shì)序列中相對(duì)位置的不同，當(dāng)將兩種金屬連接在位置的不同，當(dāng)將兩種金屬連接在一起，并處于同一電解質(zhì)中時(shí)，電一起，并處于同一電解質(zhì)中時(shí)，電流將從較活性的金屬流向較惰性的流將從較活性的金屬流向較惰性的金屬，為較惰性的金屬提供保護(hù)。金屬，為較惰性的金屬提供保護(hù)。由于離子的溶解速度低于電子由于離子的溶解速度低于電子的移動(dòng)速度的移動(dòng)速度,所以所以, 陽極的電位正向陽極的電位正向偏移，管道電位負(fù)向偏移。偏移，管道電位負(fù)向偏移。2 2. .犧牲

8、陽極材料與埋設(shè)犧牲陽極材料與埋設(shè)常用的犧牲陽極材料有三類：鎂和鎂合金、鋅和鋅合金、鋁和鋁合金。常用的犧牲陽極材料有三類：鎂和鎂合金、鋅和鋅合金、鋁和鋁合金。榆濟(jì)線設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于站內(nèi)埋地管線采用鎂合金犧牲陽極保護(hù)。榆濟(jì)線設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于站內(nèi)埋地管線采用鎂合金犧牲陽極保護(hù)。犧牲陽極可以單獨(dú)埋設(shè)，也可以成組埋設(shè)。犧牲陽極可以單獨(dú)埋設(shè)，也可以成組埋設(shè)。3 3. .犧牲陽極保護(hù)優(yōu)缺點(diǎn)犧牲陽極保護(hù)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):不需外部電源，應(yīng)用靈活、易于安裝、運(yùn)行維護(hù)簡單不需外部電源，應(yīng)用靈活、易于安裝、運(yùn)行維護(hù)簡單. 對(duì)附近非保護(hù)對(duì)附近非保護(hù)金屬構(gòu)筑物無干擾。金屬構(gòu)筑物無干擾。缺點(diǎn)缺點(diǎn): 輸出電流?。ㄒ话阈∮谳敵鲭娏餍。ㄒ话阈?/p>

9、于1A) 、僅用于保護(hù)電流需求小的場(chǎng)合。驅(qū)動(dòng)、僅用于保護(hù)電流需求小的場(chǎng)合。驅(qū)動(dòng)電壓低，運(yùn)行電位不可調(diào)，受環(huán)境因素影響較大，僅用于低土壤電阻率環(huán)境。電壓低，運(yùn)行電位不可調(diào)，受環(huán)境因素影響較大，僅用于低土壤電阻率環(huán)境。4 4. .犧牲陽極接線箱犧牲陽極接線箱5 5. .回填料回填料如果直接將陽極埋設(shè)在土壤中，由于土壤成分的不同，會(huì)加劇陽極的自身如果直接將陽極埋設(shè)在土壤中，由于土壤成分的不同，會(huì)加劇陽極的自身腐蝕，并使陽極消耗不均勻。腐蝕，并使陽極消耗不均勻。填料可以吸收、保持水分，降低陽極接地電阻，提高陽極效率，保證陽極填料可以吸收、保持水分，降低陽極接地電阻，提高陽極效率，保證陽極表面均勻消耗。

10、表面均勻消耗。榆濟(jì)線設(shè)計(jì)時(shí)填包料厚度大于榆濟(jì)線設(shè)計(jì)時(shí)填包料厚度大于100mm，填包料配方是，填包料配方是:石膏粉：膨潤土石膏粉：膨潤土 ：工業(yè)硫酸鈉：工業(yè)硫酸鈉=75：20：5（質(zhì)量百分比）（質(zhì)量百分比）三、外加電流陰極保護(hù)三、外加電流陰極保護(hù)1.外加電流外加電流陰極保護(hù)原理陰極保護(hù)原理利用外部電源和輔助陽極地床迫使電流通過輔助陽極從周圍介質(zhì)中流向利用外部電源和輔助陽極地床迫使電流通過輔助陽極從周圍介質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)，從而消除腐蝕。被保護(hù)結(jié)構(gòu)，從而消除腐蝕。管道陽極管道陽極1.外加電流外加電流陰極保護(hù)原理陰極保護(hù)原理榆濟(jì)線設(shè)計(jì)時(shí)，外部電源用的就榆濟(jì)線設(shè)計(jì)時(shí)，外部電源用的就是恒電位儀，輔助陽極

