陰極保護(hù)講義1課件

陰極保護(hù)講義1ppt課件陰極保護(hù)講義1ppt課件1第一章緒論第二章陰極保護(hù)基本原理第三章陰極保護(hù)主要參數(shù)第四章陰極保護(hù)準(zhǔn)則第五章犧牲陽(yáng)極保護(hù)陽(yáng)極材料第六章外加電流陰極保護(hù)陽(yáng)極材料第七章輔助陽(yáng)極的選擇第八章恒電位儀操作規(guī)定

第九章陰極保護(hù)參數(shù)的測(cè)量第十章陰極保護(hù)的運(yùn)行管理第十一章陰極保護(hù)中的幾個(gè)屏蔽問題第十二章陰極保護(hù)站常見故障處理第一章緒論2第一章緒論一、腐蝕的危害1、阻礙新技術(shù)的發(fā)展2、造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失3、造成設(shè)備的破壞事故4、金屬資源和能源的浪費(fèi)第一章緒論一、腐蝕的危害1、阻礙新技術(shù)的發(fā)展3陰極保護(hù)講義1課件4陰極保護(hù)講義1課件5第二章陰極保護(hù)基本原理一、腐蝕電位或自然電位腐蝕電位（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：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，陰極區(qū)得到電子受到保護(hù)。第二章陰極保護(hù)基本原理一、腐蝕電位或自然電位腐蝕電位（6二、參比電極

為了對(duì)各種金屬的電極電位進(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。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參比電極氯化銀參比電極鋅參比電極飽和甘汞參比電極鋼鐵（土壤或水中）-0.85-0.750.25-0.778鋼鐵（硫酸鹽還原菌）-0.95-0.850.15-0.878二、參比電極為了對(duì)各種金屬的電極電位進(jìn)行比較，必須

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。三、陰極保護(hù)

有兩種辦法可以實(shí)現(xiàn)這一目的：

1、犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)

2、外加電流陰極保護(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81、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。特點(diǎn)：該方式簡(jiǎn)便易行，不需要外加電源，很少產(chǎn)生腐蝕干擾。

應(yīng)用：保護(hù)小型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。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9犧牲陽(yáng)極保護(hù)原理圖犧牲陽(yáng)極保護(hù)原理圖10

2、外加電流陰極保護(hù)：通過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)電位低于周圍環(huán)境。

應(yīng)用：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。2、外加電流陰極保護(hù)：通過外加直流電源以及輔助陽(yáng)極，11外加電流陰極保護(hù)原理外加電流陰極保護(hù)原理12外加電流陰極保護(hù)示意圖電流關(guān)系:ⅠIcⅠ＝ⅠIcⅠ-Ia外加電流陰極保護(hù)陽(yáng)極區(qū)陰極區(qū)腐蝕金屬陰極陽(yáng)極IcorIaIc腐蝕電池－＋I(xiàn)直流電源輔助陽(yáng)極陰極陽(yáng)極輔助陽(yáng)極I－－＋I(xiàn)cIaIaI-外加電流陰極保護(hù)示意圖電流關(guān)系:ⅠIcⅠ＝ⅠIcⅠ-Ia外加13第三章陰極保護(hù)主要參數(shù)1、自然電位金屬埋入土壤后，在無(wú)外部電流影響時(shí)的腐蝕電位。影響自然電位因素：金屬結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、表面狀況和土質(zhì)狀況，含水量等因素不同而異，一般有涂層埋地管道的自然電位在－0.4～－0.7VCSE（硫酸銅參比電極）之間，在雨季土壤濕潤(rùn)時(shí)，自然電位會(huì)偏負(fù)，一般新管道設(shè)計(jì)陰極保護(hù)時(shí)取平均值－0.55V。2、最小保護(hù)電位：金屬達(dá)到完全保護(hù)所需要的、絕對(duì)值最小的負(fù)電位值（相對(duì)于CSE為－0.85V)。第三章陰極保護(hù)主要參數(shù)1、自然電位金屬埋入14

3、最大保護(hù)電位：將電位控制在比析氫電位稍高的電位值，此電位稱為最大保護(hù)電位(相對(duì)于CSE為－1.25V)。（在陰極保護(hù)條件下，允許絕對(duì)值最大的負(fù)電位值）超過最大保護(hù)電位時(shí)稱為"過保護(hù)"。

過保護(hù)對(duì)管道的影響：保護(hù)電位不是愈低愈好，是有限度的，過低的保護(hù)電位會(huì)造成管道防腐層漏點(diǎn)處大量析出氫氣，造成涂層與管道脫離，即，陰極剝離，不僅使防腐層失效，而且電能大量消耗，還可導(dǎo)致金屬材料產(chǎn)生氫脆進(jìn)而發(fā)生氫脆斷裂。3、最大保護(hù)電位：將電位控制在比析氫電位稍高的電位值154、最小保護(hù)電流密度：使金屬腐蝕下降到最低程度或停止時(shí)所需要的保護(hù)電流密度，稱作最小保護(hù)電流密度，其常用單位為mA/m2表示。

5、瞬時(shí)斷電電位：在斷掉被保護(hù)結(jié)構(gòu)的外加電源或犧牲陽(yáng)極0.2—0.5秒中之內(nèi)讀取的結(jié)構(gòu)對(duì)地電位。由于此時(shí)沒有外加電流從介質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)，所測(cè)電位為結(jié)構(gòu)的實(shí)際極化電位，不含IR降（介質(zhì)中的電壓降）。

4、最小保護(hù)電流密度：使金屬腐蝕下降到最低程度或停16第四章陰極保護(hù)準(zhǔn)則

1、“在通電的情況下，埋地鋼鐵結(jié)構(gòu)最小保護(hù)電位為-0.85VCSE或更負(fù)，在有硫酸鹽還原菌存在的情況下，最小保護(hù)電位為-0.95VCSE，該電位不含土壤中電壓降（IR降：電流在介質(zhì)中流動(dòng)所造成的電阻壓降）”。

2、瞬時(shí)斷電電位與自然電位之差不得小于100mV。

在有些情況下，在斷開電源0.2-0.5秒內(nèi)測(cè)量斷電電位，待結(jié)構(gòu)去極化后（24或48小時(shí)后）再測(cè)量結(jié)構(gòu)電位（自然電位），其差值應(yīng)不小于100mV。也可以用通電電位（極化后）減去瞬時(shí)通電電位來(lái)計(jì)算極化電位。第四章陰極保護(hù)準(zhǔn)則1、“在通電的情況下，埋地鋼173、最大保護(hù)電位的限制應(yīng)根據(jù)覆蓋層及環(huán)境確定，以不損壞覆蓋層的粘結(jié)力為準(zhǔn)，一般瞬時(shí)斷電電位不得低于－1.10VCSE。

判斷陰極保護(hù)電位是否過大應(yīng)以斷電電位為判斷基礎(chǔ)，只要斷電電位不低于－1.1VCSE，通電電位再大也沒有關(guān)系。3、最大保護(hù)電位的限制應(yīng)根據(jù)覆蓋層及環(huán)境確定，以不18第五章犧牲陽(yáng)極保護(hù)陽(yáng)極材料

1、鎂犧牲陽(yáng)極：鎂陽(yáng)極可用于電阻率在20歐姆.米到100歐姆.米的土壤或淡水環(huán)境。高電位鎂陽(yáng)極的電位為-1.75VCSE，低電位鎂陽(yáng)極的電位為-1.55VCSE。2、鋅犧牲陽(yáng)極

：鋅陽(yáng)極多用于土壤電阻率小于15歐姆.米的土壤環(huán)境或海水環(huán)境。電極電位－1.1VCSE。3、鋁犧牲陽(yáng)極

：大多用于海水環(huán)境金屬結(jié)構(gòu)或原油儲(chǔ)罐內(nèi)底板的陰極保護(hù)。其電極電位為-1.05VCSE。第五章犧牲陽(yáng)極保護(hù)陽(yáng)極材料1、鎂犧牲陽(yáng)極：鎂陽(yáng)極可用于電194、帶狀陽(yáng)極：

為了減小陽(yáng)極接地電阻，有時(shí)會(huì)采用帶狀鎂陽(yáng)極或鋅陽(yáng)極。陽(yáng)極帶沿被保護(hù)結(jié)構(gòu)鋪設(shè)，使電流分布更加均勻。當(dāng)陽(yáng)極帶沿管道鋪設(shè)時(shí)，每隔一段距離就應(yīng)該與管道連接一次。間距不應(yīng)太大，因?yàn)殡S著陽(yáng)極的消耗，截面積不斷減小，陽(yáng)極帶電阻會(huì)逐步增大。為了減少沿陽(yáng)極帶的電壓降，連接間隔一般不大于305米。帶狀陽(yáng)極的一般規(guī)格為19x9.5mmx305m每卷。

5、回填料：

當(dāng)使用填料時(shí)，陽(yáng)極的電流輸出效率提高。如果將陽(yáng)極直接埋入土壤，由于土壤的成分不均勻，會(huì)造成陽(yáng)極自身腐蝕，從而降低陽(yáng)極效率。填料作用：一是保持水分，降低陽(yáng)極的接地電阻，二是使陽(yáng)極表面均勻腐蝕，提高陽(yáng)極利用效率。4、帶狀陽(yáng)極：

