陰極保護(hù)工作原理

1、陰極保護(hù)基本原理內(nèi)容：一、腐蝕電位或自然電位每種金屬浸在一定的介質(zhì)中都有一定的電位，稱(chēng)之為該金屬的腐蝕電位（自然電位）。腐蝕電位可表示金屬失去電子的相對(duì)難易。腐蝕電位愈負(fù)愈容易失去電子，我們稱(chēng)失去電子的部位為陽(yáng)極區(qū)，得到電子的部位為陰極區(qū)。陽(yáng)極區(qū)由于失去電子（如，鐵原子失去電子而變成鐵離子溶入土壤）受到腐蝕而陰極區(qū)得到電子受到保護(hù)。相對(duì)于飽和硫酸銅參比電極（CSE）,不同金屬的在土壤中的腐蝕電位（V）金屬電位（CSE）高純鎂-1.75鎂合金（6%Al,3%Zn,0.15%Mn）-1.60鋅-1.10鋁合金（5%Zn）-1.05純鋁-0.80低碳鋼（表面光亮）-0.50to-0.80低碳鋼（表面

2、銹蝕）-0.20to-0.50鑄鐵-0.50混凝土中的低碳鋼-0.20銅-0.20在同一電解質(zhì)中,不同的金屬具有不同的腐蝕電位,如輪船船體是鋼,推進(jìn)器是青銅制成的,銅的電位比鋼高,所以電子從船體流向青銅推進(jìn)器,船體受到腐蝕,青銅器得到保護(hù)。鋼管的本體金屬和焊縫金屬由于成分不一樣，兩者的腐蝕電位差有時(shí)可達(dá)0.275V，埋入地下后，電位低的部位遭受腐蝕。新舊管道連接后,由于新管道腐蝕電位低,舊管道電位高,電子從新管道流向舊管道，新管道首先腐蝕。同一種金屬接觸不同的電解質(zhì)溶液（如土壤），或電解質(zhì)的濃度、溫度、氣體壓力、流速等條件不同，也會(huì)造成金屬表面各點(diǎn)電位的不同。二、參比電極為了對(duì)各種金屬的電極電

3、位進(jìn)行比較，必須有一個(gè)公共的參比電極。飽和硫酸銅參比電極，其電極電位具有良好的重復(fù)性和穩(wěn)定性，構(gòu)造簡(jiǎn)單，在陰極保護(hù)領(lǐng)域中得到廣泛采用。不同參比電極之間的電位比較：土壤中或浸水鋼鐵結(jié)構(gòu)最小陰極保護(hù)電位（V）被保護(hù)結(jié)構(gòu)相對(duì)于不同參比電極的電位飽和硫酸銅氯化銀鋅飽和甘汞鋼鐵（土壤或水中）-0.85-0.750.25-0.778鋼鐵（硫酸鹽還原菌）-0.95-0.850.15-0.878三、陰極保護(hù)陰極保護(hù)的原理是給金屬補(bǔ)充大量的電子，使被保護(hù)金屬整體處于電子過(guò)剩的狀態(tài)，使金屬表面各點(diǎn)達(dá)到同一負(fù)電位，金屬原子不容易失去電子而變成離子溶入溶液。有兩種辦法可以實(shí)現(xiàn)這一目的，即，犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)和外加電流陰

4、極保護(hù)。1、犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)是將電位更負(fù)的金屬與被保護(hù)金屬連接，并處于同一電解質(zhì)中，使該金屬上的電子轉(zhuǎn)移到被保護(hù)金屬上去，使整個(gè)被保護(hù)金屬處于一個(gè)較負(fù)的相同的電位下。該方式簡(jiǎn)便易行，不需要外加電源，很少產(chǎn)生腐蝕干擾，廣泛應(yīng)用于保護(hù)小型（電流一般小于1安培）或處于低土壤電阻率環(huán)境下（土壤電阻率小于100歐姆.米）的金屬結(jié)構(gòu)。如，城市管網(wǎng)、小型儲(chǔ)罐等。根據(jù)國(guó)內(nèi)有關(guān)資料的報(bào)道，對(duì)于犧牲陽(yáng)極的使用有很多失敗的教訓(xùn)，認(rèn)為犧牲陽(yáng)極的使用壽命一般不會(huì)超過(guò)3年，最多5年。犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)失敗的主要原因是陽(yáng)極表面生成一層不導(dǎo)電的硬殼，限制了陽(yáng)極的電流輸出。本人認(rèn)為，產(chǎn)生該問(wèn)題的主要原因是陽(yáng)極成份達(dá)不到規(guī)范要求，