11、用的深井陽極是恒電位儀，輔助陽極用的深井陽極地床。地床。陽極地床距被保護(hù)結(jié)構(gòu)一定距離，陽極地床距被保護(hù)結(jié)構(gòu)一定距離，恒電位儀的正極與陽極地床連接，負(fù)恒電位儀的正極與陽極地床連接，負(fù)極與管道連接。電流通過陽極地床進(jìn)極與管道連接。電流通過陽極地床進(jìn)入土壤，然后通過土壤到達(dá)管道。入土壤，然后通過土壤到達(dá)管道。管道輔助陽極2.恒電位儀恒電位儀榆濟(jì)線用的是榆濟(jì)線用的是IHF數(shù)控高頻開關(guān)恒電位儀，注意的幾點(diǎn)：數(shù)控高頻開關(guān)恒電位儀，注意的幾點(diǎn)：（1）恒電位儀正常情況下應(yīng)保持恒電位運(yùn)行狀態(tài)，在出現(xiàn)故障后可暫時(shí)恒）恒電位儀正常情況下應(yīng)保持恒電位運(yùn)行狀態(tài)，在出現(xiàn)故障后可暫時(shí)恒電流運(yùn)行。電流運(yùn)行。（2）在恒電位出現(xiàn)

12、故障時(shí)，自動(dòng)切換到恒電流工作狀態(tài)，并恒定在預(yù)先設(shè)）在恒電位出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到恒電流工作狀態(tài)，并恒定在預(yù)先設(shè)定的電流值上定的電流值上 。（3）在恒電位輸出的狀態(tài)下，整流電源自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓、電流，使管）在恒電位輸出的狀態(tài)下，整流電源自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓、電流，使管/地地電位維持在設(shè)定值。電位維持在設(shè)定值。（4）控制室一般二臺(tái)恒電位儀，一臺(tái)作為工作機(jī)，一臺(tái)為備用機(jī)。工作一）控制室一般二臺(tái)恒電位儀，一臺(tái)作為工作機(jī)，一臺(tái)為備用機(jī)。工作一段時(shí)間后（如一個(gè)月）更換運(yùn)行，以延長儀器的使用壽命。段時(shí)間后（如一個(gè)月）更換運(yùn)行，以延長儀器的使用壽命。2.恒電位儀恒電位儀榆濟(jì)線用的是榆濟(jì)線用的是IHF數(shù)控高頻開關(guān)恒

13、電位儀，注意的幾點(diǎn)：數(shù)控高頻開關(guān)恒電位儀，注意的幾點(diǎn)：（5）電位超限報(bào)警：如果控制電位超過預(yù)置電位）電位超限報(bào)警：如果控制電位超過預(yù)置電位50mV時(shí)，儀器顯示電時(shí)，儀器顯示電位超限報(bào)警，液晶屏狀態(tài)欄顯示位超限報(bào)警，液晶屏狀態(tài)欄顯示“R”。（6）電流超限報(bào)警：如果輸出電流超過額定電流的）電流超限報(bào)警：如果輸出電流超過額定電流的105時(shí)，儀器顯示電時(shí)，儀器顯示電流超限報(bào)警，液晶屏狀態(tài)欄顯示流超限報(bào)警，液晶屏狀態(tài)欄顯示“C”。（7）電壓超限報(bào)警：如果輸出電壓超過額定電壓的）電壓超限報(bào)警：如果輸出電壓超過額定電壓的105時(shí)，儀器顯示電時(shí)，儀器顯示電壓超限報(bào)警，液晶屏狀態(tài)欄顯示壓超限報(bào)警，液晶屏狀態(tài)欄顯

