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阴极保护系统不能正常工作的原因与分析

作者:ziji 来源: 日期:2016-9-20 8:16:04 人气:125 评论:0 标签:阴极保护 牺牲阳极

 埋地钢质管道的腐蚀与防护一直是行业的工作重点,管道腐蚀的影响因素众多,作用机理复杂,而且各个影响因素之间又存在着相互影响和制约的关系。对埋地钢质管道腐蚀与防护状况的检测及评价,涉及多种检测方法、多种检测技术和设备,需要从事这项工程的单位具有很强的技术能力、多方面的技术人员及设备、业主单位也要花费较大的经济投入。

  管道阴极保护系统一.原理每种金属浸在一定的介质中都有一定的电位, 称之为该金属的腐蚀电位(自然电位),腐蚀电位可表示金属失去电子的相对难易。腐蚀电位愈负愈容易失去电子, 我们称失去电子的部位为阳极区,得到电子的部位为阴极区。阳极区由于失去电子(如铁原子失去电子而变成铁离子溶入土壤)受到腐蚀,而阴极区得到电子受到保护。阴极保护的原理:是给金属补充大量的电子,使被保护金属整体处于电子过剩的状态,使金属表面各点达到同一负电位。有两种办法可以实现这一目的,即牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护管道阴极保护系统一.原理每种金属浸在一定的介质中都有一定的电位, 称之为该金属的腐蚀电位(自然电位),腐蚀电位可表示金属失去电子的相对难易。腐蚀电位愈负愈容易失去电子, 我们称失去电子的部位为阳极区,得到电子的部位为阴极区。阳极区由于失去电子(如铁原子失去电子而变成铁离子溶入土壤)受到腐蚀,而阴极区得到电子受到保护。阴极保护的原理:是给金属补充大量的电子,使被保护金属整体处于电子过剩的状态,使金属表面各点达到同一负电位。有两种办法可以实现这一目的,即牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护阴极保护系统不能正常工作的原因与分析

  1、阴极保护系统的构成

  1.1、强制电流阴极保护系统的构成 管道外防腐层、测试桩、恒电位仪二台(一台工作一台备用)、阳极地床(辅助阳极)、长效参比电极、绝缘法兰(接头)等。

  1.2、牺牲阳极阴极保护系统的构成 管道外防腐层、测试桩、牺牲阳极、绝缘法兰(接头)等。

  2、阴极保护系统构成要素技术指标

  2.1管道外防腐层 新敷设的管道绝缘电阻率大于10000欧姆·M2,旧管道绝缘电阻率大于5000欧姆·M2

  2.2测试桩 平均每公里不少于一个

  2.3恒电位仪 根据设计功率满足要求,均完好

  2.4阳极地床 接地电阻、输出电流附合设计要求

  2.5长效参比电极 误差±10mv

  2.6绝缘法兰(接头) 电位法、漏电百分率满足标准要求

  2.7牺牲阳极 开路电位、闭路电流应满足设计要求对特殊管道以上要素技术指标参数有所不同,如旧管道的阴极保护系统。

  3、阴极保护系统的主要评价指标

  3.1、管地电位 使用标准硫酸铜电极在管道上方或旁边检测(下同),按石油部颁标准,管道任意点的管地电位小于-0.85V,当土壤含有还原菌,SO42-的浓度大于0.5%时,管道任意点的管地电位小于-0.95V;防腐层为石油沥青时,管地电位应大于-1.5V,防腐层为煤焦油瓷漆时,管地电位应大于-3.0V,防腐层为环氧粉末时,管地电位应大于-2.0V。

  3.2、保护电位 除去IR降后的管地电位,管道任意点的保护电位小于等于-0.85V,当土壤含有还原菌,SO42-的浓度大于0.5%时,管道任意点的保护电位小于-0.95V;防腐层为石油沥青时,保护电位应大于-1.5V,防腐层为煤焦油瓷漆时,保护电位应大于-3.0V,防腐层为环氧粉末时,保护电位应大于-2.0V。 满足上述要求的阴极保护系统即视为合格。