5、其次是陽(yáng)極所處位置土壤電阻率太高。因此，設(shè)計(jì)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，除了嚴(yán)格控制陽(yáng)極成份外，一定要選擇土壤電阻率低的陽(yáng)極床位置。2、外加電流陰極保護(hù)是通過(guò)外加直流電源以及輔助陽(yáng)極，迫使電流從土壤中流向被保護(hù)金屬，使被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)電位低于周?chē)h(huán)境。該方式主要用于保護(hù)大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結(jié)構(gòu)，如：長(zhǎng)輸埋地管道，大型罐群等。陰極保護(hù)的運(yùn)行管理內(nèi)容：一、陰極保護(hù)投入前的準(zhǔn)備和驗(yàn)收（一）陰極保護(hù)投入前對(duì)被保護(hù)管道的檢查1、管道對(duì)地絕緣的檢查從陰極保護(hù)的原理介紹，已得知沒(méi)有絕緣就沒(méi)有保護(hù)。為了確保陰極保護(hù)的正常運(yùn)行，在施加陰極保護(hù)電流前，必須確保管道的各項(xiàng)絕緣措施正確無(wú)誤。應(yīng)檢查管道的絕緣法

6、蘭的絕緣性能是否正常；管道沿線(xiàn)布置的設(shè)施如閥門(mén)、抽水缸、閘井均應(yīng)與土壤有良好的絕緣；管道與固定墩、跨越塔架、穿越套管處也應(yīng)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。管道表面防腐層應(yīng)無(wú)漏敷點(diǎn)，所有施工時(shí)期引起的缺陷與損傷，均應(yīng)在施工驗(yàn)收時(shí)使用DCVG檢漏儀檢測(cè)，修補(bǔ)后回填。2、管道導(dǎo)電性檢查對(duì)被保護(hù)管道應(yīng)具有連續(xù)的導(dǎo)電性能。3、舊管道對(duì)地絕緣狀態(tài)的檢查，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求處理。對(duì)是否修補(bǔ)防腐涂層，排除接地故障（如防靜電接地極等），應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件比較確定。對(duì)管道導(dǎo)電性的檢查，仍需按前述要求進(jìn)行。（二）對(duì)陰極保護(hù)施工質(zhì)量的驗(yàn)收1、對(duì)陰極保護(hù)間內(nèi)所有電氣設(shè)備的安裝是否符合

7、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?jiān)O(shè)計(jì)要求。2、對(duì)陰極保護(hù)的站外設(shè)置的選材、施工是否與設(shè)計(jì)一致。對(duì)通電點(diǎn)、測(cè)試樁、陽(yáng)極地床、陽(yáng)極引線(xiàn)的施工與連接應(yīng)嚴(yán)格符合規(guī)范要求。尤其是陽(yáng)極引線(xiàn)接正極，管道匯流點(diǎn)接負(fù)極，嚴(yán)禁電極接反。3、圖紙、設(shè)計(jì)資料齊全完備。二、陰極保護(hù)投入運(yùn)行1、組織人員測(cè)定全線(xiàn)管道自然電位、土壤電阻率、各站陽(yáng)極地床接地電阻。同時(shí)對(duì)管道環(huán)境有一個(gè)比較詳盡的了解，這些資料均需分別記錄整理，存檔備用。2、陰極保護(hù)站投入運(yùn)行按照直流電源（整流器、恒電位儀、蓄電池等）操作程序給管道送電，使電位保持在-1.30伏左右，待管道陰極極化一段時(shí)間（四小時(shí)以上）開(kāi)始測(cè)試直流電源輸出電