14、示“V”。（8）溫度過高報(bào)警：如果機(jī)內(nèi)溫度過高，系統(tǒng)將由于溫度保護(hù)而自動(dòng)停機(jī)，）溫度過高報(bào)警：如果機(jī)內(nèi)溫度過高，系統(tǒng)將由于溫度保護(hù)而自動(dòng)停機(jī)，停機(jī)同時(shí)，儀器顯示溫度過高報(bào)警，液晶屏狀態(tài)欄顯示停機(jī)同時(shí)，儀器顯示溫度過高報(bào)警，液晶屏狀態(tài)欄顯示“T”。2.恒電位儀恒電位儀3.陰極保護(hù)原理接線圖陰極保護(hù)原理接線圖4.匯流點(diǎn)接線箱匯流點(diǎn)接線箱5.輔助陽極輔助陽極榆濟(jì)線輔助陽極用的是深井陽極地床，設(shè)計(jì)井深在榆濟(jì)線輔助陽極用的是深井陽極地床，設(shè)計(jì)井深在50米。米。深井陽極用分段預(yù)制式陽極體深井陽極用分段預(yù)制式陽極體 ，陽極體由貴金屬氧化物陽極、，陽極體由貴金屬氧化物陽極、 焦炭填料和焦炭填料和套管組成。貴金

15、屬氧化物陽極基體材料采用工業(yè)純鈦。套管組成。貴金屬氧化物陽極基體材料采用工業(yè)純鈦。一座陽極井安裝一座陽極井安裝3支陽極體，支陽極體，1支陽極體長支陽極體長6m， 內(nèi)置內(nèi)置3支貴金屬氧化物陽極，支貴金屬氧化物陽極，并填充焦炭填料，外用帶有網(wǎng)狀透水孔的鋼套管包裹。并填充焦炭填料，外用帶有網(wǎng)狀透水孔的鋼套管包裹。焦炭填料作用：焦炭填料作用：（1）增大陽極與土壤的接觸面積，從而降低地床接地電阻增大陽極與土壤的接觸面積，從而降低地床接地電阻;（2）將陽極電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移到填料與土壤之間進(jìn)行，延長陽極的使用壽命）將陽極電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移到填料與土壤之間進(jìn)行，延長陽極的使用壽命;（3）填料可以消除氣體堵塞。）填料可以

16、消除氣體堵塞。6.深井陽極地床設(shè)計(jì)圖深井陽極地床設(shè)計(jì)圖7.陽極接線盒陽極接線盒8.絕緣法蘭絕緣法蘭作用：作用：限制陰極保護(hù)電流在指定的范圍內(nèi)，與其他金屬結(jié)構(gòu)或環(huán)境進(jìn)行電氣絕緣，限制陰極保護(hù)電流在指定的范圍內(nèi)，與其他金屬結(jié)構(gòu)或環(huán)境進(jìn)行電氣絕緣，防止陰極保護(hù)電流的散失，使系統(tǒng)得到有效陰極保護(hù)。防止陰極保護(hù)電流的散失，使系統(tǒng)得到有效陰極保護(hù)。場(chǎng)站、閥室進(jìn)出站都裝有絕緣法蘭。場(chǎng)站、閥室進(jìn)出站都裝有絕緣法蘭。由于絕緣法蘭兩側(cè)的電位差，會(huì)對(duì)管道產(chǎn)生干擾，加速腐蝕，所以絕緣法由于絕緣法蘭兩側(cè)的電位差，會(huì)對(duì)管道產(chǎn)生干擾，加速腐蝕，所以絕緣法蘭兩側(cè)蘭兩側(cè)10m內(nèi)，管道外表面作特別加強(qiáng)級(jí)防護(hù)。內(nèi)，管道外表面作特別

17、加強(qiáng)級(jí)防護(hù)。8.絕緣法蘭絕緣法蘭9.絕緣接頭測(cè)試箱絕緣接頭測(cè)試箱9.絕緣接頭測(cè)試箱絕緣接頭測(cè)試箱9.絕緣接頭測(cè)試箱絕緣接頭測(cè)試箱10.接地電池接地電池為了防止高壓電涌及強(qiáng)電以外作用對(duì)絕緣接頭的損壞，在絕緣接頭處設(shè)置為了防止高壓電涌及強(qiáng)電以外作用對(duì)絕緣接頭的損壞，在絕緣接頭處設(shè)置接地電池。接地電池。榆濟(jì)線設(shè)計(jì)的為雙鋅棒接地電池。結(jié)構(gòu)如下：榆濟(jì)線設(shè)計(jì)的為雙鋅棒接地電池。結(jié)構(gòu)如下：四、陰極保護(hù)效果判斷四、陰極保護(hù)效果判斷1.陰極保護(hù)電位包括陰極保護(hù)電位包括1.腐蝕電位（自然電位）：將金屬放入電解液中，金屬與參比電極之間的電位。腐蝕電位（自然電位）：將金屬放入電解液中，金屬與參比電極之間的電位。2.陰

