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主要起草单位:沈阳中科腐蚀控制工程技术中心、中蚀国际腐蚀控制工程技术研究院(北京)有限公司、浙江钰烯腐蚀控制股份有限公司、中国工业防腐蚀技术协会、中国科学院金属研究所、沈阳中科腐蚀控制工程技术有限公司、西安泰金工业电化学技术有限公司。
主要起草人:赵健、胡家秀、王贵明、臧晗宇、张玉萍、陈博、韩恩厚、柯伟、欧如杰、刘严强、方媛。 2100433B
2019年6月4日,《金属埋地储气装置阴极保护技术》发布。
2020年5月1日,《金属埋地储气装置阴极保护技术》实施。
万用表档位在直流2V档,一端搭接参比电极,一端搭接管道,保护电位在-0.85v到-1.2V之间就是正常的。
阴极保护是一种用于防止金属在电介质(海水、淡水及土壤等介质)中腐蚀的电化学保护技术,该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流,使其产生阴极极化,当金属的电位负于某一电位值时,腐蚀的阳极溶...
阴极保护是一种用于防止金属在电介质(海水、淡水及土壤等介质)中腐蚀的电化学保护技术,该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流,使其产生阴极极化,当金属的电位负于某一电位值时,腐蚀的阳极溶...
阴极保护技术在地下埋地金属管道的腐蚀中的应用
阴 极 保 护 技 术 在 地 下 埋 地 金 属 管 道 的 腐 蚀 中 的 应 用 河 南 汇 龙 合 金 材 料 有 限 公 司 近年来,随着我国石油化工业的迅速及城市公用设施建设速度的提高, 地下金 属管道建设也在飞速的发展。 但同时,地下金属管道也经常受到各种有害物质的 腐蚀,管线的腐蚀费人类和社会环境带来巨大的经济损失和社会安全带来的问题 日益突出。因此,埋地金属管道需要进行阴极保护,避免土壤内各种腐蚀因素、 化合物离子、细菌、有利于电路通过管道的各种条件或者杂散电流等的腐蚀。 所 以在保证管道需求的基础上,防止管道腐蚀是当前现在化建设中的重中之重。 1.地下金属管道腐蚀的原因 (1)地下金属管道自身的不均匀性 由于制钢的缺陷, 焊接等原因,使钢管本身形成不均匀性, 管线上各部分之间常 具有不同的电极电位产生腐蚀。 (2)土壤腐蚀 土壤是由含有多种无机物和有机物的土粒、 水、空
埋地金属管道阴极保护电位无线采集PDA设计
文中设计了一种用于采集埋地金属管道阴极保护电位的手持PDA,该PDA结合固定在埋地金属管道测试桩上的数据采集模块,可方便实现对埋地管道测试桩阴极保护电位的无线采集。介绍了系统的整体结构及PDA系统硬件组成,详细设计了PDA的功能及软件实现方法,PDA具有曲线显示、数据U盘存储功能,并兼具考勤打卡等功能,克服目前广泛采用的人工巡检方式的弊端。
阴极保护技术有两种:牺牲阳极阴极保护和强制电流(外加电流)阴极保护。
1)牺牲阳极阴极保护技术
牺牲阳极阴极保护技术是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的金属电性连接在一起,依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属。 优点: A: 一次投资费用偏低,且在运行过程中基本上不需要支付维护费用 B: 保护电流的利用率较高,不会产生过保护C: 对邻近的地下金属设施无干扰影响,适用于厂区和无电源的长输管道,以及小 规模的分散管道保护 D: 具有接地和保护兼顾的作用 E: 施工技术简单,平时不需要特殊专业维护管理。缺点: A: 驱动电位低,保护电流调节范围窄,保护范围小 B: 使用范围受土壤电阻率的限制,即土壤电阻率大于50Ω.m时,一般不宜选 用牺牲阳极保护法 C: 在存在强烈杂散电流干扰区,尤其受交流干扰时,阳极性能有可能发生逆转 D: 有效阴极保护年限受牺牲阳极寿命的限制,需要定期更换
2)强制电流阴极保护技术
强制电流阴极保护技术是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。 优点: A: 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 B: 在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用 C: 选用不溶性或微溶性辅助阳极时,可进行长期的阴极保护 D: 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 E: 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: A: 一次性投资费用偏高,而且运行过程中需要支付电费 B:阴极保护系统运行过程中,需要严格的专业维护管理 C: 离不开外部电源,需常年外供电 D:对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用
(1)DOT储气瓶组
设计压力25MPa,一般不作为地面存储,DOT没有制定地面应用标准的权限;不允许有排污口,初期投资低,运行维修成本高,每3年必须把单元拆开,对每只瓶子进行水压实验。场地面积在50平米以上。属于松散结构,没有结构整体性,容器多,接头多,存在泄漏危险且管线尺寸小,流动阻力大。
(2)ASME容器单元
设计压力27.6MPa,容器壁厚比同等DOT瓶壁厚高出39%,通常作为地面储存。ASME允许容器上有排污口;初期投资高,运行和维修成本低,除一般的外部和内部直观检查外,不需再检测;场地要求5~7m2,坚固,整体结构能更好的承受冲击载荷及地震波动;其容器数量少,接头少,管线尺寸大,流动阻力较小。
(3)地下储气井
设计压力为25MPa,储气井的深度一般为100米。它由十几根石油钻井工业中常用的7英寸套管通过管端的扁梯形螺纹连接而成。其占地面积很小,有利于站场平面布置;虽然初期投资较大,但据四川石油管理局提供的资料表明该储气井至少可以使用25年以上,并可以节省检验维修费,安全可靠性好。其缺点是耐压试验无法检验强度和密封性,制造缺陷也不能及时发现,排污不彻底,容易对套管造成应力腐蚀。
1)什么是强制电流阴极保护系统?