  4、阴极保护系统不能正常工作的原因与分析

  4.1管地电位、保护电位不合格。出现这种情况原因比较复杂,阴极保护系统要素出现问题均可能导致保护电位不合格。

  4.2恒电位仪输出电流过大。可能的原因有:①管道防腐层整体质量变差,缺陷多,泄漏的阴保电流多;②管道两端或分支未安装绝缘法兰(接头)③绝缘法兰(接头)失效

  4.3恒电位仪输出电压过大。可能的原因有:①长效参比电极失效,导致管道电位与实际相差大,使恒电位仪输出电位高;②阳极地床接地电阻大③接线电阻大

  4.4保护距离短。可能的原因有:①绝缘法兰(接头)失效②长效参比电极失效③管道防腐层整体质量变差,缺陷多④管道分支未安装绝缘法兰(接头) 以上阴极保护系统不能正常工作的情况之发生可能是一种,也可能是几种情况同时发生,此时原因将更加复杂。当阴极保护系统运行数年或不能正常工作时,需要对阴极保护系统进行系统地检测与评价。

  5、阴极保护系统检测评价的方法

  5.1、管地电位的检测

  ①日常检测。测试桩检测,阴保站检测。仪器:万用表、硫酸铜参比电极。方法:地表参比法。评价指标:-2000~-850mv ,依据防腐层类型的不同最低电位有所不同

  ②全线检测。检测方法:密间隔电位测量。检测仪器:密间隔管地电位检测仪、硫酸铜参比电极、匹配器(用于与管道连接)、断流器、GPS卫星同步天线等全线保护电位-1200~-850mv 依据防腐层类型的不同最低电位有所不同

  5.2、长效参比电极检测

  5.3、绝缘法兰(接头)检测

  5.4、PCM法(交流法) PCM+埋地管道防腐层检测仪 PCM+亚米级GPS定位记录仪

  5.5、阳极地床接地电阻检测。四极法(与系统断开) Z-C8测阻仪 ≤2Ω

  6、管道检测技术交流( 管道腐蚀检测常用设备)

  (1)PCM+亚米级GPS定位记录仪PCM Logger838;

  (2)燃气管网检测系统;

  (3)IPL瞬时电位记录仪;

  (4)便携式定量光谱仪(至少C、S、P等16元素);

  (5)密间距静态数据记录仪CIPS-Logger;

  (6)海底管道(江河管道)外腐蚀检测ROV系统(天津嘉信自主研发);

  (7)杂散电流检测方案及报价;

  (8)DM内外业一体化管道防腐层检测仪(美国Vivax-Metrotech);

  (9)接地电阻测试仪;

  (10)CIPS/DCVG埋地管道阴极保护检测系统;

  (11)埋地管道泄漏检测仪;

  (12)PCM+埋地管道防腐层探测检漏仪(英国雷迪公司);

  (13)RD8000埋地管道探测定位仪(英国雷迪公司);

  (14)便携式硬度计;

  (15)防腐层绝缘电阻测量仪;

  (16)电火花检测仪;

  (17)涂层测厚仪;

  (18)JX-SCM杂散电流检测仪(天津嘉信公司);

  (19)土壤电阻率测试仪;

  (20)数字万用电表;

  (21)密间隔管地电位检测仪(天津中国售后中心);

  (22)直流电压梯度检测系统(天津中国售后中心);

  (23)硫酸铜参比电极;

  (24)LD6000地下管线探测油气测绘大师;

  (25)SC-DView杂散电流检测及数据分析软件(中文,兼容进口设备);

  (26)ESTEC xp V8.0埋地管线外防腐层状况综合检测评估系统(软件)

  (27)长距离超声导波系统

  (28)管道漏磁检测系统

  (29)超声波涂层测厚仪

  (30)超声波测厚仪

  (31)超声波探伤仪

  

 

 

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