18、極極化陰極極化: 由于電解液與電極之間電流的流動(dòng)而導(dǎo)致的電極腐蝕電位的偏移。由于電解液與電極之間電流的流動(dòng)而導(dǎo)致的電極腐蝕電位的偏移。3.極化電位極化電位:結(jié)構(gòu)與電解液接觸面之間的電位，它是腐蝕電位與陰極極化之和。結(jié)構(gòu)與電解液接觸面之間的電位，它是腐蝕電位與陰極極化之和。4.通電電位：在陰極保護(hù)系統(tǒng)正常工作的情況下測(cè)量的管道通電電位：在陰極保護(hù)系統(tǒng)正常工作的情況下測(cè)量的管道/地電位，其中包括地電位，其中包括極化電位與極化電位與IR 降。降。IR降：由于陰極保護(hù)電流在土壤中流動(dòng)，降：由于陰極保護(hù)電流在土壤中流動(dòng)， 在土壤電阻上產(chǎn)生的電壓降。在土壤電阻上產(chǎn)生的電壓降。5.瞬時(shí)斷電電位：在切斷陰極保

19、護(hù)電源瞬時(shí)斷電電位：在切斷陰極保護(hù)電源 1 秒中之內(nèi)測(cè)量的管秒中之內(nèi)測(cè)量的管/地電位。地電位。1.陰極保護(hù)電位包括陰極保護(hù)電位包括V1:腐蝕電位腐蝕電位(自然電位自然電位) , V2：陰極極化：陰極極化 ；V1+V2: 極化電位極化電位(瞬時(shí)斷電電位瞬時(shí)斷電電位),V=V1+V2+IR：通電電位：通電電位管道陽極V參比電極V1V2IR2.充分陰極保護(hù)的判斷指標(biāo)充分陰極保護(hù)的判斷指標(biāo)GB/T21447-2008鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范中規(guī)定正常情況下的陰極保護(hù)效中規(guī)定正常情況下的陰極保護(hù)效果應(yīng)達(dá)到下列任意一項(xiàng)或全部指標(biāo)：果應(yīng)達(dá)到下列任意一項(xiàng)或全部指標(biāo)：a) 在施加陰極保護(hù)時(shí)，

20、測(cè)得的管道在施加陰極保護(hù)時(shí)，測(cè)得的管道/電解質(zhì)電位達(dá)到電解質(zhì)電位達(dá)到-850mV或更負(fù)（相對(duì)飽和或更負(fù)（相對(duì)飽和硫酸銅參比電極，以下簡稱硫酸銅參比電極，以下簡稱CSE）。測(cè)量電位時(shí)，）。測(cè)量電位時(shí)，必須考慮消除必須考慮消除IR降的影響降的影響，以便，以便對(duì)測(cè)量結(jié)果做出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。對(duì)測(cè)量結(jié)果做出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。b) 管道管道極化后電位極化后電位達(dá)到達(dá)到-850mV或更負(fù)（相對(duì)或更負(fù)（相對(duì)CSE）。）。c)在陰極保護(hù)極化形成或衰減時(shí)，測(cè)取被保護(hù)管道表面與土壤接觸、穩(wěn)定的參在陰極保護(hù)極化形成或衰減時(shí)，測(cè)取被保護(hù)管道表面與土壤接觸、穩(wěn)定的參比電極之間的陰極極化電位差不應(yīng)小于比電極之間的陰極極化電位差不應(yīng)小

