阴极保护是防腐的一种方法,百度百科一下阴极保护就知道了。钢管在处于埋地或海水等腐蚀性环境下一般要进行阴极保护。比如埋地燃气、输油管道,码头的钢管桩等。
管道的阴极保护方法 管道的阴极保护方法有哪几种
管道的阴极保护方法 管道的阴极保护方法有哪几种
金属的腐蚀直接或间接的造成巨大的经济损失。国外统计表明,每年由于腐蚀而报废的金属材料,相当于金属产量的20~40%,全世界每年因腐蚀而损耗的金属达到1亿吨以上。
阴极保护有两种方式,牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。
牺牲阳极:将活泼金属或合金连接在被保护的金属上,构成原电池。活泼金属取代被保护金属失电子,使被保护金属不被腐蚀。
外加电流:将被保护的金属件与不溶性的辅助件组成宏观电池。电池负极与被保护的金属相连,电源提供电子,使金属不至于因失点子而被腐蚀。
阴极保护是一种用于防止金属在电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,腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制从而达到保护作用。 通常有牺牲阳极保护和外加强制电流阴极保护两种方法。
由于施工质量、土壤腐蚀等因素的影响,使管道的防腐层易遭到破坏,钢管道的防腐质量好坏,直接影响使用寿命。通过与作为牺牲阳极的金属组元偶接而对管道提供负电流以实现阴极保护的一种电化学保护方法,防止埋地管道的腐蚀起着重要作用。
扩展资料:
天然气设施保护注意事项:
1、天然气设施所在地、地下天然气管道上方和重要天然气设施上应设置明显的安全警示标志。任何单位和个人不得毁损、覆盖、涂改、擅自拆除或者移动天然气设施安全警示标志。
2、在天然气设施保护范围内从事下列活动的建设单位应当会同施工单位、物业管理单位与供气单位共同制定天然气设施保护方案,办理作业许可手续。
3、其他可能影响天然气设施安全的活动。建设单位或者施工单位在建设工程开工前应当查询施工地段的天然气设施竣工图,查清地下天然气设施铺设情况,必要时可以进行现场探测或者开挖。进行现场探测或者开挖的,应当采取相应的安全保护措施,邀请供气单位专业技术人员进行现场指导。
参考资料来源:
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钢质管道在土壤环境中的腐蚀是自发进行的,如果任其发展,最终将导致管道穿孔破裂,造成输送介质漏失、污染环境。对于油气管道,则还有可能引发火灾、爆炸等。因此为了埋地钢质管道能够长期安全运营,必须对其进行防腐蚀保护。
对于埋地管道,广泛采用的保护方法是施加防腐蚀涂层并附加阴极保护,这也是世界范围内所公认的保护方法。
所谓涂层是指用于物体表面,对被涂表面起到保护、装饰或特殊作用的材料。比如我们所熟知的油漆,用到金属、墙面、木器等物体表面就形成涂层。防腐蚀涂层的作用类似于医院传染病房医务人员所穿的隔离衣,也是在被保护物体(管道)表面施加具有保护作用的隔离层,将管道金属与腐蚀环境如土壤、水隔离,保护管道免遭腐蚀破坏。涂层是腐蚀控制的道防线,也是防止埋地钢管腐蚀的最基本的方法。
正如隔离衣不能阻挡细菌、的侵入,涂层对腐蚀介质的隔离作用也不是完全的:一方面埋地管道涂层材料本身或多或少具有透气性、透水性,而涂层本身也不可避免地存在针孔、漏点等;另一方面管道运输、装卸及施工会对涂层造成损伤,管道埋地后周围土壤环境作用、第三方破坏等都会导致涂层缺陷的发生与发展。腐蚀性介质仍有可能通过涂层孔隙或损伤部位进入涂层并到达管道金属表面,因此仅仅依靠涂层隔离并不能完全阻止管道的腐蚀。
为了防止管道腐蚀,还必须对管道施加阴极保护技术—通过给管道施加阴极电流,主动为腐蚀环境提供足够的电子,来阻止管道金属腐蚀(失去电子),这个过程叫做阴极极化。在这里,阴极保护的作用只是对涂层缺陷处的金属提供附加保护,因为如果没有涂层保护所建立的道防线,管道阴极保护所需要的电流将是非常巨大的,保护系统很难满足要求。因此说阴极保护是埋地管道腐蚀控制必不可少的第二道防线。
涂层的存在极大地降低了建立并维持管道阴极极化所需要的保护电流,使阴极保护用于长距离管道保护成为可能;而阴极保护则弥补了涂层中不可避免的缺陷,成为有效控制埋地(水下)管道腐蚀必不可少的保障。对于埋地(水下)管道的腐蚀控制而言,两者缺一不可。
外加电流阴极保护是通过外部电源来改变周围环境的电位,使得需要保护的设备的电位一直处在低于周围环境的状态下,从而成为整个环境中的阴极,这样需要保护的设备就不会因为失去电子而发生腐蚀了。
这种强制外加电流的阴极保护系统是由整流电源、阳极地床、参比电极、连接电缆组成的,主要用在大型设备的阴极保护或者土壤电阻率比较高的环境中的设备的阴极保护。