强制电流阴极保护系统又称为外加电流系统,是在被保护结构周围同一电解质环境中埋设辅助阳极,通过一直流电源以辅助阳极为阳极,以被保护结构为阴极,构成供电回路,将直流电通向被保护的金属,使被保护金属强制变成阴极以实施阴极保护。
2)什么是牺牲阳极阴极保护系统?
牺牲阳极法是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的金属电性连接在一起,依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属的方法。
3)强制电流阴极保护系统的组成有什么?
强制电流阴极保护系统主要由电源、控制柜、辅助阳极、焦炭(碳素)填料、电缆、控制参比电极、电位测试桩、电流测试桩、保护效果测试片、电绝缘装置、电绝缘保护装置。
4)电源的作用是什么?
电源的作用是向阴极保护系统不间断提供电流。电源主要有恒流、恒压整流器、恒电位仪。
5)电源的类型主要有哪几种?
从整流形式上主要有可控硅、磁饱和、数控高频开关。可控硅和磁饱和恒电位仪体积较大、纹波系数较大、控制精度较差,效率较低(低于70%)不易实现数字化。磁饱和恒电位仪除了上述不足外,额定功率20%以下的输出无法控制。数控高频开关恒电位仪体积较小、纹波系数小、控制精度高、效率较高(90%以上)。
6)辅助阳极的作用是什么?
辅助阳极的作用是通过介质(如土壤、水)与管道之间形成电回路。通过在阳极表面发生电化学反应,不断向阴极结构提供电子,从而使阴极极化到保护电位。
7)辅助阳极的种类有多少?
辅助阳极根据有废钢、硅铁、石墨、混合氧化物阳极、柔性阳极、贵金属电极等。
8)控制参比电极的有那些?
控制参比电极主要有长寿命饱和硫酸铜参比电极、高纯锌参比电极、银/氯化银参比电极、二氧化钼参比电极。土壤中可使用饱和硫酸铜参比电极和高纯锌参比电极,水介质中使用高纯锌参比电极和银/氯化银参比电极。二氧化钼参比电极主要用于混凝土中。饱和硫酸参比电极的寿命一般小于10年。其它的参比电极可以根据寿命来设计。
9)为什么需要采用电绝缘?
在阴极保护技术中,要求被保护结构需要电绝缘,主要是由于如果不绝缘,保护电流会流失到未被保护的金属构筑物上,设计的电流需求量可能不足,保护效果不理想,另外,可能会产生杂散电流的干扰。电绝缘要根据结构的实际情况进行考虑。
10)测试桩的作用是什么?
测试桩的作用主要是用于检测阴极保护效果和运行参数。根据作用不同有电位测试桩、电流测试桩、保护效果测试片测试桩桩。
11)牺牲阳极阴极保护系统的组成有什么?
土壤中,牺牲阳极阴极保护系统主要有牺牲阳极、填包料、和测试桩组成。水环境中,除导线连接外,牺牲阳极也可直接焊接到被保护结构上。
12)牺牲阳极主要有那些?
对于钢铁来说牺牲阳极主要有镁合金牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、锌合金牺牲阳极。镁合金牺牲阳极主要应用于高电阻率的土壤环境中。铝合金和锌合金主要用于水环境介质中。锌合金也可用于土壤电阻率小于5Ω?m的环境中。
对于其它金属来说,活性较高的金属都可以用作它的牺牲阳极,如用铁作为牺牲阳极来保护铜。