阴极保护

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国内外埋地钢质管道大都采用“以涂层防护为主,阴极保护为辅”的联合保护方法

  埋地输油管线多数以钢管为主。目前,国内外埋地钢质管道大都采用“以涂层防护为主,阴极保护为辅”的联合保护方法,对防护层缺陷处的暴露金属进行集中的阴极保护。但是,在长输管道的阴极保护施工中,现场条件有限,地形多变、地质条件复杂及土壤应力的作用,管道表面防腐层质量和无法保障,同时,管道经长期运行,防腐层老化、涂料结合力丧失,使得防腐层的保护效果下降,阴极保护抑制每个缺陷处的腐蚀反应所需的保护电流密度都是不同的,而阴极保护系统各项参数往往不能及时作出调整,致使管道长期处于欠保护状态,没有发挥出阴极保护应有的效果,从而为腐蚀的发生、发展提供了条件,使得部分埋地管道得不到有效可靠的保护,导致部分管道腐蚀依然非常严重。

  管道阴极保护技术在我国石油管道的应用研究始于1958年。到了60年代初期,在新疆、大庆、四川等油气管道上陆续推广了阴极保护技术。20世纪7O年代,我国的长输管道己广泛采用了阴极保护 我国阴极保护技术从材料到设备发展得比较完备,但阴极保护检测评价技术还较落后,主要表现在测试方法落后和电位测量的准确性和完整性不高,在遥测方面,国内各家也在大胆探索,但因路线和水平所限,进展缓慢。

  实现阴极保护工程的方法有两种:外加电流阴极保护法和牺牲阳极保护法。外加电流阴极保护法是将被保护的金属连接于直流电源的负极,利用外加阴极电流对金属进行阴极极化。这种方法称外加电流阴极保护。对输油管道进行阴极保护时,由辅助阳极将保护电流通过土壤传递给被保护金属,被保护的金属在大地电池中成为阴极,表面只发生还原反应,不再发生氧化反应,这样,被保护金属的腐蚀便受到抑制。外加电流阴极保护法的输出电流连续可调、保护范围大、不受环境电阻率的限制、保护装置寿命长、工程越大越经济。

  牺牲阳极保护法是在被保护金属上连接一个电位更负的金属作为阳极,如:镁阳极、锌阳极和铝阳极,使之与被保护的金属在电解质溶液中形成大电池,被保护的金属为阴极,进行阴极极化,以降低腐蚀速率,作为牺牲阳极的金属则被腐蚀消耗掉牺牲阳极保护法不需要外加电源,电流的分散能力好、不干扰附近的金属设施、施工方便。特别是在没有外加电源的情况下,阴极保护只能采用牺牲阳极法。

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