8、流、電壓、通電點(diǎn)電位、管道沿線(xiàn)保護(hù)電位、保護(hù)距離等。然后根據(jù)所測(cè)保護(hù)電位，調(diào)整通電點(diǎn)電位至規(guī)定值，繼續(xù)給管道送電使其完全極化（通常在24小時(shí)以上）。再重復(fù)第一次測(cè)試工作，并做好記錄。若個(gè)別管段保護(hù)電位過(guò)低，則需再適當(dāng)調(diào)節(jié)通電點(diǎn)電位至滿(mǎn)足全線(xiàn)陰極保護(hù)電位指標(biāo)為止。3、保護(hù)電位的控制各站通電點(diǎn)電位的控制數(shù)值，應(yīng)能保證相鄰兩站間的管段保護(hù)電位達(dá)到-0.85伏，同時(shí)，各站通電點(diǎn)最負(fù)電位不允許超過(guò)規(guī)定數(shù)值。調(diào)節(jié)通電點(diǎn)電位時(shí)，管道上相鄰陰極保護(hù)站間加強(qiáng)聯(lián)系，保證各站通電點(diǎn)電位均衡。4、當(dāng)管道全線(xiàn)達(dá)到最小陰極保護(hù)電位指標(biāo)后，投運(yùn)操作完畢。各陰極保護(hù)站進(jìn)入正常連續(xù)工作階段。三、陰極保護(hù)站的日常維護(hù)管理1、陰極

9、保護(hù)設(shè)施的日常維護(hù)電氣設(shè)備定期技術(shù)檢查。電氣設(shè)備的檢查每周不得少于一次，有下列內(nèi)容：1）檢查各電氣設(shè)備電路接觸的牢固性，安裝的正確性，個(gè)別元件是否有機(jī)械障礙。檢查接接陰極保護(hù)站的電源導(dǎo)線(xiàn)，以及接至陽(yáng)極地床、通電點(diǎn)的導(dǎo)線(xiàn)是否完好，接頭是否牢固。2）檢查配電盤(pán)上熔斷器的保險(xiǎn)絲是否按規(guī)定接好，當(dāng)交流回路中的熔斷器保險(xiǎn)絲被燒毀時(shí)，應(yīng)查明原因及時(shí)恢復(fù)供電。3）觀察電氣儀表，在專(zhuān)用的表格上記錄輸出電壓、電流、通電點(diǎn)電位數(shù)值，與前次記錄（或值班記錄）對(duì)照是否有變化，若不相同，應(yīng)查找原因，采取相應(yīng)措施，使管道全線(xiàn)達(dá)到陰極保護(hù)。4）應(yīng)定期檢查工作接地和避雷器接地，并保證其接地電阻不大于10歐姆，在雷雨季節(jié)要注意

10、防雷。5）搞好站內(nèi)設(shè)備的清潔衛(wèi)生，注意保持室內(nèi)干燥，通電良好，防止儀器過(guò)熱。2、恒電位儀的維護(hù)。1）陰極保護(hù)恒電位儀一般都配置兩臺(tái)，互為備用，因此應(yīng)按管理要求定時(shí)切換使用。改用備用的儀器時(shí)，應(yīng)即時(shí)進(jìn)行一次觀測(cè)和維修。儀器維修過(guò)程中不得帶電插、拔各插接件、印刷電路板等。2）觀察全部零件是否正常，元件有無(wú)腐蝕，脫焊、虛焊、損壞、各連接點(diǎn)是否可靠，電路有無(wú)故障，各緊固件是否松動(dòng)，熔斷器是否完好，如有熔斷，需查清原因再更換。3）清潔內(nèi)部，除去外來(lái)物。4）發(fā)現(xiàn)儀器故障應(yīng)及時(shí)檢修，并投入備用儀器，保證供電。每年要計(jì)算開(kāi)機(jī)率。全年小時(shí)數(shù)-全年停機(jī)小時(shí)數(shù)開(kāi)機(jī)率=全年小時(shí)數(shù)3、硫酸銅電極的維護(hù)。1）使用定型產(chǎn)品

11、或自制硫酸銅電極，其底部均要求做到滲而不漏，忌污染。使用后應(yīng)保持清潔，防止溶液大量漏失。2）作為恒定電位儀信號(hào)源的埋地硫酸銅參比電極，在使用過(guò)程中需每周查看一次，及時(shí)添加飽和硫酸銅溶液。嚴(yán)防凍結(jié)和干涸，影響儀器正常工作。3）電極中的紫銅棒使用一段時(shí)間后，表面會(huì)粘附一層蘭色污物，應(yīng)定期擦洗干凈，露出銅的本色。配制飽和硫酸銅溶液必須使用純凈的硫酸銅和蒸餾水。4、陽(yáng)極地床的維護(hù)。1）陽(yáng)極架空線(xiàn)：每月檢查一次線(xiàn)路是否完好，如電桿有無(wú)傾斜，瓷瓶、導(dǎo)線(xiàn)是否松動(dòng)，陽(yáng)極導(dǎo)線(xiàn)與地床的連接是否牢固，地床埋設(shè)標(biāo)志是否完好等。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改。2）陽(yáng)極地床接地電阻每半年測(cè)試一次，接地電阻增大至影響恒電位儀不能提供管道