21、于100mV3.過保護(hù)過保護(hù)防腐是否成功，取決于陰極保護(hù)電位，陰極保護(hù)電位過正，不能達(dá)到充分保護(hù)；防腐是否成功，取決于陰極保護(hù)電位，陰極保護(hù)電位過正，不能達(dá)到充分保護(hù)；陰極保護(hù)電位過負(fù)，將破壞防腐層：過量陰極保護(hù)會(huì)使涂層產(chǎn)生剝離。陰極保護(hù)電位過負(fù)，將破壞防腐層：過量陰極保護(hù)會(huì)使涂層產(chǎn)生剝離。GB/T21448-2008要求，陰極保護(hù)狀態(tài)下管道的極限保護(hù)電位（即管地界面要求，陰極保護(hù)狀態(tài)下管道的極限保護(hù)電位（即管地界面極化極化電位電位）不能比）不能比-1200mV（CSE）更負(fù)。）更負(fù)。五、陰極保護(hù)測(cè)試方法五、陰極保護(hù)測(cè)試方法1.通電電位通電電位（1） 測(cè)量前，應(yīng)確認(rèn)陰極保護(hù)運(yùn)行正常，管道已充分

22、極化。測(cè)量前，應(yīng)確認(rèn)陰極保護(hù)運(yùn)行正常，管道已充分極化。（3）測(cè)量時(shí)，將硫酸銅電極放置在管頂正上方地表的潮濕土壤上，應(yīng)保證硫酸）測(cè)量時(shí)，將硫酸銅電極放置在管頂正上方地表的潮濕土壤上，應(yīng)保證硫酸銅電極底部與土接觸良好。銅電極底部與土接觸良好。（3）電壓表的負(fù)接線柱（）電壓表的負(fù)接線柱（COM）與硫酸銅電極連接，正接線柱（）與硫酸銅電極連接，正接線柱（V）與管道連）與管道連接。接。2.自然電位自然電位對(duì)已實(shí)施過陰極保護(hù)的管道宜在完全斷電對(duì)已實(shí)施過陰極保護(hù)的管道宜在完全斷電 24h 后進(jìn)行。新建管道自然電位一般后進(jìn)行。新建管道自然電位一般在在0.5V 至至0.7V,之間。之間。3.斷電電位斷電電位利用

23、陰極保護(hù)設(shè)備固有同步通斷功能，使同一相關(guān)管段上所有陰極保護(hù)電源利用陰極保護(hù)設(shè)備固有同步通斷功能，使同一相關(guān)管段上所有陰極保護(hù)電源同步工作在同步工作在12秒通、秒通、3秒斷狀態(tài)，人工在斷電周期內(nèi)測(cè)量的管秒斷狀態(tài)，人工在斷電周期內(nèi)測(cè)量的管/地電位為瞬時(shí)斷電地電位為瞬時(shí)斷電電位。讀數(shù)時(shí)間一般為斷電后電位。讀數(shù)時(shí)間一般為斷電后0.5秒秒-1秒之間。秒之間。4.極化探頭法極化探頭法1) 將試片回填，試片埋深及回填狀態(tài)將試片回填，試片埋深及回填狀態(tài)與管道相同。與管道相同。2) 將試片與管道連通，試片充分極化。將試片與管道連通，試片充分極化。3) 測(cè)量中，試片與數(shù)字萬用表的正極測(cè)量中，試片與數(shù)字萬用表的正極

24、連接，硫酸銅電極與數(shù)字萬用表的負(fù)極連連接，硫酸銅電極與數(shù)字萬用表的負(fù)極連接。接。4) 將試片與管道斷開，立即測(cè)量并記將試片與管道斷開，立即測(cè)量并記錄相對(duì)于對(duì)硫酸銅電極的斷電電位。此過錄相對(duì)于對(duì)硫酸銅電極的斷電電位。此過程應(yīng)盡可能快，以避免試片的去極化。程應(yīng)盡可能快，以避免試片的去極化。管道試片V參比電極4.極化探頭法極化探頭法5.犧牲陽極開路電位犧牲陽極開路電位1) 測(cè)量前，應(yīng)斷開犧牲測(cè)量前，應(yīng)斷開犧牲陽極與管道的連接。陽極與管道的連接。2) 測(cè)量中，按圖測(cè)量中，按圖 中的測(cè)中的測(cè)量接線方式，將數(shù)字萬用表量接線方式，將數(shù)字萬用表的正極與犧牲陽極連接，負(fù)的正極與犧牲陽極連接，負(fù)極與硫酸銅電極連接