為了減小陽(yáng)極接地電阻，有時(shí)會(huì)采用帶狀20

第六章外加電流陰極保護(hù)陽(yáng)極材料輔助陽(yáng)極：與強(qiáng)制電流電源的正極相連，僅限于導(dǎo)電為目的的電極，是外加電流系統(tǒng)中的重要組成部分。作用：將保護(hù)電流經(jīng)過介質(zhì)傳遞到被保護(hù)結(jié)構(gòu)物表面上。陽(yáng)極地床：

是由輔助陽(yáng)極和其周圍的填充碳質(zhì)回填料而構(gòu)成。1、理想的埋地用輔助陽(yáng)極應(yīng)當(dāng)具有如下性能：

(1)良好的導(dǎo)電性能，工作電流密度大，極化??；

(2)在苛刻的環(huán)境中，有良好的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性，消耗率低，壽命長(zhǎng)；

(3)機(jī)械性能好，不易損壞，便于加工制造，運(yùn)輸和安裝；

(4)綜合保護(hù)費(fèi)用低。第六章外加電流陰極保護(hù)陽(yáng)極材料輔助陽(yáng)極：與強(qiáng)制電流212、目前主要使用的幾種陽(yáng)極材料及性能

廢鋼鐵陽(yáng)極：是早期外加電流陰極保護(hù)常用陽(yáng)極材料，其來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉。由于是溶解性陽(yáng)極，表面很少析出氣體，因而地床中不存在氣阻問題。其缺點(diǎn)是消耗速率大，在土壤中為8.4kg/A.a，使用壽命較短，多用于臨時(shí)性保護(hù)或高電阻率土壤中。

石墨陽(yáng)極：是由碳素在高溫加熱后形成的晶體材料，通常用石蠟、亞麻油或樹脂進(jìn)行浸漬處理，以減少電解質(zhì)的滲入，增加機(jī)械強(qiáng)度。經(jīng)浸漬處理后，石墨陽(yáng)極的消耗率將明顯減小。石墨陽(yáng)極價(jià)格較低，并易于加工，但軟而脆，在運(yùn)輸和安裝時(shí)易損壞，隨著新的陽(yáng)極材料出現(xiàn)，其在地床中的應(yīng)用逐漸減少。2、目前主要使用的幾種陽(yáng)極材料及性能廢鋼鐵陽(yáng)極：是早期外高硅鑄鐵陽(yáng)極：適用于各種環(huán)境介質(zhì)如海水、淡水、咸水、土壤中。當(dāng)陽(yáng)極電流通過時(shí)，在其表面會(huì)發(fā)生氧化，形成一層薄的SiO2多孔保護(hù)膜，極耐酸，可阻止基體材料的腐蝕，降低陽(yáng)極的溶解速率，具有良好的導(dǎo)電性能。除用于焦碳地床中以外，高硅鑄鐵陽(yáng)極有時(shí)也可直接埋在低電阻率土壤中。高硅鑄鐵硬度很高，耐磨蝕和沖刷作用，但不易機(jī)械加工，只能鑄造成型，另外脆性大，搬運(yùn)和安裝時(shí)易損壞。高硅鑄鐵陽(yáng)極：適用于各種環(huán)境介質(zhì)如海水、淡水、咸水、土壤中。23

第七章輔助陽(yáng)極的選擇

輔助陽(yáng)極是強(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，也可能是周圍電解質(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。第七章輔助陽(yáng)極的選擇輔助陽(yáng)極是強(qiáng)制電流陰極保護(hù)1、輔助陽(yáng)極埋設(shè)位置的選擇

輸管道的干線上：一般設(shè)在距管道300～500米之間為宜。管道較短或油氣管道較密集的地區(qū)，采用50～300米之間是合適的。選擇陽(yáng)極安裝的位置的原則：

(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；1、輔助陽(yáng)極埋設(shè)位置的選擇輸管道的干線上：一般設(shè)在距管道325(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。

(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262、輔助陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)

1.1淺埋式地床結(jié)構(gòu)：將電極埋入距地表1～5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。(1)立式陽(yáng)極:由一根或多根垂直埋入地中的陽(yáng)極排列構(gòu)成，電極間用電纜聯(lián)接。(3)聯(lián)合式陽(yáng)極:指采用鋼鐵材料制成地床，它由上端聯(lián)接著水平干線的一排立式陽(yáng)極所組成。(2)水平式陽(yáng)極:將陽(yáng)極以水平方向埋入一定深度的地層中。2、輔助陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)1.1淺埋式地床結(jié)構(gòu)：將電極埋入2.2

深埋式陽(yáng)極(深井式)

當(dāng)陽(yáng)極地床周圍存在干擾、屏蔽、地床位置受到限制，或者在地下管網(wǎng)密集區(qū)進(jìn)行區(qū)域性陰極保護(hù)時(shí)，使用深埋式陽(yáng)極，可獲得淺埋式陽(yáng)極所不能得到的保護(hù)效果。深埋式地床根據(jù)埋設(shè)深度不同可分為淺深井(20～40米)、中深井(50～100米)和深井(>100米)三種。優(yōu)點(diǎn):接地電阻小，對(duì)周圍干擾小，消耗功率低，電流分布比較理想。缺點(diǎn):施工復(fù)雜技術(shù)要求高，單井造價(jià)貴。尤其是深度超過100米的深陽(yáng)極，施工需要大鉆機(jī)，這就限制了它的應(yīng)用。2.2

深埋式陽(yáng)極(深井式)

當(dāng)陽(yáng)極地床周圍存在干3、陽(yáng)極地床填料

(1)陽(yáng)極地床填料的功能

1)增大陽(yáng)極與土壤的接觸，從而降低地床接地電阻；

2)將陽(yáng)極電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移到填料與土壤之間進(jìn)行，延長(zhǎng)陽(yáng)極的使用壽命；

3)填料可以消除氣體堵塞。

(2)對(duì)填料的要求

1)填料顆粒必須是導(dǎo)電體，以保證陽(yáng)極與土壤之間良好的導(dǎo)電性。

2)填料應(yīng)成本低，來(lái)源廣，具有較連續(xù)的接觸表面。4、接地電阻目前接地電阻一般不大于1歐左右。3、陽(yáng)極地床填料(1)陽(yáng)極地床填料的功能

1)增大29第八章恒電位儀操作規(guī)定

一、恒電位儀使用保養(yǎng)1、恒電位儀要保持性能良好，能夠正常開機(jī)，并保持輸出電流正常無(wú)雜音，各部位無(wú)銹蝕、灰塵，機(jī)殼表面完好明亮。2、經(jīng)常檢查電路輸入、陽(yáng)極和陰極輸出線、參比電極是否接觸良好，是否有干涸，每月檢查一次，每季度測(cè)陽(yáng)極地床電阻一次。第八章恒電位儀操作規(guī)定一、恒電位儀使用保養(yǎng)30二、KHL-30/40可控硅恒電位儀

（一）操作注意事項(xiàng)：1、安裝、接線等作業(yè)，請(qǐng)務(wù)必在切斷全部電源后進(jìn)行；2、清掃及擰緊端子須在關(guān)閉電源后進(jìn)行，以防短路及觸電；3、更換控制板或元器件時(shí)須在關(guān)閉電源后進(jìn)行，以防損壞設(shè)備。（二）性能參數(shù)：輸入電壓：220±10%VAC，50HZ

電位控制精度：≤±5mV

參比電極：使用任意長(zhǎng)效電極，極化電位-3V~3V任選二、KHL-30/40可控硅恒電位儀（一）操作注意事項(xiàng)：31（三）使用說(shuō)明KHL-30/40型可控硅恒電位儀的使用，請(qǐng)遵照以下步驟進(jìn)行：1、

連接電纜打開裝置的后蓋板，將準(zhǔn)備好的電纜按接線端子上的標(biāo)識(shí)，一一對(duì)應(yīng)接好，接線端子圖如下：（三）使用說(shuō)明1、連接電纜32說(shuō)明：交流輸入端子：交流220V電源進(jìn)線；輸出正端和輸出負(fù)端：是恒電位儀的直流輸出端，它接陽(yáng)極和管道（陰極）；零位：是參比電極的參考零位，接在管道陰極上；參比：是參比電極給出的參比電位，接參比電極。

說(shuō)明：33陰極保護(hù)講義1課件342、操作方法：手動(dòng)方法和自動(dòng)方法2.1手動(dòng)方式手動(dòng)方式主要用于檢查、調(diào)試以及陰極初始極化時(shí)使用，其操作步驟如下：（1）將手動(dòng)方式轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至手動(dòng)方式；（2）

打開電源開關(guān)；（3）順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手動(dòng)輸出電流給定電位器，使輸出電流達(dá)到所需值。

2、操作方法：手動(dòng)方法和自動(dòng)方法2.1手動(dòng)方式陰極保護(hù)講義1課件362.2自動(dòng)方式自動(dòng)方式用于無(wú)人值守時(shí)本設(shè)備自動(dòng)將保護(hù)電位恒定于設(shè)點(diǎn)值。其操作步驟如下：(1)將工作方式（手動(dòng)/自動(dòng)）轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至自動(dòng)方式；(2)打開電源（停/啟）開關(guān)；(3)將（給定/測(cè)量）轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至給定位置；(4)調(diào)節(jié)（電位給定）電位器設(shè)定所要的保護(hù)電位值（其值可以從電位指示儀表中顯示出）；2.2自動(dòng)方式37