12、所需保護(hù)電流時(shí)，應(yīng)該更換陽(yáng)極地床或進(jìn)行維修，以減小接地電阻。5、測(cè)試樁的維護(hù)。1）檢查接線(xiàn)柱與大地絕緣情況，電阻值應(yīng)大于100千歐，用萬(wàn)用表測(cè)量，若小于此值應(yīng)檢查接線(xiàn)柱與外套鋼管有無(wú)接地，若有，則需更換或維修。2）測(cè)試樁應(yīng)每年定期刷漆和編號(hào)。3）防止測(cè)試樁的破壞丟失，對(duì)沿線(xiàn)城鄉(xiāng)居民及兒童作好愛(ài)護(hù)國(guó)家財(cái)產(chǎn)的宣傳教育工作。6、絕緣法蘭的維護(hù)。1）定期檢測(cè)絕緣法蘭兩側(cè)管地電位，若與原始記錄有差異時(shí)，應(yīng)對(duì)其性能好壞作鑒別。如有漏電情況應(yīng)采取相應(yīng)措施。2）對(duì)有附屬設(shè)備的絕緣法蘭（如限流電阻、過(guò)壓保護(hù)二極管、防雨護(hù)罩等）均應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)管理工作，保證完好。3）保持絕緣法蘭清潔、干燥，定期刷漆。7、陰極保護(hù)管理

13、1）每條陰極保護(hù)管道，都應(yīng)制符合本管道實(shí)際情況的陰極保護(hù)運(yùn)行管理規(guī)定，使陰極保護(hù)的日常測(cè)試、控制、調(diào)整、維修等方面的工作均按此進(jìn)行。2）加強(qiáng)陰極保護(hù)的組織、領(lǐng)導(dǎo)。保持室內(nèi)設(shè)備整潔，達(dá)到無(wú)故障、無(wú)缺陷、無(wú)銹蝕、無(wú)外來(lái)物。實(shí)現(xiàn)三圖上墻，即線(xiàn)路走向圖、保護(hù)電位曲線(xiàn)圖、崗位責(zé)任制。3）陰極保護(hù)站投產(chǎn)后，電氣設(shè)備接線(xiàn)不得擅自改動(dòng)，需要改變的應(yīng)由主管部門(mén)作出方案，經(jīng)批準(zhǔn)后方能執(zhí)行。4) 每日檢查測(cè)量通電點(diǎn)電位，填寫(xiě)好運(yùn)行日志，向生產(chǎn)調(diào)度部門(mén)匯報(bào)陰極保護(hù)站運(yùn)行情況。5) 陰極保護(hù)站向管道輸送電不得中斷。停運(yùn)一天以上須報(bào)主管部門(mén)備案。利用管道停電方法調(diào)整儀器，一次不得超過(guò)2小時(shí)，全年不超過(guò)30小時(shí)。保證全年9

14、8以上時(shí)間給管道送電。6) 保持通電點(diǎn)電位在規(guī)定值，沿管道測(cè)定陰極保護(hù)電位，此種測(cè)量在陰極保護(hù)站運(yùn)行初期每周一次，以后每?jī)芍芑蛞辉聹y(cè)量一次。并將保護(hù)電位測(cè)量記錄造表、繪圖上報(bào)主管部門(mén)。7) 每年在規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)量管道沿線(xiàn)自然電位和土壤電阻率各一次。8) 檢查和消除管道接地故障，使全線(xiàn)達(dá)到完全的陰極保護(hù)。四、犧牲陽(yáng)極的維護(hù)管道犧牲陽(yáng)極保護(hù)日常維護(hù)工作量不多，除按外加電流陰極保護(hù)的要求進(jìn)行保護(hù)電位測(cè)量，測(cè)試樁維護(hù)保養(yǎng)，絕緣法蘭檢測(cè)，接地故障排除等工作外，建議每月測(cè)定各參數(shù)。據(jù)此分析管道保護(hù)狀況。若陽(yáng)極性能變壞，則需采取相應(yīng)措施。五、陰極保護(hù)系統(tǒng)常見(jiàn)故障的分析1、保護(hù)管道絕緣不良，漏電故障的危害在陰極