25、。極與硫酸銅電極連接。6.犧牲陽極保護(hù)電位犧牲陽極保護(hù)電位管道保護(hù)電位的測(cè)量將犧牲陽極與管道連通，測(cè)量的管道電位為管道保護(hù)電管道保護(hù)電位的測(cè)量將犧牲陽極與管道連通，測(cè)量的管道電位為管道保護(hù)電位。位。 GB/T21448-2008要求用遠(yuǎn)參比法。將硫酸銅電極朝遠(yuǎn)離犧牲陽極的方向逐要求用遠(yuǎn)參比法。將硫酸銅電極朝遠(yuǎn)離犧牲陽極的方向逐次安放在地表上，第一個(gè)安放點(diǎn)距管道測(cè)試點(diǎn)不小于次安放在地表上，第一個(gè)安放點(diǎn)距管道測(cè)試點(diǎn)不小于 20m，以后逐次移動(dòng)，以后逐次移動(dòng) 5m。將數(shù)字萬用表調(diào)至適宜的量程上，讀取數(shù)據(jù)，作好電位值和極性記錄，將數(shù)字萬用表調(diào)至適宜的量程上，讀取數(shù)據(jù)，作好電位值和極性記錄， 當(dāng)相鄰兩當(dāng)

26、相鄰兩個(gè)安放點(diǎn)測(cè)試的管地電位相差小于個(gè)安放點(diǎn)測(cè)試的管地電位相差小于 2.5mV 時(shí)，時(shí)， 參比電極不再往遠(yuǎn)方移動(dòng)，取最參比電極不再往遠(yuǎn)方移動(dòng)，取最遠(yuǎn)處的管地電位值作為該測(cè)試點(diǎn)的管道對(duì)遠(yuǎn)方大地的電位值。遠(yuǎn)處的管地電位值作為該測(cè)試點(diǎn)的管道對(duì)遠(yuǎn)方大地的電位值。7.陽極接地電阻的測(cè)量陽極接地電阻的測(cè)量測(cè)量前，必須將犧牲陽極與管道斷測(cè)量前，必須將犧牲陽極與管道斷開，然后按圖開，然后按圖 中所示的接線圖沿垂直于中所示的接線圖沿垂直于管道的一條直線布置電極，管道的一條直線布置電極， d13 約約 40m， d12 取取 20m左右，轉(zhuǎn)動(dòng)接地電阻測(cè)量儀左右，轉(zhuǎn)動(dòng)接地電阻測(cè)量儀的手柄，使手搖發(fā)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，

27、的手柄，使手搖發(fā)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)平衡旋鈕，直至電表指針停在黑線調(diào)節(jié)平衡旋鈕，直至電表指針停在黑線上，此時(shí)黑線指示的度盤值乘以倍率即上，此時(shí)黑線指示的度盤值乘以倍率即為接地電阻值。為接地電阻值。8.土壤電阻率測(cè)量土壤電阻率測(cè)量土壤電阻率的測(cè)量通常采用四極法，工具使用接地電阻測(cè)量儀，它是在地表土壤電阻率的測(cè)量通常采用四極法，工具使用接地電阻測(cè)量儀，它是在地表面沿直線方向均布四支電極，電極間距一般為管道埋深。在外側(cè)兩個(gè)電極上輸入面沿直線方向均布四支電極，電極間距一般為管道埋深。在外側(cè)兩個(gè)電極上輸入電流，在內(nèi)側(cè)兩支電極上測(cè)量電壓降，記錄表顯電阻電流，在內(nèi)側(cè)兩支電極上測(cè)量電壓降，記錄表顯電阻R值并