第九章陰極保護(hù)參數(shù)的測(cè)量

一、測(cè)量?jī)x器

(一)

分類

按測(cè)量種類可分為：

1、電流安培計(jì)單位安培A

毫安計(jì)單位毫安mA

2、電壓伏特計(jì)單位伏特V

毫伏計(jì)單位毫伏mV

3、電阻歐姆計(jì)單位歐姆Ω

兆歐計(jì)單位兆歐MΩ第九章陰極保護(hù)參數(shù)的測(cè)量一、測(cè)量?jī)x器(一)

分類

按38二、測(cè)量方法

1、儀表應(yīng)具有滿足測(cè)試要求，顯示速度，攜帶方便，耗電小，堅(jiān)固耐震，按國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行校驗(yàn)。

2、提高準(zhǔn)確度宜選用數(shù)字式儀表。

3、管地電位測(cè)量應(yīng)采用銅--飽和硫酸銅的參比電極

①銅電極采用紫銅(純度>99.7％)；

②CuSO4采用化學(xué)純，用蒸餾水配制；

③滲透膜采用滲透率高的微孔材料；

④允許電流密度≤5μA/cm2。

4、連接點(diǎn)接觸良好。

5、導(dǎo)線宜采用銅芯絕緣軟線。二、測(cè)量方法

1、儀表應(yīng)具有滿足測(cè)試要求，顯示速度，39三、管地電位測(cè)試

1、地表參比法

a、用于測(cè)量管道自然電位、保護(hù)電位和犧牲陽(yáng)極的開路，閉路電位的測(cè)量。

b、線路連接見圖。

c、使用高阻電壓表，推薦使用數(shù)字萬(wàn)用表，如TD-830

d、CSE放在管道頂上方潮濕土壤，保證與土壤接觸良好。每次采用方法應(yīng)相同，不然測(cè)量誤差太大造成錯(cuò)誤判斷。

e、電壓表?yè)艿胶线m的量程上。2、近參比法

a、當(dāng)土壤IR降較大時(shí)，推薦采用近參比法。

b、沿管頂方向，距測(cè)試樁1m范圍內(nèi)挖一個(gè)安放參比電極的探坑，將參比電極置于距管壁3～5cm處。三、管地電位測(cè)試1、地表參比法

a、用于測(cè)量管道自403、斷電法

a、為消除陰極保護(hù)電位中的IR降的影響，宜采用斷電法測(cè)試管道的保護(hù)電位。

b、斷電法通過電流斷續(xù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，斷續(xù)器應(yīng)串連在陰極保護(hù)電流輸出端上。

c、在非測(cè)試期間，陰保站處于連續(xù)的供電狀態(tài)；在測(cè)試管道保護(hù)電位或防腐層電阻期間，陰保站處于向管道供電12S、停3S的間歇狀態(tài)下。同一系統(tǒng)的全部陰極保護(hù)站，間歇供電必須同步進(jìn)行，同步誤差不大于0.1S。通電期間用地表法測(cè)得的電位，即為參比電極安放到管道處的管道保護(hù)電位。3、斷電法

a、為消除陰極保護(hù)電位中的IR降的影響，41陰極保護(hù)講義1課件42測(cè)量步驟：1、主要工具：萬(wàn)用表、參比電極、連接電線、紗布、尖嘴鉗。2、把萬(wàn)用表正極接參比電極、負(fù)極接測(cè)試樁測(cè)試線，參比電極與大地接觸良好，底部不能有巖石，并保持濕土，參比電極必須放在管道上方，3、打開儀器電源開關(guān)，調(diào)到測(cè)量所需電位檔位。4、待測(cè)量穩(wěn)定30秒鐘后，開始讀取較穩(wěn)定的數(shù)值，此時(shí)測(cè)的電位為管道的保護(hù)電位。測(cè)量步驟：43四、絕緣法蘭絕緣性能測(cè)試

1、電位法

a、用于判斷安裝在管道上絕緣法蘭的絕緣性能。

b、在陰極保護(hù)通電之前，用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量絕緣法蘭非保護(hù)側(cè)法蘭盤a的對(duì)地電位Va1；使保護(hù)側(cè)法蘭盤的對(duì)地位Vb達(dá)到保護(hù)電位值(-0.85～-1.5V)，再測(cè)量a點(diǎn)的對(duì)電位Va2，若Va2與Va1基本相同，一般認(rèn)為絕緣法蘭絕緣性能良好；若Va2>Va1，且Va2接近Vb的數(shù)值，則一般認(rèn)為絕緣法蘭絕緣性能很差。管道電絕緣：通過在管道中、在管道支撐構(gòu)筑物上、或在管道附件上裝設(shè)專門的電絕緣裝置，避免在管道和其他金屬構(gòu)筑物間形成金屬的導(dǎo)電通路。四、絕緣法蘭絕緣性能測(cè)試1、電位法

a、用于判斷安裝在44電位法測(cè)試接線示意圖電位法測(cè)試接線示意圖452、漏電電阻測(cè)試法

a、用于已安裝到管道上絕緣法蘭，采用電位法測(cè)試其絕緣性能可疑時(shí)，應(yīng)進(jìn)行漏電電阻或漏電百分率測(cè)試。

b、絕緣法蘭漏電電阻測(cè)試的步驟如下：

1、按照下圖接好測(cè)試線路，其中a、b之間的水平距離不小于D，bc段的長(zhǎng)度宜為30米。

2、調(diào)節(jié)強(qiáng)制電源E的輸出電流I1，使保護(hù)側(cè)的管道達(dá)到陰極保護(hù)電位值。

3、用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)定絕緣法蘭兩側(cè)d、e間的電位差值△V。

4、測(cè)定bc段的管內(nèi)電流I2.5、讀取強(qiáng)制電源向管道提供的陰極保護(hù)電流I1。2、漏電電阻測(cè)試法

a、用于已安裝到管道上絕緣法蘭，采用46C、絕緣法蘭漏電電阻按照下式計(jì)算：RH=△V/I1-I2RH－絕緣法蘭漏電電阻△V－絕緣法蘭兩側(cè)的電位差I(lǐng)1－強(qiáng)制電源的輸出電流I2－bc段的管內(nèi)電流d、絕緣法蘭漏電百分率按下式計(jì)算：漏電百分率＝I1-I2/I1×100%若測(cè)試結(jié)果I2＞I1，則認(rèn)為絕緣法蘭的漏電電阻無(wú)窮大，漏電百分率為零，絕緣法蘭絕緣性能良好。C、絕緣法蘭漏電電阻按照下式計(jì)算：47漏電電阻測(cè)試接線示意圖漏電電阻測(cè)試接線示意圖483、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,從而使得兩法蘭盤側(cè)不再具有絕緣性能。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)就很容易。4、漏電點(diǎn)的查找絕緣法蘭漏電的測(cè)定?？煞謩e測(cè)量絕緣法蘭兩側(cè)管段的管地電位,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。也可在非保護(hù)側(cè)測(cè)法蘭端部的對(duì)地電位,如果電位比非保護(hù)管道的電位要負(fù),則此絕緣法蘭漏電。3、絕緣法蘭失效或漏電49五、土壤電阻率的測(cè)量

1、測(cè)試導(dǎo)線與儀器的連接如圖：

將藍(lán)色導(dǎo)線接測(cè)試插口H，將紅色導(dǎo)線接測(cè)試插口S，將綠色導(dǎo)線接測(cè)試插口ES，將黑色導(dǎo)線接測(cè)試插口E。

五、土壤電阻率的測(cè)量1、測(cè)試導(dǎo)線與儀器的連接如圖：將藍(lán)色502、沿直線將四根接地棒打入地下，間距相等，接地棒插入地下的深度為a/20。3、將四根測(cè)試導(dǎo)線按儀器背面的接線圖連接。4、打開電源開關(guān)，將功能選擇開關(guān)調(diào)至ρ位置。5、按DIST鍵，以米為單位輸入接地棒間的距離a，范圍從1米到10米。

6、按START鍵，顯示按公式ρ=2πaR計(jì)算的土壤電阻率ρ，該土壤電阻率為土壤深度為a處的土壤電阻率。按SAVE鍵儲(chǔ)存測(cè)量值。

2、沿直線將四根接地棒打入地下，間距相等，接地棒插入地下的深517、如需重新讀取測(cè)量數(shù)值，按RCL鍵讀取儲(chǔ)存數(shù)值。8、如想得到不同地方土壤電阻率的平均值，可按以下步驟進(jìn)行：9、功能選擇開關(guān)調(diào)至AVG位置，按兩次CLR鍵，消除所有的儲(chǔ)存數(shù)值。10、功能選擇開關(guān)調(diào)至ρ位置進(jìn)行土壤電阻率測(cè)量。11、按MEMAVG儲(chǔ)存所有的測(cè)量結(jié)果（最多可儲(chǔ)存10個(gè)測(cè)量值）。12、完成所有測(cè)量后，將功能選擇開關(guān)調(diào)至AVG位置，過一會(huì)顯示測(cè)量次數(shù)及平均值。7、如需重新讀取測(cè)量數(shù)值，按RCL鍵讀取儲(chǔ)存數(shù)值。52六、犧牲陽(yáng)極輸出電流的測(cè)量（標(biāo)準(zhǔn)電阻法）

