文档介绍：管道阴极保护理论与实践
胡士信
中国石油天然气管道工程有限公司
第一节腐蚀与防护
第二节阴极保护
第三节牺牲阳极保护
第四节强制电流
第五节排流保护
第六节阴极保护管道设计
第七节阴极保护测试
第八节运行与管理
第一节腐蚀与防护
腐蚀定义及防腐的意义
定义
可从几方面下定义
(1)由于材料与环境作用而引起的破坏和变质;
(2)除了单纯机械破坏以外的材料一切破坏;
(3)冶金的逆过程。
ISO定义:
金属与环境间的物理-化学相互作用,其结果使金属的性能发生变化,并常可导致金属、环境或由它们作为组成部分的技术体系的功能受到损伤。注:该相互作用通常为电化学性质。(见GB/T 10123-2001)
防蚀意义
腐蚀损失
UK,Hoar,%GDP;
US 1975,700亿 %GDP,820亿,1982年,1260亿,
1992年,1700亿;
NACE 新统计为3000亿,%,其中基础设施为
1500亿,1100/人;
中国石油行业
1987统计,漏泄:,管道2万/年;
1989,石化约20亿;
西直门桥1979建,1999拆,重修费用3000万,北京立交桥
有200座,仅大北窑桥改造工程就花4000万;
2003年10月发表的《中国腐蚀调查报告》指出:
我国腐蚀损失为 5000亿元/年 5%GDP
其中 20% 可以避免 1000亿元
腐蚀分类
(1)高温、低温;
(2)化学、电化学;
(3)湿、干腐蚀。
腐蚀速率表示方法
(1)均匀腐蚀: 失重量、腐蚀深度、腐蚀电流;
(2)局部腐蚀:点蚀系数。
防蚀方法
1 选择耐蚀材料
(供应、耐蚀、成本、强度、加工性、外观等因素)
2 与环境隔离的防腐层技术
3 适当的结构设计
4 阴极保护
5 缓蚀剂
6 改变环境降温、降速、除氧、改变浓度
7 防锈技术(电镀、涂料)
8 材料改性(不锈钢)
腐蚀领域新方向
肖纪美,简易材料观,李金桂,表面工程论
第二节阴极保护
阴极保护原理
1 三电极理论
2 E-pH理论
3 极化理论
4 原电池理论原电池三要素:
1)两电极电位不同的两电极;
2)两电极必须在同一电解质溶液里;
3)两电极间必须有导线连接。
防腐蚀方法:
阴极保护破坏(1),防腐层破坏(2)。
阴极保护参数
保护电位准则(NACE RP 0169-96、SY/T 0036):
(1)通电情况下-850mV;
(2)极化电位-850mV;
(3)极化电位差-100mV。
测试条件
(1) 通电条件下测量,含有IR降,必须除去
(2) 通常采用断电法测量,不含IR降
(3) 极化形成或衰减过程中
(4) 管网及杂散电流干扰下,必须采用探头法测
术语:
参比电极: 一种不极化电极,可用于测量管/地电位,它具有稳定的氢标电位。土壤中常用的是Cu/CuSO4电极。在一些不易接近的地方,有时也用金属电极(如Zn)。测量交流电压时可使用金属棒作参比电极。
Voff断电电位: 断开阴极保护电流后瞬间直接测得的管/地电位。因不含IR降,故可视为极化电位。