28、計(jì)算土壤電阻率。值并計(jì)算土壤電阻率。土壤電阻率按下式計(jì)算：土壤電阻率按下式計(jì)算：P=2x3.14xaxR:a: 電極之間的距離電極之間的距離R:儀表測(cè)得的電阻值儀表測(cè)得的電阻值P: 深度為深度為 a 地層土壤電阻率。地層土壤電阻率。8.土壤電阻率測(cè)量土壤電阻率測(cè)量六、陰極保護(hù)日常維護(hù)六、陰極保護(hù)日常維護(hù)1.運(yùn)行管理要求運(yùn)行管理要求外防腐涂層和陰極保護(hù)聯(lián)合保護(hù)是管道防腐的主要手段，陰極保護(hù)系統(tǒng)一經(jīng)運(yùn)外防腐涂層和陰極保護(hù)聯(lián)合保護(hù)是管道防腐的主要手段，陰極保護(hù)系統(tǒng)一經(jīng)運(yùn)行，要確保陰極保護(hù)通電率行，要確保陰極保護(hù)通電率98%，陰極保護(hù)達(dá)標(biāo)率，陰極保護(hù)達(dá)標(biāo)率100%。恒電位儀通電電位設(shè)置應(yīng)使管道保護(hù)電位

29、達(dá)標(biāo)：恒電位儀通電電位設(shè)置應(yīng)使管道保護(hù)電位達(dá)標(biāo)：-0.85V-1.15V(CSE)；上述電；上述電位均應(yīng)為不包含位均應(yīng)為不包含IR降的真實(shí)管地電位。降的真實(shí)管地電位。陰極保護(hù)電位的測(cè)量每月進(jìn)行一次，通過管道沿線每公里埋設(shè)的電位測(cè)試樁，陰極保護(hù)電位的測(cè)量每月進(jìn)行一次，通過管道沿線每公里埋設(shè)的電位測(cè)試樁，測(cè)量所轄管道的保護(hù)電位。測(cè)量所轄管道的保護(hù)電位。1.運(yùn)行管要求運(yùn)行管要求2.陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)量陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)量在進(jìn)行保護(hù)電位測(cè)量時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，在離開匯流點(diǎn)一段距離的地方測(cè)量電位在進(jìn)行保護(hù)電位測(cè)量時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，在離開匯流點(diǎn)一段距離的地方測(cè)量電位比匯流點(diǎn)處還要負(fù)。比匯流點(diǎn)處還要負(fù)。解釋如下：匯流點(diǎn)附

30、近，有短路接地或防腐層有大漏點(diǎn)，造成在匯流點(diǎn)處測(cè)量解釋如下：匯流點(diǎn)附近，有短路接地或防腐層有大漏點(diǎn)，造成在匯流點(diǎn)處測(cè)量時(shí)，電位較正。而離開匯流點(diǎn)一段距離后，接地、防腐層的漏點(diǎn)對(duì)電位的影響減弱。時(shí)，電位較正。而離開匯流點(diǎn)一段距離后，接地、防腐層的漏點(diǎn)對(duì)電位的影響減弱。測(cè)量到的電位更負(fù)一些。測(cè)量到的電位更負(fù)一些。1.運(yùn)行管要求運(yùn)行管要求3.陽極地床維護(hù)陽極地床維護(hù)如果深井陽極失效，修復(fù)的可能性很小。如果深井陽極失效，修復(fù)的可能性很小。在有些情況下，由于氣阻造成的陽極地床接地電阻增大可以通過沿排氣管注入在有些情況下，由于氣阻造成的陽極地床接地電阻增大可以通過沿排氣管注入空氣和水的方式來解決?？諝夂退?/p>

31、的方式來解決。4.絕緣接頭的維護(hù)絕緣接頭的維護(hù)應(yīng)當(dāng)對(duì)絕緣接頭進(jìn)行檢測(cè)，保證其具有良好的絕緣性。應(yīng)當(dāng)對(duì)絕緣接頭進(jìn)行檢測(cè)，保證其具有良好的絕緣性?？梢酝ㄟ^測(cè)量絕緣接頭兩側(cè)的電位來判斷絕緣接頭的絕緣性能?？梢酝ㄟ^測(cè)量絕緣接頭兩側(cè)的電位來判斷絕緣接頭的絕緣性能。非陰極保護(hù)側(cè)的電位要比保護(hù)側(cè)電位正許多。非陰極保護(hù)側(cè)的電位要比保護(hù)側(cè)電位正許多。檢測(cè)時(shí)，要拆掉鋅接地電池。檢測(cè)時(shí)，要拆掉鋅接地電池。1.運(yùn)行管要求運(yùn)行管要求5.測(cè)試樁、跨接線維護(hù)測(cè)試樁、跨接線維護(hù)測(cè)試樁必須保證與管道完好的電氣連接及樁體、測(cè)試部位完好，對(duì)斷線等缺陷測(cè)試樁必須保證與管道完好的電氣連接及樁體、測(cè)試部位完好，對(duì)斷線等缺陷及時(shí)修復(fù)。及時(shí)