將0.1歐姆的標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)在陽(yáng)極輸出線中，采用準(zhǔn)確度0.02級(jí)的數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓降，除以電阻即可以得到輸出電流。七、管/地電位測(cè)量（自然電位）

1、接線要求：與電位測(cè)試方法相同，但必須在被測(cè)管道斷開陰極保護(hù)并消除極化后方可測(cè)試，埋地管道的測(cè)試通常在斷開保護(hù)二十四小時(shí)后開始。

六、犧牲陽(yáng)極輸出電流的測(cè)量（標(biāo)準(zhǔn)電阻法）

將0.1歐姆的標(biāo)53八、參比電極的維護(hù)1、參比電極硫酸銅溶液的配制：把化學(xué)純硫酸銅晶體倒入干凈的玻璃燒杯中，然后倒入適量的蒸餾水（配置用水溫度25℃），用干凈的玻璃棒（不能用金屬棒）攪拌溶解，并由部分沉積，至此飽和硫酸銅溶液配成。2、打開參比電極上蓋，把參比電極中的液體倒出，取下各部件。3、檢查接點(diǎn)連接是否良好，接觸不良處重新連接。清除各部位的表面附著物，特別是銅棒應(yīng)用砂紙打磨干凈。檢查半透膜是否完好，發(fā)現(xiàn)損壞及時(shí)更換，如發(fā)現(xiàn)堵塞應(yīng)用熱水認(rèn)真浸泡清洗。4、倒入配置好的飽和硫酸銅溶液，使之淹沒銅棒的三分之二以上，擰緊上蓋，檢查底部半透膜應(yīng)有溶液滲出，但不能有溶液漏出，否則應(yīng)更換半透膜。八、參比電極的維護(hù)54九、管線內(nèi)電流的測(cè)量

1、主要工具：蓄電池、可調(diào)電阻器、電位差計(jì)、電流表、連接電線、紗布、尖嘴鉗。2、按圖連接測(cè)量線路，確保蓄電池流出電流與管內(nèi)電流方向相反。3、緩慢調(diào)整可調(diào)電阻器阻值，增大回路電流，同時(shí)注意觀察電位差計(jì)示值變化。4、當(dāng)電位差計(jì)示值為零時(shí)，讀取電流表讀數(shù)，恢復(fù)可調(diào)電阻器至最大電阻值。5、重復(fù)步驟3、4兩次，取三次電流表讀數(shù)平均值即為管內(nèi)電流數(shù)值。九、管線內(nèi)電流的測(cè)量1、主要工具：蓄電池、可調(diào)電阻器、電位陰極保護(hù)講義1課件561、陽(yáng)極地床接地電阻的測(cè)量通常采用接地電阻三線測(cè)量法。2、測(cè)試導(dǎo)線與儀器的連接如圖：十、陽(yáng)極地床接地電阻的測(cè)量將藍(lán)色導(dǎo)線接測(cè)試插口H，將紅色導(dǎo)線接測(cè)試插口S，將黑色導(dǎo)線接測(cè)試插口E。1、陽(yáng)極地床接地電阻的測(cè)量通常采用接地電阻三線測(cè)量法。十、陽(yáng)3、打開電源開關(guān)，將功能選擇開關(guān)調(diào)至EARTH3WIRES位置，將測(cè)試導(dǎo)線短路。4、按SAVE鍵，顯示字母K。接著按START鍵，首先顯示導(dǎo)線電阻值，然后顯示0.00，表示儀器已校準(zhǔn)，可以進(jìn)行接地電阻測(cè)量。如更換測(cè)試導(dǎo)線，須重新校正。5、將電壓探棒和電流探棒分別插入距陽(yáng)極地床20米、40米的土壤中，要求電壓探棒與電流探棒連線與陽(yáng)極地床垂直。金屬探棒插入位置土壤應(yīng)潮濕，否則應(yīng)加水潤(rùn)濕。金屬探棒插入地面深度0.2米左右為宜。6、將藍(lán)色導(dǎo)線接電流探棒，將紅色導(dǎo)線接電壓探棒，將黑色導(dǎo)線接陽(yáng)極地床，同時(shí)將陽(yáng)極地床與陰極保護(hù)系統(tǒng)斷開。7、按START鍵開始測(cè)量并讀取讀數(shù)，該數(shù)值即為陽(yáng)極地床接地電阻值。按SAVE鍵儲(chǔ)存測(cè)量值。

8、如需重新讀取測(cè)量數(shù)值，按RCL鍵讀取儲(chǔ)存數(shù)值。

3、打開電源開關(guān)，將功能選擇開關(guān)調(diào)至EARTH3WIRES位第十章陰極保護(hù)的運(yùn)行管理

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

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)檢查管道的絕緣法蘭的絕緣性能是否正常；管道沿線布置的設(shè)施如閥門等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)。第十章陰極保護(hù)的運(yùn)行管理一、陰極保護(hù)投入前的準(zhǔn)備和驗(yàn)收((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《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)

對(duì)陰極保護(hù)施工質(zhì)量的驗(yàn)收

1、對(duì)陰極保護(hù)間二、陰極保護(hù)投入運(yùn)行

1、組織人員測(cè)定全線管道自然電位、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

按照直流電源恒電位儀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)開始測(cè)試直流電源輸出電流、電壓、通電點(diǎn)電位、管道沿線保護(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)電位過低，則需再適當(dāng)調(diào)節(jié)通電點(diǎn)電位至滿足全線陰極保護(hù)電位指標(biāo)為止。二、陰極保護(hù)投入運(yùn)行1、組織人員測(cè)定全線管道自然電613、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。

3、保護(hù)電位的控制

各站通電點(diǎn)電位的控制三、陰極保護(hù)站的日常維護(hù)管理1、陰極保護(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，以及接至陽(yáng)極地床、通電點(diǎn)的導(dǎo)線是否完好，接頭是否牢固。

2)檢查配電盤上熔斷器的保險(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。三、陰極保護(hù)站的日常維護(hù)管理1、陰極保護(hù)設(shè)施的日常維護(hù)

3)觀察電氣儀表，在專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，防止儀器過熱。3)觀察電氣儀表，在專用的表格上記錄輸出電壓、642、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)算開機(jī)率。

全年小時(shí)數(shù)-全年停機(jī)小時(shí)數(shù)

開機(jī)率=──────────────

全年小時(shí)數(shù)2、恒電位儀的維護(hù)

1)陰極保護(hù)恒電位儀一般都配653、硫酸銅電極的維護(hù)

1)使用定型產(chǎn)品或自制硫酸銅電極，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。3、硫酸銅電極的維護(hù)

1)使用定型產(chǎn)品或自制硫酸664、陽(yáng)極地床的維護(hù)

1)陽(yáng)極架空線：每月檢查一次線路是否完好，如電桿有無(wú)傾斜，瓷瓶、導(dǎo)線是否松動(dòng)，陽(yáng)極導(dǎo)線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。4、陽(yáng)極地床的維護(hù)

1)陽(yáng)極架空線：每月檢查一675、絕緣法蘭的維護(hù)

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。6、陰極保護(hù)管理

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)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，即線路走向圖、保護(hù)電位曲線圖、崗位責(zé)任制。5、絕緣法蘭的維護(hù)

定期檢測(cè)絕緣法蘭兩側(cè)管地電位，683)陰極保護(hù)站投產(chǎn)后，電氣設(shè)備接線不得擅自改動(dòng)，需要改變的應(yīng)由主管部門作出方案，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，填寫好運(yùn)行日志，向生產(chǎn)調(diào)度部門匯報(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，保證全年98％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。

7)每年在規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)量管道沿線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，使全線達(dá)到完全的陰極保護(hù)。3)陰極保護(hù)站投產(chǎn)后，電氣設(shè)備接線不得擅自改動(dòng)，需要改69第十一章陰極保護(hù)中的幾個(gè)屏蔽問題

一、金屬結(jié)構(gòu)對(duì)管道的屏蔽

1、管道穿越公路，鐵路，以及河流時(shí)套管的屏蔽

在管道穿越公路，鐵路，以及河流時(shí)，經(jīng)常需要將輸油管放在金屬套管中。以對(duì)管道進(jìn)行附加保護(hù)，并認(rèn)為，套管與輸送管充分絕緣。采用套管時(shí)，將有以下情況發(fā)生：(1)輸送管與套管完全絕緣，套管與輸送管的環(huán)型空間內(nèi)沒有電解液存在。在這種情況下，陰極保護(hù)電流被完全屏蔽，但輸送管僅受大氣腐蝕。第十一章陰極保護(hù)中的幾個(gè)屏蔽問題一、金屬結(jié)構(gòu)對(duì)管道的屏蔽70(2)輸送管與套管之間沒有電氣連接，但套管內(nèi)有電解液或泥土，此時(shí)，陰極保護(hù)電流從土壤中經(jīng)過套管到達(dá)輸送管，在這種情況下，輸送管以及套管的外壁會(huì)得到陰極保護(hù)，而套管的內(nèi)壁因?yàn)榕欧烹娏鞫涌旄g。