15、保護(hù)站投入運(yùn)行，或犧牲陽(yáng)極保護(hù)投產(chǎn)一段時(shí)間后，出現(xiàn)了在規(guī)定的通電點(diǎn)電位下，輸出電流增大，管道保護(hù)距離卻縮短的現(xiàn)象，或者在犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)中，犧牲陽(yáng)極組的輸出電流量增大，其值已超過(guò)管道的保護(hù)電流需要，但保護(hù)電位仍達(dá)不到規(guī)定指標(biāo)的現(xiàn)象。發(fā)生上述情況的原因，主要是被保護(hù)金屬管道與未被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)物“短路”，這種現(xiàn)象稱(chēng)之為陰極保護(hù)管道漏電，或者叫做“接地故障”。接地故障，使得被保護(hù)管道的陰極保護(hù)電流流入非保護(hù)金屬體，在兩管道的“短接”處形成“漏電點(diǎn)”，這就會(huì)造成陰極保護(hù)電流的增大；陰極保護(hù)電源的過(guò)負(fù)荷和陰極保護(hù)引起的干擾。另外，陽(yáng)極地床斷路、陰極開(kāi)路、零位接陰斷路都會(huì)導(dǎo)致陰極保護(hù)不能投保。例如：格爾木站

16、、甘森站，93年由于陽(yáng)極電纜斷路，造成陰極保護(hù)體系不能正常工作，判斷陽(yáng)極地床連接電纜斷路時(shí)，可采用：(1)測(cè)輸出電流，將恒電位儀開(kāi)啟，在恒電位儀陽(yáng)極輸出端串上一電流表，如果電流為零，則說(shuō)明有斷路現(xiàn)象。(2) 將恒電位儀機(jī)后陽(yáng)極輸出線(xiàn)斷開(kāi)，接入臨時(shí)地床或其它接地裝置，若有輸出電壓、電流，則可斷定陽(yáng)極地床連接線(xiàn)斷路。在陽(yáng)極電纜與地床陽(yáng)極接線(xiàn)處應(yīng)設(shè)置接線(xiàn)用水泥井或標(biāo)志。2、造成管道漏電的原因(1) 施工不當(dāng)，交叉管道間距不合規(guī)范，即當(dāng)兩條管道，一條為陰極保護(hù)的管道，另一條為未保護(hù)的管道交叉時(shí)，施工要求應(yīng)保持管道間的垂直凈距不小于0.3m,并在交叉點(diǎn)前后一定長(zhǎng)度內(nèi)將管道作特別絕緣，如果施工時(shí)不嚴(yán)格按照

17、上述規(guī)定去做，那么在管道埋設(shè)一段時(shí)間后，在土壤應(yīng)力的作用下，管道相互可能搭接在一起，會(huì)造成絕緣層破損，金屬與金屬的相連，形成漏電點(diǎn)。(2) 絕緣法蘭失效或漏電，絕緣法蘭質(zhì)量欠佳，在使用一段時(shí)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(pán)側(cè)不再具有絕緣性能，陰極保護(hù)電流也就不再有限制；或者是輸送介質(zhì)中有一些電解質(zhì)雜質(zhì)使絕緣法蘭導(dǎo)通，不再具有絕緣性能。從上述原因看，漏電點(diǎn)只可能發(fā)生在保護(hù)管道與非保護(hù)管道的交叉點(diǎn)，或保護(hù)管道的絕緣法蘭處，因此查找漏電點(diǎn)就帶有上述局限性。但如果地下管網(wǎng)復(fù)雜，被保護(hù)管道與多條和線(xiàn)有交叉穿越，則使得漏電點(diǎn)的查找出現(xiàn)復(fù)雜現(xiàn)象。常常要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，反復(fù)測(cè)量、多方