32、修復(fù)。如果電位測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)電位很正，多半是電纜與管道斷開，應(yīng)當(dāng)盡快修復(fù)。如果電位測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)電位很正，多半是電纜與管道斷開，應(yīng)當(dāng)盡快修復(fù)?？缃泳€接線要正確，避免接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的短路情況?？缃泳€接線要正確，避免接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的短路情況。七、雜散電流干擾腐蝕七、雜散電流干擾腐蝕1.雜散電流定義雜散電流定義雜散電流是沿規(guī)定路徑之外的途徑流動(dòng)的電流，它在土壤中流動(dòng)，且與被保護(hù)雜散電流是沿規(guī)定路徑之外的途徑流動(dòng)的電流，它在土壤中流動(dòng)，且與被保護(hù)管道系統(tǒng)無關(guān)。該電流從管道的某一部位進(jìn)入，沿管道流動(dòng)一段距離后，又從管道管道系統(tǒng)無關(guān)。該電流從管道的某一部位進(jìn)入，沿管道流動(dòng)一段距離后，又從管道另一部位流入土壤，在電流流

33、出的部位，管道發(fā)生腐蝕，我們稱之為雜散電流干擾另一部位流入土壤，在電流流出的部位，管道發(fā)生腐蝕，我們稱之為雜散電流干擾腐蝕。腐蝕。雜散電流源包括：雜散電流源包括：1. 外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)；外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)；2. 直流電車系統(tǒng)；直流電車系統(tǒng)；3. 礦山牽引系統(tǒng)、電解、焊接等直流用電設(shè)備；礦山牽引系統(tǒng)、電解、焊接等直流用電設(shè)備；4. 高壓直流輸電線路。高壓直流輸電線路。1.運(yùn)行管要求運(yùn)行管要求2.減小雜散電流方法減小雜散電流方法減小雜散電流干擾首先要確定是否受到雜散電流干擾。將被保護(hù)管道的陰極保減小雜散電流干擾首先要確定是否受到雜散電流干擾。將被保護(hù)管道的陰極保護(hù)電源按一定周期通斷，測(cè)量可能

34、受干擾管道的管地電位，如果其電位隨被保護(hù)管護(hù)電源按一定周期通斷，測(cè)量可能受干擾管道的管地電位，如果其電位隨被保護(hù)管道電源的通斷而變化，且電位正向偏移大于道電源的通斷而變化，且電位正向偏移大于 50mV時(shí)，可判斷，該管道受到雜散電時(shí)，可判斷，該管道受到雜散電流干擾。流干擾。減小雜散電流干擾的方法有：減小雜散電流干擾的方法有：將被保護(hù)管道和被干擾管道實(shí)施電氣連接將被保護(hù)管道和被干擾管道實(shí)施電氣連接(跨接均壓線跨接均壓線)；受干擾管道增加犧牲陽極或外加電流陰極保護(hù)措施；受干擾管道增加犧牲陽極或外加電流陰極保護(hù)措施；受干擾管道保證外防腐涂層完好并增設(shè)屏蔽層等。受干擾管道保證外防腐涂層完好并增設(shè)屏蔽層等。八、恒電位儀故障判斷八、恒電位儀故障判斷1.運(yùn)行管理要求運(yùn)行管理要求（1） 恒電位儀開機(jī)無輸出，指示燈不亮，數(shù)字面板表不顯示。原因：恒電位儀開機(jī)無輸出，指示燈不亮，數(shù)字面板表不顯示。原因：a 電源開電源開路；路；b 輸入保險(xiǎn)管斷或穩(wěn)壓電源變壓器保險(xiǎn)管斷。輸入保險(xiǎn)管斷或穩(wěn)壓電源