(3)套管與輸送管短路，一旦套管與輸送管發(fā)生短路，陰極保護(hù)電流沿套管通過接觸點(diǎn)返回到輸送管，此時(shí)，如果套管與輸送管之間有電解液，輸送管將發(fā)生嚴(yán)重腐蝕，即使沒有電解液，如果套管防腐層較差，也會(huì)泄漏大量電流，使套管附近的一段管道得不到充分保護(hù)。

因此，在設(shè)計(jì)中，應(yīng)該盡量避免采用套管，而靠提高輸送管的壁厚來(lái)提高強(qiáng)度。在必須使用套管的情況下，應(yīng)采取必要的密封措施，防止電解液進(jìn)入，并保證套管與輸送管的絕緣。(2)輸送管與套管之間沒有電氣連接，但套管內(nèi)有電712、固定墩鋼筋的屏蔽

當(dāng)固定墩內(nèi)的鋼筋與輸送管發(fā)生意外接觸時(shí)，其影響相當(dāng)于一個(gè)短路的套管。陰極保護(hù)電流通過鋼筋并通過接觸點(diǎn)返回管道。盡管鋼筋之間存在間隙，但密布的鋼筋仍能阻斷大部分陰極保護(hù)電流，使固定敦內(nèi)的管道得不到充分保護(hù)。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)減小鋼筋與套管短路的可能性。在施工中也要經(jīng)常檢測(cè)鋼筋與輸送管的電阻。2、固定墩鋼筋的屏蔽

當(dāng)固定墩內(nèi)的鋼筋與輸送管發(fā)生72第十二章陰極保護(hù)站常見故障處理

序號(hào)故障現(xiàn)象可能原因措施1整機(jī)無(wú)直流電流和電壓指示交、直流熔斷器燒壞更換熔斷器2無(wú)輸出控制板上無(wú)±15V晶閘管壞或快熔燒損晶閘管門極無(wú)觸發(fā)脈沖檢查變壓器和控制板更換損壞元件檢查控制板脈沖發(fā)生電路3整機(jī)工作中嗡嗡發(fā)響，無(wú)直流輸出整流器半導(dǎo)體元件被擊穿更換同規(guī)格的半導(dǎo)體元件4整機(jī)正常工作時(shí)，直流電流突然無(wú)指示直流輸出熔斷器燒壞陰、陽(yáng)極導(dǎo)線斷路更換熔斷器檢查維修陰、陽(yáng)極線路5直流輸出電流慢慢下降，電壓上升輔助陽(yáng)極腐蝕嚴(yán)重、“氣阻”或回路電阻增加更換或檢修輔助陽(yáng)極，檢修回路各接頭使之接觸良好，察看導(dǎo)線有無(wú)破損第十二章陰極保護(hù)站常見故障處理序號(hào)故障現(xiàn)象可能原因措736陰極保護(hù)電流短時(shí)間內(nèi)增加較大，保護(hù)距離縮短管線上絕緣裝置漏電或與非保護(hù)管道連接修理或更換絕緣法蘭，或排除保護(hù)管道漏電點(diǎn)7電壓、電流偏大（偏?。┖汶娢蛔儔罕壤缓线m調(diào)整恒電位儀變壓比例8電壓、電流正常，但電位波動(dòng)頻繁雜散電流干擾采取排流措施9故障指示燈亮輸出電流高于設(shè)定值而保護(hù)關(guān)機(jī)，停數(shù)秒后再開機(jī)10輸出電流未達(dá)到要求值，故障燈亮過流保護(hù)設(shè)定值太低調(diào)節(jié)控制板上電位器W8，提高設(shè)定值11保護(hù)電位不能控制參比電極電阻大測(cè)量參比電極電阻與電位，必要時(shí)更換12修理整機(jī)后送電管地電位反號(hào)恒電位儀輸出正負(fù)極接反，正極與管道相連立即停電，改正接線6陰極保護(hù)電流短時(shí)間內(nèi)增加較大，保護(hù)距離縮短管線上絕緣裝置漏74謝謝大家！

不妥之處，敬請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)和同事，多多指正、多提寶貴意見！

最后祝各位領(lǐng)導(dǎo)和同事身體健康，萬(wàn)事如意！

謝謝大家！不妥之處，敬請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)和同事，多多75陰極保護(hù)講義1ppt課件陰極保護(hù)講義1ppt課件76第一章緒論第二章陰極保護(hù)基本原理第三章陰極保護(hù)主要參數(shù)第四章陰極保護(hù)準(zhǔn)則第五章犧牲陽(yáng)極保護(hù)陽(yáng)極材料第六章外加電流陰極保護(hù)陽(yáng)極材料第七章輔助陽(yáng)極的選擇第八章恒電位儀操作規(guī)定

第九章陰極保護(hù)參數(shù)的測(cè)量第十章陰極保護(hù)的運(yùn)行管理第十一章陰極保護(hù)中的幾個(gè)屏蔽問題第十二章陰極保護(hù)站常見故障處理第一章緒論77第一章緒論一、腐蝕的危害1、阻礙新技術(shù)的發(fā)展2、造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失3、造成設(shè)備的破壞事故4、金屬資源和能源的浪費(fèi)第一章緒論一、腐蝕的危害1、阻礙新技術(shù)的發(fā)展78陰極保護(hù)講義1課件79陰極保護(hù)講義1課件80第二章陰極保護(hù)基本原理一、腐蝕電位或自然電位腐蝕電位（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：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，陰極區(qū)得到電子受到保護(hù)。第二章陰極保護(hù)基本原理一、腐蝕電位或自然電位腐蝕電位（81二、參比電極

為了對(duì)各種金屬的電極電位進(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。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參比電極氯化銀參比電極鋅參比電極飽和甘汞參比電極鋼鐵（土壤或水中）-0.85-0.750.25-0.778鋼鐵（硫酸鹽還原菌）-0.95-0.850.15-0.878二、參比電極為了對(duì)各種金屬的電極電位進(jìn)行比較，必須

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。三、陰極保護(hù)

有兩種辦法可以實(shí)現(xiàn)這一目的：

1、犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)

2、外加電流陰極保護(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831、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。特點(diǎn)：該方式簡(jiǎn)便易行，不需要外加電源，很少產(chǎn)生腐蝕干擾。

應(yīng)用：保護(hù)小型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。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84犧牲陽(yáng)極保護(hù)原理圖犧牲陽(yáng)極保護(hù)原理圖85

2、外加電流陰極保護(hù)：通過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)電位低于周圍環(huán)境。

應(yīng)用：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。2、外加電流陰極保護(hù)：通過外加直流電源以及輔助陽(yáng)極，86外加電流陰極保護(hù)原理外加電流陰極保護(hù)原理87外加電流陰極保護(hù)示意圖電流關(guān)系:ⅠIcⅠ＝ⅠIcⅠ-Ia外加電流陰極保護(hù)陽(yáng)極區(qū)陰極區(qū)腐蝕金屬陰極陽(yáng)極IcorIaIc腐蝕電池－＋I(xiàn)直流電源輔助陽(yáng)極陰極陽(yáng)極輔助陽(yáng)極I－－＋I(xiàn)cIaIaI-外加電流陰極保護(hù)示意圖電流關(guān)系:ⅠIcⅠ＝ⅠIcⅠ-Ia外加88第三章陰極保護(hù)主要參數(shù)1、自然電位金屬埋入土壤后，在無(wú)外部電流影響時(shí)的腐蝕電位。影響自然電位因素：金屬結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、表面狀況和土質(zhì)狀況，含水量等因素不同而異，一般有涂層埋地管道的自然電位在－0.4～－0.7VCSE（硫酸銅參比電極）之間，在雨季土壤濕潤(rùn)時(shí)，自然電位會(huì)偏負(fù)，一般新管道設(shè)計(jì)陰極保護(hù)時(shí)取平均值－0.55V。2、最小保護(hù)電位：金屬達(dá)到完全保護(hù)所需要的、絕對(duì)值最小的負(fù)電位值（相對(duì)于CSE為－0.85V)。第三章陰極保護(hù)主要參數(shù)1、自然電位金屬埋入89

3、最大保護(hù)電位：將電位控制在比析氫電位稍高的電位值，此電位稱為最大保護(hù)電位(相對(duì)于CSE為－1.25V)。（在陰極保護(hù)條件下，允許絕對(duì)值最大的負(fù)電位值）超過最大保護(hù)電位時(shí)稱為"過保護(hù)"。

過保護(hù)對(duì)管道的影響：保護(hù)電位不是愈低愈好，是有限度的，過低的保護(hù)電位會(huì)造成管道防腐層漏點(diǎn)處大量析出氫氣，造成涂層與管道脫離，即，陰極剝離，不僅使防腐層失效，而且電能大量消耗，還可導(dǎo)致金屬材料產(chǎn)生氫脆進(jìn)而發(fā)生氫脆斷裂。3、最大保護(hù)電位：將電位控制在比析氫電位稍高的電位值904、最小保護(hù)電流密度：使金屬腐蝕下降到最低程度或停止時(shí)所需要的保護(hù)電流密度，稱作最小保護(hù)電流密度，其常用單位為mA/m2表示。