18、位檢查并綜合判斷才能找到真正的漏電故障點(diǎn)。3、漏電點(diǎn)的查找(1) 利用查找管道絕緣層破損點(diǎn)，從而確定管道的漏電點(diǎn)或短接點(diǎn)的方法。此方法首先將脈沖信號(hào)送到被測(cè)管道上，如果管道防腐絕緣層良好，流入管道的電流很弱，儀表沒(méi)有顯示。如果管道防腐層有破損，電流將從土壤中通過(guò)破損處漏入管道，電流的流動(dòng)會(huì)在周?chē)寥乐袑a(chǎn)生明顯的電位梯度。當(dāng)探測(cè)人員手持兩個(gè)參比電極在管道正上方探測(cè)行走時(shí)，伏特計(jì)將明顯的抖動(dòng)，當(dāng)伏特計(jì)指針停止抖動(dòng)時(shí)，兩個(gè)參比電極的中間既為防腐層漏點(diǎn)位置，該方法簡(jiǎn)便宜行，定位準(zhǔn)確，是目前國(guó)際上公認(rèn)的檢漏方法(DCVG)。(2) 可利用測(cè)定管內(nèi)電流大小的方法尋找漏電點(diǎn)。因?yàn)闊o(wú)分支的陰極保護(hù)管道，管內(nèi)

19、電流是從遠(yuǎn)端流向通電點(diǎn)。當(dāng)非保護(hù)管道接入后就會(huì)形成分支電路，使保護(hù)電流經(jīng)過(guò)漏電點(diǎn)會(huì)變小。因此，可利此法來(lái)尋找漏電點(diǎn)的位置。利用此法測(cè)定時(shí)，在有懷疑的管段上可依次選點(diǎn)，用IR壓降法或者補(bǔ)償法(詳見(jiàn)有關(guān)說(shuō)明)測(cè)定管內(nèi)電流。再通過(guò)比較各點(diǎn)電流的大小來(lái)確定漏電點(diǎn)的電位。(3) 絕緣法蘭漏電的測(cè)定。當(dāng)絕緣法蘭漏電而導(dǎo)致陰極保護(hù)系統(tǒng)故障時(shí)，則可通過(guò)在絕緣法蘭兩側(cè)管段上，分別測(cè)量管地電位，若保護(hù)側(cè)為保護(hù)電位，非保護(hù)側(cè)為自然電位，則絕緣法蘭正常。否則，有問(wèn)題存在。也可在非保護(hù)側(cè)測(cè)法蘭端部的對(duì)地電位，如此電位比非保護(hù)管道或其它金屬構(gòu)筑物的電位要負(fù)，則此絕緣法蘭漏電。測(cè)定流過(guò)絕緣法蘭的電流，也可用來(lái)判定絕緣法蘭的

20、性能。若絕緣法蘭非保護(hù)端一側(cè)，能測(cè)出電流，則法蘭漏電；若測(cè)不出電流，絕緣法蘭不漏電。(4) 近間距電位測(cè)量法CIPS.在測(cè)試樁上測(cè)量保護(hù)電位只能反映管道的整體保護(hù)水平，不能說(shuō)明管道各點(diǎn)都得到了保護(hù)。采用近間距測(cè)量方式，是沿管道每隔12米測(cè)量一次管地電位，可以準(zhǔn)確的檢測(cè)出沒(méi)有得到保護(hù)的管段。4、陽(yáng)極接地故障陰極保護(hù)另一常見(jiàn)故障是由陽(yáng)極接地引起的。陽(yáng)極接地電阻與陽(yáng)極地床的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量密切相關(guān)。“凍土”會(huì)使陽(yáng)極地床電阻增加幾倍至十幾倍，“氣阻”也會(huì)使陽(yáng)極地床電阻增加。當(dāng)陽(yáng)極使用一段時(shí)間后，也會(huì)由于腐蝕嚴(yán)重，表面溶解不均勻造成電流障礙。因此，在陰極保護(hù)的儀器上會(huì)出現(xiàn)電位升高，而保護(hù)電流下降的現(xiàn)象。此