用于长距离输油输气等埋在地下的工业管道还有大型的储备石油等工业原料的储罐群都是使用这种外加电流的阴极保护方式。
扩展资料
牺牲阳极阴极保护将电位更负的金属与被保护金属连接,并处于同一电解质中,使该金属上的电子转移到被保护金属上去,使整个被保护金属处于一个较负的,相同的电位下。
该方式简便易行,不需要外加电源,很少产生腐蚀干扰,广泛应用于保护小型或处于低土壤电阻率环境下的金属结构。如,城市管网、小型储罐等。根据国内有关资料的,对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训,认为牺牲阳极的使用寿命一般不会超过3年,最多5 年。
牺牲阳极阴极保护失败的主要原因是阳极表面生成一层不导电的硬壳,限制了阳极的电流输出。产生该问题的主要原因是阳极成份达不到规范要求,其次是阳极所处位置土壤电阻率太高。
因此,设计牺牲阳极阴极保护系统时,除了严格控制阳极成份外,一定要选择土壤电阻率低的阳极床位置。
参考资料:
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,金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。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。
1. 牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接,并处于同一电解质中,使该金属上的电子转移到被保护金属上去,使整个被保护金属处于一个较负的,相同的电位下。该方式简便易行,不需要外加电源,很少产生腐蚀干扰,广泛应用于保护小型(电流一般小于1安培)或处于低土壤电阻率环境下(土壤电阻率小于100欧姆.米)的金属结构。如,城市管网、小型储罐等。根据国内有关资料的,对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训,认为牺牲阳极的使用寿命一般不会超过3年,最多5 年。牺牲阳极阴极保护失败的主要原因是阳极表面生成一层不导电的硬壳,限制了阳极的电流输出。本人认为,产生该问题的主要原因是阳极成份达不到规范要求,其次是阳极所处位置土壤电阻率太高。因此,设计牺牲阳极阴极保护系统时,除了严格控制阳极成份外,一定要选择土壤电阻率低的阳极床位置。
外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极,迫使电流从土壤中流向被保护金属,使被保护金属结构电位低于周围环境,。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构,如:长输埋地管道,大型罐群等。
阴极保护就是一种防腐手段,一般埋地钢制管道通过外防腐层完全可以达到防腐的目的,但是由于安装运输过程中会出现很多的损伤,这些损伤处就很容易被腐蚀,所以现在很多管道都使用外防腐层加阴极保护双保护来达成保护管道的目的。
钢管出场表面都会涂覆防腐层,但是搬运和安装的过程中会产生不可避免的磕碰,这些细小的磕碰会加速孔蚀。这时,我们就需要对管道添加阴极保护防止腐蚀的发生。
阴极保护技术是电化学保护技术的一种,其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流,被保护结构物成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。
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 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: 对或防腐层质量较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。
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&阴极保护的两种方法,都是通过一个阴极保护电流源向受到腐蚀或存在腐蚀,需要保护的金属体,提供足够的与原腐蚀电流方向相反的保护电流,使之恰好抵消金属内原本存在的腐蚀电流。两种方法的别只在于产生保护电流的方式和“源”不同。一种是利用电位更负的金属或合金,另一种则利用直流电源。
强制电流阴极保护驱动电压高,输出电流大,有效保护范围广,适用于被保护面积大的长距离、大口径管道。
牺牲阳极阴极保护不需外部电源,维护管理经济,简单,对邻近地下金属构筑物干扰影响小,适用于短距离、、分散的管道。