5、瞬時(shí)斷電電位：在斷掉被保護(hù)結(jié)構(gòu)的外加電源或犧牲陽(yáng)極0.2—0.5秒中之內(nèi)讀取的結(jié)構(gòu)對(duì)地電位。由于此時(shí)沒有外加電流從介質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)，所測(cè)電位為結(jié)構(gòu)的實(shí)際極化電位，不含IR降（介質(zhì)中的電壓降）。

4、最小保護(hù)電流密度：使金屬腐蝕下降到最低程度或停91第四章陰極保護(hù)準(zhǔn)則

1、“在通電的情況下，埋地鋼鐵結(jié)構(gòu)最小保護(hù)電位為-0.85VCSE或更負(fù)，在有硫酸鹽還原菌存在的情況下，最小保護(hù)電位為-0.95VCSE，該電位不含土壤中電壓降（IR降：電流在介質(zhì)中流動(dòng)所造成的電阻壓降）”。

2、瞬時(shí)斷電電位與自然電位之差不得小于100mV。

在有些情況下，在斷開電源0.2-0.5秒內(nèi)測(cè)量斷電電位，待結(jié)構(gòu)去極化后（24或48小時(shí)后）再測(cè)量結(jié)構(gòu)電位（自然電位），其差值應(yīng)不小于100mV。也可以用通電電位（極化后）減去瞬時(shí)通電電位來(lái)計(jì)算極化電位。第四章陰極保護(hù)準(zhǔn)則1、“在通電的情況下，埋地鋼923、最大保護(hù)電位的限制應(yīng)根據(jù)覆蓋層及環(huán)境確定，以不損壞覆蓋層的粘結(jié)力為準(zhǔn)，一般瞬時(shí)斷電電位不得低于－1.10VCSE。

判斷陰極保護(hù)電位是否過大應(yīng)以斷電電位為判斷基礎(chǔ)，只要斷電電位不低于－1.1VCSE，通電電位再大也沒有關(guān)系。3、最大保護(hù)電位的限制應(yīng)根據(jù)覆蓋層及環(huán)境確定，以不93第五章犧牲陽(yáng)極保護(hù)陽(yáng)極材料

1、鎂犧牲陽(yáng)極：鎂陽(yáng)極可用于電阻率在20歐姆.米到100歐姆.米的土壤或淡水環(huán)境。高電位鎂陽(yáng)極的電位為-1.75VCSE，低電位鎂陽(yáng)極的電位為-1.55VCSE。2、鋅犧牲陽(yáng)極

：鋅陽(yáng)極多用于土壤電阻率小于15歐姆.米的土壤環(huán)境或海水環(huán)境。電極電位－1.1VCSE。3、鋁犧牲陽(yáng)極

：大多用于海水環(huán)境金屬結(jié)構(gòu)或原油儲(chǔ)罐內(nèi)底板的陰極保護(hù)。其電極電位為-1.05VCSE。第五章犧牲陽(yáng)極保護(hù)陽(yáng)極材料1、鎂犧牲陽(yáng)極：鎂陽(yáng)極可用于電944、帶狀陽(yáng)極：

為了減小陽(yáng)極接地電阻，有時(shí)會(huì)采用帶狀鎂陽(yáng)極或鋅陽(yáng)極。陽(yáng)極帶沿被保護(hù)結(jié)構(gòu)鋪設(shè)，使電流分布更加均勻。當(dāng)陽(yáng)極帶沿管道鋪設(shè)時(shí)，每隔一段距離就應(yīng)該與管道連接一次。間距不應(yīng)太大，因?yàn)殡S著陽(yáng)極的消耗，截面積不斷減小，陽(yáng)極帶電阻會(huì)逐步增大。為了減少沿陽(yáng)極帶的電壓降，連接間隔一般不大于305米。帶狀陽(yáng)極的一般規(guī)格為19x9.5mmx305m每卷。

5、回填料：

當(dāng)使用填料時(shí)，陽(yáng)極的電流輸出效率提高。如果將陽(yáng)極直接埋入土壤，由于土壤的成分不均勻，會(huì)造成陽(yáng)極自身腐蝕，從而降低陽(yáng)極效率。填料作用：一是保持水分，降低陽(yáng)極的接地電阻，二是使陽(yáng)極表面均勻腐蝕，提高陽(yáng)極利用效率。4、帶狀陽(yáng)極：

為了減小陽(yáng)極接地電阻，有時(shí)會(huì)采用帶狀95

第六章外加電流陰極保護(hù)陽(yáng)極材料輔助陽(yáng)極：與強(qiáng)制電流電源的正極相連，僅限于導(dǎo)電為目的的電極，是外加電流系統(tǒng)中的重要組成部分。作用：將保護(hù)電流經(jīng)過介質(zhì)傳遞到被保護(hù)結(jié)構(gòu)物表面上。陽(yáng)極地床：

是由輔助陽(yáng)極和其周圍的填充碳質(zhì)回填料而構(gòu)成。1、理想的埋地用輔助陽(yáng)極應(yīng)當(dāng)具有如下性能：

(1)良好的導(dǎo)電性能，工作電流密度大，極化小；

(2)在苛刻的環(huán)境中，有良好的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性，消耗率低，壽命長(zhǎng)；

(3)機(jī)械性能好，不易損壞，便于加工制造，運(yùn)輸和安裝；

(4)綜合保護(hù)費(fèi)用低。第六章外加電流陰極保護(hù)陽(yáng)極材料輔助陽(yáng)極：與強(qiáng)制電流962、目前主要使用的幾種陽(yáng)極材料及性能

廢鋼鐵陽(yáng)極：是早期外加電流陰極保護(hù)常用陽(yáng)極材料，其來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉。由于是溶解性陽(yáng)極，表面很少析出氣體，因而地床中不存在氣阻問題。其缺點(diǎn)是消耗速率大，在土壤中為8.4kg/A.a，使用壽命較短，多用于臨時(shí)性保護(hù)或高電阻率土壤中。

石墨陽(yáng)極：是由碳素在高溫加熱后形成的晶體材料，通常用石蠟、亞麻油或樹脂進(jìn)行浸漬處理，以減少電解質(zhì)的滲入，增加機(jī)械強(qiáng)度。經(jīng)浸漬處理后，石墨陽(yáng)極的消耗率將明顯減小。石墨陽(yáng)極價(jià)格較低，并易于加工，但軟而脆，在運(yùn)輸和安裝時(shí)易損壞，隨著新的陽(yáng)極材料出現(xiàn)，其在地床中的應(yīng)用逐漸減少。2、目前主要使用的幾種陽(yáng)極材料及性能廢鋼鐵陽(yáng)極：是早期外高硅鑄鐵陽(yáng)極：適用于各種環(huán)境介質(zhì)如海水、淡水、咸水、土壤中。當(dāng)陽(yáng)極電流通過時(shí)，在其表面會(huì)發(fā)生氧化，形成一層薄的SiO2多孔保護(hù)膜，極耐酸，可阻止基體材料的腐蝕，降低陽(yáng)極的溶解速率，具有良好的導(dǎo)電性能。除用于焦碳地床中以外，高硅鑄鐵陽(yáng)極有時(shí)也可直接埋在低電阻率土壤中。高硅鑄鐵硬度很高，耐磨蝕和沖刷作用，但不易機(jī)械加工，只能鑄造成型，另外脆性大，搬運(yùn)和安裝時(shí)易損壞。高硅鑄鐵陽(yáng)極：適用于各種環(huán)境介質(zhì)如海水、淡水、咸水、土壤中。98

第七章輔助陽(yáng)極的選擇

輔助陽(yáng)極是強(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，也可能是周圍電解質(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。第七章輔助陽(yáng)極的選擇輔助陽(yáng)極是強(qiáng)制電流陰極保護(hù)1、輔助陽(yáng)極埋設(shè)位置的選擇

輸管道的干線上：一般設(shè)在距管道300～500米之間為宜。管道較短或油氣管道較密集的地區(qū)，采用50～300米之間是合適的。選擇陽(yáng)極安裝的位置的原則：

(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；1、輔助陽(yáng)極埋設(shè)位置的選擇輸管道的干線上：一般設(shè)在距管道3100(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。

(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1012、輔助陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)

1.1淺埋式地床結(jié)構(gòu)：將電極埋入距地表1～5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。(1)立式陽(yáng)極:由一根或多根垂直埋入地中的陽(yáng)極排列構(gòu)成，電極間用電纜聯(lián)接。(3)聯(lián)合式陽(yáng)極:指采用鋼鐵材料制成地床，它由上端聯(lián)接著水平干線的一排立式陽(yáng)極所組成。(2)水平式陽(yáng)極:將陽(yáng)極以水平方向埋入一定深度的地層中。2、輔助陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)1.1淺埋式地床結(jié)構(gòu)：將電極埋入2.2

深埋式陽(yáng)極(深井式)