21、時(shí)，應(yīng)通過(guò)測(cè)量，更換或檢修陽(yáng)極地床，來(lái)使陰極保護(hù)正常運(yùn)行。另一薄弱環(huán)節(jié)，是陽(yáng)極電纜線(xiàn)與陽(yáng)極接頭處的密封與絕緣，若施工不妥則會(huì)造成接頭處的腐蝕與斷路。使陰極保護(hù)電流斷路而無(wú)法輸入給管道。輔助陽(yáng)極的選擇及計(jì)算內(nèi)容：輔助陽(yáng)極又稱(chēng)陽(yáng)極接地裝置，陽(yáng)極地床。它是強(qiáng)制電流陰極保護(hù)中不可缺少的重要組成部分，通過(guò)輔助陽(yáng)極把保護(hù)電流送入土壤，經(jīng)土壤流入被保護(hù)的管道，使管道表面進(jìn)行陰極極化(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(gè)回路，這一回路形成了一個(gè)電解池，管道為負(fù)極處于還原環(huán)境中，防止腐蝕；而輔助陽(yáng)極進(jìn)行氧化反應(yīng)，遭受腐蝕，也可能是周?chē)娊赓|(zhì)被氧化。陰保站的電能60消耗在陽(yáng)極接地電阻上，故陽(yáng)極材料的選

22、擇和埋設(shè)方式、場(chǎng)所的選擇，對(duì)減小電阻節(jié)約電能是至關(guān)重要的。陽(yáng)極材料必須有良好的導(dǎo)電性能，在與土壤或地下水接觸時(shí)有穩(wěn)定的接地電阻，即使在高電流密度下，其表面的極化較?。换瘜W(xué)穩(wěn)定性好，在惡劣環(huán)境中腐蝕率??；有一定的機(jī)械強(qiáng)度并便于加工和安裝；價(jià)格低來(lái)源方便。1、輔助陽(yáng)極埋設(shè)位置的選擇輔助陽(yáng)極與管道距離愈遠(yuǎn)電流分布愈均勻，但過(guò)遠(yuǎn)會(huì)增加引線(xiàn)上的電壓降和投資。從實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看輔助陽(yáng)極距匯流點(diǎn)200米以?xún)?nèi)時(shí)，對(duì)電流分布影響較大，遠(yuǎn)于300米后影響就不大了。故在長(zhǎng)輸管道的干線(xiàn)上陽(yáng)極一般設(shè)在距管道300500米之間為宜。管道較短或油氣管道較密集的地區(qū)，采用50300米之間是合適的?；ǜ窬€(xiàn)設(shè)計(jì)是450m，對(duì)于土壤電

23、阻率很大的地區(qū)是否過(guò)遠(yuǎn)，是值得研究的問(wèn)題。因此對(duì)處于特殊地形、環(huán)境的管道，輔助陽(yáng)極的距離和埋設(shè)方式應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況慎重選定。在陰保站址選定的同時(shí)，應(yīng)在預(yù)選站址與管道的一側(cè)選擇陽(yáng)極安裝的位置，其原則是：(1)地下水位較高或潮濕低洼處；(2)土層厚，無(wú)塊石，便于施工；(3) 土壤電阻率一般應(yīng)小于50歐姆米，特殊地區(qū)也應(yīng)小于100歐姆米(4) 對(duì)鄰近的地下金屬構(gòu)筑物干擾小，陽(yáng)極地床與被保護(hù)管道之間不得有其它金屬管道。(5) 考慮陽(yáng)極附近地域近期發(fā)展規(guī)劃及管道發(fā)展規(guī)劃以避免建后可能出現(xiàn)的搬遷。(6) 陽(yáng)極地床位置與管道匯流點(diǎn)距離適當(dāng)(7) 地面金屬構(gòu)筑物較多，用地狹窄時(shí)，可采用深井陽(yáng)極，以減小對(duì)其它金屬構(gòu)物的干擾又節(jié)約用地。陽(yáng)極接地電阻約占直流回路電阻60左右，大部分能量損失是由它造成的，因此合理選擇陽(yáng)極地床位置，降低接地電阻是十分重要的工作。2、輔助陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)2.1淺埋式地床結(jié)構(gòu)將電極埋入距地表15米的土層中，這是管道陰極保護(hù)一般選用的陽(yáng)極埋設(shè)形式。淺埋式陽(yáng)極又可分為立式，水平式兩種，對(duì)于鋼鐵陽(yáng)極可能兩種聯(lián)合稱(chēng)為聯(lián)合式陽(yáng)極。(1)