阴极保护

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阴极保护原理

阴极保护参数测试

 

    要判定管道是否得到了保护,则须通过测得管道所在处的管地电位来判定。

  为了便于实际应用,通过多年的实践与研究,得出了以下几个判断结构是否得到充分保护得判断准则。

  1. NACE RP 0169 建议“在通电的情况下,埋地钢铁结构最小保护电位为-0.85V CSE 或更负, 在有硫酸盐还原菌存在的情况下,最小保护电位为-0.95V CSE ,该电位不含土壤中电压降(IR 降)”。实际测量时,应根据瞬时断电电位进行判断。目前流行的通电电位测量方法简便易行,但对测量中IR 降的含量没有给予足够重视。其后果是很多认为阴极保护良好的管道发生腐蚀穿孔。这方面的教训是很多的。如:四川气田南干线,认为阴极保护良好,但实际内检测发现腐蚀深度在壁厚的10-19%的点多达410 处;个别位置的点蚀深度达到50%。进行断电电位测量发现,很多点保护电位(断电电位)没有达到-0.85V CSE。有效的方法是实际测量几点的IR 降,保护电位按0.85 + IR 降来确定。IR 降可以通过通电电位减去瞬时断电电位来获得,也可以用瞬时通电电位减去结构自然电位来获得。

  2.瞬时断电电位与自然电位电位之差不得小于100mV 。在有些情况下,在断开电源0.2-0.5 秒内测量断电电位,待结构去极化后(24 或48 小时后)再测量结构电位(自然电位),其差值应不小于 100mV。也可以用通电电位(极化后)减去瞬时通电电位来计算极化电位。

  3.最大保护电位的限制应根据覆盖层及环境确定,以不损坏覆盖层的粘结力为准,一般瞬时断电电位不得低于-1.10V CSE 。由于受旧规范的影响,很多人还认为阴极保护最大电位不能低于-1.5V CSE 。事实上这种观念使错误的,造成的危害也是巨大的。判断阴极保护电位是否过大应以断电电位为判断基础,只要断电电位不低于-1.1V CSE (西欧为-1.15V CSE), 通电电位再大也没有关系。

   管地电位是管道与其相邻土壤的电位差。

   管地电位的测试方法:

  (1)当采用数字万用表测管地电位时,应将电压表的负接线柱(COM)与硫酸铜参比电极连接(硫酸铜参比电极应安放在管道的正上方并确保与大地土壤接触良好),正接线柱(V)与管道连接,仪表值指示的是管道相对于参比电极的电位值,正常情况下显示负值;

  (2)当采用直流指针式电压表测量管地电位时,应将直流指针式电压表的负接线柱(COM)与管道连接,正极接线柱(V)与硫酸铜参比电极连接(硫酸铜参比电极应安放在管道的正上方并确保与大地土壤接触良好),在指针发生反转的情况下,所记录的数据应该加负号。

  管地电位的组成

  (1)IR降:即电流流经涂层管子和土壤接触的界面以及和参比电极之间的土壤时产生的IR降;

  (2)由管地界面处的电化学变化引起的极化电位;

  (3)最初的或静态的管地电位,也称自然电位,即无外部电流影响的腐蚀电位;(在进行阴极保护之前,管子在土壤中所处的平衡电位就是腐蚀电位)

  所以最初用数字万用表测得的管地电位不是管道的真正保护电位,而是含有几种因素所组成的电位,所以要排出几种因素后,才能得道的真正阴极保护电位,就要采取进一步的测量。

 

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