當(dāng)陽(yáng)極地床周圍存在干擾、屏蔽、地床位置受到限制，或者在地下管網(wǎng)密集區(qū)進(jìn)行區(qū)域性陰極保護(hù)時(shí)，使用深埋式陽(yáng)極，可獲得淺埋式陽(yáng)極所不能得到的保護(hù)效果。深埋式地床根據(jù)埋設(shè)深度不同可分為淺深井(20～40米)、中深井(50～100米)和深井(>100米)三種。優(yōu)點(diǎn):接地電阻小，對(duì)周圍干擾小，消耗功率低，電流分布比較理想。缺點(diǎn):施工復(fù)雜技術(shù)要求高，單井造價(jià)貴。尤其是深度超過100米的深陽(yáng)極，施工需要大鉆機(jī)，這就限制了它的應(yīng)用。2.2

深埋式陽(yáng)極(深井式)

當(dāng)陽(yáng)極地床周圍存在干3、陽(yáng)極地床填料

(1)陽(yáng)極地床填料的功能

1)增大陽(yáng)極與土壤的接觸，從而降低地床接地電阻；

2)將陽(yáng)極電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移到填料與土壤之間進(jìn)行，延長(zhǎng)陽(yáng)極的使用壽命；

3)填料可以消除氣體堵塞。

(2)對(duì)填料的要求

1)填料顆粒必須是導(dǎo)電體，以保證陽(yáng)極與土壤之間良好的導(dǎo)電性。

2)填料應(yīng)成本低，來(lái)源廣，具有較連續(xù)的接觸表面。4、接地電阻目前接地電阻一般不大于1歐左右。3、陽(yáng)極地床填料(1)陽(yáng)極地床填料的功能

1)增大104第八章恒電位儀操作規(guī)定

一、恒電位儀使用保養(yǎng)1、恒電位儀要保持性能良好，能夠正常開機(jī)，并保持輸出電流正常無(wú)雜音，各部位無(wú)銹蝕、灰塵，機(jī)殼表面完好明亮。2、經(jīng)常檢查電路輸入、陽(yáng)極和陰極輸出線、參比電極是否接觸良好，是否有干涸，每月檢查一次，每季度測(cè)陽(yáng)極地床電阻一次。第八章恒電位儀操作規(guī)定一、恒電位儀使用保養(yǎng)105二、KHL-30/40可控硅恒電位儀

（一）操作注意事項(xiàng)：1、安裝、接線等作業(yè)，請(qǐng)務(wù)必在切斷全部電源后進(jìn)行；2、清掃及擰緊端子須在關(guān)閉電源后進(jìn)行，以防短路及觸電；3、更換控制板或元器件時(shí)須在關(guān)閉電源后進(jìn)行，以防損壞設(shè)備。（二）性能參數(shù)：輸入電壓：220±10%VAC，50HZ

電位控制精度：≤±5mV

參比電極：使用任意長(zhǎng)效電極，極化電位-3V~3V任選二、KHL-30/40可控硅恒電位儀（一）操作注意事項(xiàng)：106（三）使用說(shuō)明KHL-30/40型可控硅恒電位儀的使用，請(qǐng)遵照以下步驟進(jìn)行：1、

連接電纜打開裝置的后蓋板，將準(zhǔn)備好的電纜按接線端子上的標(biāo)識(shí)，一一對(duì)應(yīng)接好，接線端子圖如下：（三）使用說(shuō)明1、連接電纜107說(shuō)明：交流輸入端子：交流220V電源進(jìn)線；輸出正端和輸出負(fù)端：是恒電位儀的直流輸出端，它接陽(yáng)極和管道（陰極）；零位：是參比電極的參考零位，接在管道陰極上；參比：是參比電極給出的參比電位，接參比電極。

說(shuō)明：108陰極保護(hù)講義1課件1092、操作方法：手動(dòng)方法和自動(dòng)方法2.1手動(dòng)方式手動(dòng)方式主要用于檢查、調(diào)試以及陰極初始極化時(shí)使用，其操作步驟如下：（1）將手動(dòng)方式轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至手動(dòng)方式；（2）

打開電源開關(guān)；（3）順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手動(dòng)輸出電流給定電位器，使輸出電流達(dá)到所需值。

2、操作方法：手動(dòng)方法和自動(dòng)方法2.1手動(dòng)方式陰極保護(hù)講義1課件1112.2自動(dòng)方式自動(dòng)方式用于無(wú)人值守時(shí)本設(shè)備自動(dòng)將保護(hù)電位恒定于設(shè)點(diǎn)值。其操作步驟如下：(1)將工作方式（手動(dòng)/自動(dòng)）轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至自動(dòng)方式；(2)打開電源（停/啟）開關(guān)；(3)將（給定/測(cè)量）轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至給定位置；(4)調(diào)節(jié)（電位給定）電位器設(shè)定所要的保護(hù)電位值（其值可以從電位指示儀表中顯示出）；2.2自動(dòng)方式112

第九章陰極保護(hù)參數(shù)的測(cè)量

一、測(cè)量?jī)x器

(一)

分類

按測(cè)量種類可分為：

1、電流安培計(jì)單位安培A

毫安計(jì)單位毫安mA

2、電壓伏特計(jì)單位伏特V

毫伏計(jì)單位毫伏mV

3、電阻歐姆計(jì)單位歐姆Ω

兆歐計(jì)單位兆歐MΩ第九章陰極保護(hù)參數(shù)的測(cè)量一、測(cè)量?jī)x器(一)

分類

按113二、測(cè)量方法

1、儀表應(yīng)具有滿足測(cè)試要求，顯示速度，攜帶方便，耗電小，堅(jiān)固耐震，按國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行校驗(yàn)。

2、提高準(zhǔn)確度宜選用數(shù)字式儀表。

3、管地電位測(cè)量應(yīng)采用銅--飽和硫酸銅的參比電極

①銅電極采用紫銅(純度>99.7％)；

②CuSO4采用化學(xué)純，用蒸餾水配制；

③滲透膜采用滲透率高的微孔材料；

④允許電流密度≤5μA/cm2。

4、連接點(diǎn)接觸良好。

5、導(dǎo)線宜采用銅芯絕緣軟線。二、測(cè)量方法

1、儀表應(yīng)具有滿足測(cè)試要求，顯示速度，114三、管地電位測(cè)試

1、地表參比法

a、用于測(cè)量管道自然電位、保護(hù)電位和犧牲陽(yáng)極的開路，閉路電位的測(cè)量。

b、線路連接見圖。

c、使用高阻電壓表，推薦使用數(shù)字萬(wàn)用表，如TD-830

d、CSE放在管道頂上方潮濕土壤，保證與土壤接觸良好。每次采用方法應(yīng)相同，不然測(cè)量誤差太大造成錯(cuò)誤判斷。

e、電壓表?yè)艿胶线m的量程上。2、近參比法

a、當(dāng)土壤IR降較大時(shí)，推薦采用近參比法。

b、沿管頂方向，距測(cè)試樁1m范圍內(nèi)挖一個(gè)安放參比電極的探坑，將參比電極置于距管壁3～5cm處。三、管地電位測(cè)試1、地表參比法

a、用于測(cè)量管道自1153、斷電法

a、為消除陰極保護(hù)電位中的IR降的影響，宜采用斷電法測(cè)試管道的保護(hù)電位。

b、斷電法通過電流斷續(xù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，斷續(xù)器應(yīng)串連在陰極保護(hù)電流輸出端上。

c、在非測(cè)試期間，陰保站處于連續(xù)的供電狀態(tài)；在測(cè)試管道保護(hù)電位或防腐層電阻期間，陰保站處于向管道供電12S、停3S的間歇狀態(tài)下。同一系統(tǒng)的全部陰極保護(hù)站，間歇供電必須同步進(jìn)行，同步誤差不大于0.1S。通電期間用地表法測(cè)得的電位，即為參比電極安放到管道處的管道保護(hù)電位。3、斷電法

a、為消除陰極保護(hù)電位中的IR降的影響，116陰極保護(hù)講義1課件117測(cè)量步驟：1、主要工具：萬(wàn)用表、參比電極、連接電線、紗布、尖嘴鉗。2、把萬(wàn)用表正極接參比電極、負(fù)極接測(cè)試樁測(cè)試線，參比電極與大地接觸良好，底部不能有巖石，并保持濕土，參比電極必須放在管道上方，3、打開儀器電源開關(guān)，調(diào)到測(cè)量所需電位檔位。4、待測(cè)量穩(wěn)定30秒鐘后，開始讀取較穩(wěn)定的數(shù)值，此時(shí)測(cè)的電位為管道的保護(hù)電位。測(cè)量步驟：118四、絕緣法蘭絕緣性能測(cè)試