阴极保护施工方案
机电工程常用的设备及管道防腐蚀施工方法很多,主要有涂料施工方法、金属涂层施工方法、电化学保、衬里保。
本条主要知识点是:涂料施工方法应用,金属涂层施工方法应用,电化学保应用,衬里保应用。
一、涂料施工方法应用
对于金属的防腐蚀施工方法,现在最简便有效又大量使用的是采用涂料施工方法。
1、涂料施工是一种把涂料涂敷在金属表面,使其与环境分离,达到耐腐蚀目的的方法。
2、涂层的施工可采用刷涂法、滚涂法、空气喷涂法和高压无气喷涂法。
(1)刷涂法施工:刷涂是最简单的手工涂装方法,漆刷有扁刷、圆刷、弯头刷等。它的优点是渗透性强,可以深入到细孔、缝隙中。主要用于小面积涂装。对于快干漆和分散性的涂料,不宜使用刷涂法。
刷涂的缺点是:劳动强度大,生产效率低,涂膜易产生刷痕。
(2)滚涂法施工:适用于较大面积的涂装,效率高于刷涂。滚涂前涂料应倒入装有滚涂板的容器中,将滚子的一半浸入涂料,然后提起,在滚涂板上来回滚几次,使滚子全部均匀地浸透涂料,并把多余的`涂料滚压掉。
把滚子按W形轻轻地滚动,将涂料大致地涂布于钢材表面上,接着把滚子作上下密集滚动,将涂料均匀地分布开,使滚子按一定的方向滚动,滚平并修饰表面。在滚动时,初始用力要轻,以防流淌,随后逐渐用力,致使涂层均匀。
(3)空气喷涂法施工:喷涂时,应根据喷枪的产品技术文件调整空气压力、喷出量和喷雾幅度并经试喷确定。喷涂的距离应根据喷涂压力和喷嘴的大小确定,使用大口径喷枪时宜为200~300mm,使用喷枪时宜为150~mm。喷涂过程中,应保持喷枪与被涂表面呈直角状态并平行运行,喷枪的运行速度宜为300~600mm/s,且应保持稳定。喷幅搭接的宽度宜为有效喷幅宽度的1/4~1/3,并应保持一致。
(4)高压无气喷涂法施工:喷嘴与被喷涂表面的距离宜为300~500mm。喷嘴与被喷面成30°~80°角。喷幅的搭接宜为幅宽的1/6~1/4,并应保持一致。喷枪的运行速度宜为600~1000mm/s,并应保持稳定。
二、金属涂层施工方法应用
金属涂层应为铝、锌及其合金。施工应采用热喷涂方式。
三、电化学保应用
按照作用原理不同,电化学保护分为阴极保护和阳极保护两类。机电工程通常采用阴极保进行施工。
阴极保又具体分为:
1、外加电流阴极保护原理
将被保护金属设备与直流电源的负极相连,依靠外加阴极电流进行阴极极化而使金属得到保护的方法。
2、外加电流阴极保护系统组成
外加电流阴极保护系统包括辅助阳极、阳极屏、参比电极和直流电源四个部分。
3、牺牲阳极保护
在被保护金属设备上连接一个电位更负的强阳极,促使阴极极化,这种方法叫做牺牲阳极保护。
四、衬里保应用
衬里是一种综合利用不同材料的特性、具有较长使用寿命的防腐方法。根据不同介质条件,在金属设备上选衬各种非金属材料,如砖板衬里、玻璃钢衬里、橡胶衬里和化工搪瓷衬里等。对于温度、压力较高的场合,可衬耐蚀金属,如不锈钢、钛、铅、铜、铝等。
阴极保护是一种用于防止金属在电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,腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制从而达到保护作用。 通常有牺牲阳极保护和外加强制电流阴极保护两种方法。
由于施工质量、土壤腐蚀等因素的影响,使管道的防腐层易遭到破坏,钢管道的防腐质量好坏,直接影响使用寿命。通过与作为牺牲阳极的金属组元偶接而对管道提供负电流以实现阴极保护的一种电化学保护方法,防止埋地管道的腐蚀起着重要作用。
扩展资料:
天然气设施保护注意事项:
1、天然气设施所在地、地下天然气管道上方和重要天然气设施上应设置明显的安全警示标志。任何单位和个人不得毁损、覆盖、涂改、擅自拆除或者移动天然气设施安全警示标志。
2、在天然气设施保护范围内从事下列活动的建设单位应当会同施工单位、物业管理单位与供气单位共同制定天然气设施保护方案,办理作业许可手续。
3、其他可能影响天然气设施安全的活动。建设单位或者施工单位在建设工程开工前应当查询施工地段的天然气设施竣工图,查清地下天然气设施铺设情况,必要时可以进行现场探测或者开挖。进行现场探测或者开挖的,应当采取相应的安全保护措施,邀请供气单位专业技术人员进行现场指导。
参考资料来源:
参考资料来源:
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,腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制。
管道上焊接比铁活泼的金属,例如锌
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