1、電位法

a、用于判斷安裝在管道上絕緣法蘭的絕緣性能。

b、在陰極保護(hù)通電之前，用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量絕緣法蘭非保護(hù)側(cè)法蘭盤a的對(duì)地電位Va1；使保護(hù)側(cè)法蘭盤的對(duì)地位Vb達(dá)到保護(hù)電位值(-0.85～-1.5V)，再測(cè)量a點(diǎn)的對(duì)電位Va2，若Va2與Va1基本相同，一般認(rèn)為絕緣法蘭絕緣性能良好；若Va2>Va1，且Va2接近Vb的數(shù)值，則一般認(rèn)為絕緣法蘭絕緣性能很差。管道電絕緣：通過在管道中、在管道支撐構(gòu)筑物上、或在管道附件上裝設(shè)專門的電絕緣裝置，避免在管道和其他金屬構(gòu)筑物間形成金屬的導(dǎo)電通路。四、絕緣法蘭絕緣性能測(cè)試1、電位法

a、用于判斷安裝在119電位法測(cè)試接線示意圖電位法測(cè)試接線示意圖1202、漏電電阻測(cè)試法

a、用于已安裝到管道上絕緣法蘭，采用電位法測(cè)試其絕緣性能可疑時(shí)，應(yīng)進(jìn)行漏電電阻或漏電百分率測(cè)試。

b、絕緣法蘭漏電電阻測(cè)試的步驟如下：

1、按照下圖接好測(cè)試線路，其中a、b之間的水平距離不小于D，bc段的長(zhǎng)度宜為30米。

2、調(diào)節(jié)強(qiáng)制電源E的輸出電流I1，使保護(hù)側(cè)的管道達(dá)到陰極保護(hù)電位值。

3、用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)定絕緣法蘭兩側(cè)d、e間的電位差值△V。

4、測(cè)定bc段的管內(nèi)電流I2.5、讀取強(qiáng)制電源向管道提供的陰極保護(hù)電流I1。2、漏電電阻測(cè)試法

a、用于已安裝到管道上絕緣法蘭，采用121C、絕緣法蘭漏電電阻按照下式計(jì)算：RH=△V/I1-I2RH－絕緣法蘭漏電電阻△V－絕緣法蘭兩側(cè)的電位差I(lǐng)1－強(qiáng)制電源的輸出電流I2－bc段的管內(nèi)電流d、絕緣法蘭漏電百分率按下式計(jì)算：漏電百分率＝I1-I2/I1×100%若測(cè)試結(jié)果I2＞I1，則認(rèn)為絕緣法蘭的漏電電阻無(wú)窮大，漏電百分率為零，絕緣法蘭絕緣性能良好。C、絕緣法蘭漏電電阻按照下式計(jì)算：122漏電電阻測(cè)試接線示意圖漏電電阻測(cè)試接線示意圖1233、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,從而使得兩法蘭盤側(cè)不再具有絕緣性能。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)就很容易。4、漏電點(diǎn)的查找絕緣法蘭漏電的測(cè)定。可分別測(cè)量絕緣法蘭兩側(cè)管段的管地電位,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。也可在非保護(hù)側(cè)測(cè)法蘭端部的對(duì)地電位,如果電位比非保護(hù)管道的電位要負(fù),則此絕緣法蘭漏電。3、絕緣法蘭失效或漏電124五、土壤電阻率的測(cè)量

1、測(cè)試導(dǎo)線與儀器的連接如圖：

將藍(lán)色導(dǎo)線接測(cè)試插口H，將紅色導(dǎo)線接測(cè)試插口S，將綠色導(dǎo)線接測(cè)試插口ES，將黑色導(dǎo)線接測(cè)試插口E。

五、土壤電阻率的測(cè)量1、測(cè)試導(dǎo)線與儀器的連接如圖：將藍(lán)色1252、沿直線將四根接地棒打入地下，間距相等，接地棒插入地下的深度為a/20。3、將四根測(cè)試導(dǎo)線按儀器背面的接線圖連接。4、打開電源開關(guān)，將功能選擇開關(guān)調(diào)至ρ位置。5、按DIST鍵，以米為單位輸入接地棒間的距離a，范圍從1米到10米。

6、按START鍵，顯示按公式ρ=2πaR計(jì)算的土壤電阻率ρ，該土壤電阻率為土壤深度為a處的土壤電阻率。按SAVE鍵儲(chǔ)存測(cè)量值。

2、沿直線將四根接地棒打入地下，間距相等，接地棒插入地下的深1267、如需重新讀取測(cè)量數(shù)值，按RCL鍵讀取儲(chǔ)存數(shù)值。8、如想得到不同地方土壤電阻率的平均值，可按以下步驟進(jìn)行：9、功能選擇開關(guān)調(diào)至AVG位置，按兩次CLR鍵，消除所有的儲(chǔ)存數(shù)值。10、功能選擇開關(guān)調(diào)至ρ位置進(jìn)行土壤電阻率測(cè)量。11、按MEMAVG儲(chǔ)存所有的測(cè)量結(jié)果（最多可儲(chǔ)存10個(gè)測(cè)量值）。12、完成所有測(cè)量后，將功能選擇開關(guān)調(diào)至AVG位置，過一會(huì)顯示測(cè)量次數(shù)及平均值。7、如需重新讀取測(cè)量數(shù)值，按RCL鍵讀取儲(chǔ)存數(shù)值。127六、犧牲陽(yáng)極輸出電流的測(cè)量（標(biāo)準(zhǔn)電阻法）

將0.1歐姆的標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)在陽(yáng)極輸出線中，采用準(zhǔn)確度0.02級(jí)的數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓降，除以電阻即可以得到輸出電流。七、管/地電位測(cè)量（自然電位）

1、接線要求：與電位測(cè)試方法相同，但必須在被測(cè)管道斷開陰極保護(hù)并消除極化后方可測(cè)試，埋地管道的測(cè)試通常在斷開保護(hù)二十四小時(shí)后開始。

六、犧牲陽(yáng)極輸出電流的測(cè)量（標(biāo)準(zhǔn)電阻法）

將0.1歐姆的標(biāo)128八、參比電極的維護(hù)1、參比電極硫酸銅溶液的配制：把化學(xué)純硫酸銅晶體倒入干凈的玻璃燒杯中，然后倒入適量的蒸餾水（配置用水溫度25℃），用干凈的玻璃棒（不能用金屬棒）攪拌溶解，并由部分沉積，至此飽和硫酸銅溶液配成。2、打開參比電極上蓋，把參比電極中的液體倒出，取下各部件。3、檢查接點(diǎn)連接是否良好，接觸不良處重新連接。清除各部位的表面附著物，特別是銅棒應(yīng)用砂紙打磨干凈。檢查半透膜是否完好，發(fā)現(xiàn)損壞及時(shí)更換，如發(fā)現(xiàn)堵塞應(yīng)用熱水認(rèn)真浸泡清洗。4、倒入配置好的飽和硫酸銅溶液，使之淹沒銅棒的三分之二以上，擰緊上蓋，檢查底部半透膜應(yīng)有溶液滲出，但不能有溶液漏出，否則應(yīng)更換半透膜。八、參比電極的維護(hù)129九、管線內(nèi)電流的測(cè)量

1、主要工具：蓄電池、可調(diào)電阻器、電位差計(jì)、電流表、連接電線、紗布、尖嘴鉗。2、按圖連接測(cè)量線路，確保蓄電池流出電流與管內(nèi)電流方向相反。3、緩慢調(diào)整可調(diào)電阻器阻值，增大回路電流，同時(shí)注意觀察電位差計(jì)示值變化。4、當(dāng)電位差計(jì)示值為零時(shí)，讀取電流表讀數(shù)，恢復(fù)可調(diào)電阻器至最大電阻值。5、重復(fù)步驟3、4兩次，取三次電流表讀數(shù)平均值即為管內(nèi)電流數(shù)值。九、管線內(nèi)電流的測(cè)量1、主要工具：蓄電池、可調(diào)電阻器、電位陰極保護(hù)講義1課件1311、陽(yáng)極地床接地電阻的測(cè)量通常采用接地電阻三線測(cè)量法。2、測(cè)試導(dǎo)線與儀器的連接如圖：十、陽(yáng)極地床接地電阻的測(cè)量將藍(lán)色導(dǎo)線接測(cè)試插口H，將紅色導(dǎo)線接測(cè)試插口S，將黑色導(dǎo)線接測(cè)試插口E。1、陽(yáng)極地床接地電阻的測(cè)量通常采用接地電阻三線測(cè)量法。十、陽(yáng)3、打開電源開關(guān)，將功能選擇開關(guān)調(diào)至EARTH3WIRES位置，將測(cè)試導(dǎo)線短路。4、按SAVE鍵，顯示字母K。接著按START鍵，首先顯示導(dǎo)線電阻值，然后顯示0.00，表示儀器已校準(zhǔn)，可以進(jìn)行接地電阻測(cè)量。如更換測(cè)試導(dǎo)線，須重新校正。5、將電壓探棒和電流探棒分別插入距陽(yáng)極地床20米、40米的土壤中，要求電壓探棒與電流探棒連線與陽(yáng)極地床垂直。金屬探棒插入位置土壤應(yīng)潮濕，否則應(yīng)加水潤(rùn)濕。金屬探棒插入地面深度0.2米左右為宜。6、將藍(lán)色導(dǎo)線接電流探棒，將紅色導(dǎo)線接電壓探棒，將黑色導(dǎo)線接陽(yáng)極地床，同時(shí)將陽(yáng)極地床與陰極保護(hù)系統(tǒng)斷開。7、按START鍵開始測(cè)量并讀取讀數(shù)，該數(shù)值即為陽(yáng)極地床接地電阻值。按SAVE鍵儲(chǔ)存測(cè)量值。

8、如需重新讀取測(cè)量數(shù)值，按RCL鍵讀取儲(chǔ)存數(shù)值。

3、打開電源開關(guān)，將功能選擇開關(guān)調(diào)至EARTH3WIRES位第十章陰極保護(hù)的運(yùn)行管理

一、陰極保護(hù)投入前的準(zhǔn)備和驗(yàn)收(一)