埋地钢制输油管道锌合金牺牲阳极保护

钢管采用牺牲阳极保护的施工 钢管采用牺牲阳极保护的施工 对于长距离地下钢管或特殊要求的部位采用阴极保护措施．阴极保护分为“外加电源保护”和 “牺牲阳极保护”。由于“牺牲阳极保护”不损害邻近的管线，运行后不需电源，管理较前者方 便而被广泛采用。 被保护钢管的绝缘层质量是阴极保护的前提，凡有接地的部位均应有良好的绝缘。当按 照上述要求完成钢管绝缘层施工后应对绝缘层作电阻测定，要求不小于5000欧／厘米。对于 因施工吊装或撞击损坏绝缘层的部位应及时修补，直至电阻测定合格为止。 牺牲阳极保护系统是由阳极、填包料、检查片、绝缘法兰和连接导线组成。现场安装参 见 图6一114。各种配件的制造和安装要求如下： (1)牺牲阳极及填包料的制作和安装(见图6－115) 1)阳极的选择和制作牺牲阳极又称之为保护器，选用镁、铅、锌等金属材料。较多的选用 镁阳极，使用于电阻大的土壤中效

由于船体材料含碳量、表面附着物等影响,船体钢板及部件会发生电化学腐蚀而使船体被锈蚀。在现代化船舶上,几乎都安装了船体外钢板及部件防腐蚀保护装置,目前,船用牺牲阳极保护法中最常用的方法是固接锌块于船壳的阴极保护法。然而使用镁牺牲阳极进行阴极保护,是一种更有效更经济的防止金属腐蚀的方法。

首都机场一条连接二个库区的8km长成品油管道始建于1976年,是机场正常用油的生命线,为了延长管道寿命,减缓管道的腐蚀,有关部门于1990年提出施加阴极保护的整改措施。

带状镁合金牺牲阳极在库鄯输油管线阴极保护中的应用

随着城市建设事业的飞速发展，埋地管道的数量剧增。这些管道多采用碳钢材质， 为了延长管道的使用寿命，采取相应的防护措施尤为重要，其中涂层防腐和牺牲 阳极保护联合防护取得了良好的效果。本文结合一些建设案例，针对牺牲阳极保 护设计和施工中的问题提出一些建议。 管道防腐通常采用涂层加牺牲阳极保护，常规阴极保护有两种方法：外加电流法 和牺牲阳极法。土壤电阻率约20ω·m，保护电流密度为0.2ma/m2，自然电位为 -0.4～-0.6v，管道保护电位(参比电极cu/cu-so4)低于-0.95v。经过技术经济 比较，牺牲阳极保护采用牺牲阳极法较适宜，该法施工简单，安全可靠，对邻近 金属管道电干扰少，不用专人管理，可延长管道寿命1倍以上。 ②带状镁阳极的使用 带状镁阳极由纯镁或镁锰合金冷轧压制而成，开路电位(参比电极cu/cuso4)为 -1.7v，单位长度质量为0

阳极电流通过防静电的接地极大量流失,会使得保护电位无法达标。对存在问题的埋地钢质储罐应如何查找原因和制定整改方案,本文结合生产实例,介绍了分析处理的全过程和实际效果,所得结论对此类储罐的整改具有普遍借鉴意义。

我国石油、天然气资源长距离输送主要依靠埋地管道来实现，长距离大口径的金属管道埋入地下必然要遭受严重的腐蚀。目前国内外埋地钢质管道广泛采用阴极保护防护技术。本文详细介绍了阴极保护防护技术的基本原理及基本参数，并对当前国内外阴极保护技术的发展状况进行了系统介绍，并调研了未来的技术发展方向。

输油管道 1、翻越点:定义一:如果使一定数量的液体通过线路上的某高点所需的压头比输送到终点所 需的压头大,且在所有高点中该高点所需的压头最大,那么此高点就称为翻越点。定义二:如果 一定输量的液体从某高点自流到终点还有能量富裕,且在所有的高点中该高点的富裕能量最 大,则该高点叫做翻越点。 2、旁接油罐输油方式(也叫开式流程) 优点:安全可靠,水击危害小,对自动化水平要求不高; 缺点:油气损耗严重;流程与设备复杂,固定资产投资大;全线难以在最优工况下运行,能量浪费 大。 工作特点:每个泵站与其相应的站间管路各自构成独立的水力系统;上下站输量可以不等(由 旁接罐调节);各站进出站压力没有直接联系;站间输量的求法与一个泵站的管道相同。 密闭输油方式(也叫泵到泵流程) 优点:全线密闭,中间站不存在蒸发损耗;流程简单,固定资产投资小;

输油管道

通过对埋地钢质管道在土壤中的腐蚀情况分析,阐述了牺牲阳极以保护阴极的重要性,并详细介绍了牺牲阳极法保护阴极的计算及安装方法.

牺牲阳极防腐是阴极保护方法之一,它不需要电源设备,装置维护简单,适用于没有外电源的地区,另外它不会产生大量的杂散电流而影响附近建筑物而使之产生腐蚀,也不会因它电位过负而恶化保护涂层的粘附,这是用外电源进行阴极保护所没有的优点。国外报导的阳极材料主要是镁、锌、铝及其合金,在六十年代实际使用的是前两种,铝及其合金因易于极化,在中性介质中生成连续的、不导电的al_2o_3膜、使电极电位升高到

针对某油田埋地输油管道的腐蚀现状,研究其腐蚀机理并分析其相关影响因素。采用正交试验设计法,探讨温度及不同介质浓度对其腐蚀行为的影响规律,并进行室内防腐药剂配方研究,从防腐技术体系中优选出合适的化学药剂体系。

燃气管道牺牲阳极保护 牺牲阳极法是最早应用的电化学保护法。它简单易行，又不干扰邻近的设施。牺 牲阳极还是抗干扰腐蚀的一种手段，可用来排流、防雷及防静电接地。与强制电流 保护法相比，牺牲阳极法具有独特的优点和功能，因而同样受到人们的重视。 近年来，牺牲阳极技术在我国得到了推广和发展。在生产上也向标准化、系列 化方向发展。并在油、气管道、海船及海上结构物的防护上得到了成功的应用。 一、牺牲阳极保护原理 根据电化学原理，把不同电极电位的两种金属置于电解质体系内，当有导线连 接时就有电流流动，这时，电极电位较负的金属为阳极、利用两金属的电极电位差 作阴极保护的电流源。这就是牺牲阳极法的基本原理。见图10-54。 二、牺牲阳极材料 由于牺牲阳极法是通过阳极自身的消耗，给被保护金属体提供保护电流。因此， 对牺牲阳极材料就产生了性能要求。 图10-54牺牲阳极装配示意图 1．要有足够负的电位，

大中口径输水管道采用钢管的优点是其强度高、韧性好、耐冲击、承受压力高、重量轻、运输施工方便。但是钢管不耐土壤的腐蚀，有时很严重，往往不到2～3年就腐蚀穿孔破坏，造成巨大的损失。据统计现在密布于各大城市的供油、供水、供气、供热等地下管网，因腐蚀泄漏每年造成的经济损失高达400亿元以上。采取有效的措施，防止管道的腐蚀，势在必行。金属在土壤(海水)中的腐蚀是电化学腐蚀，仅仅采用传统的涂层防护是不够的，最有效、经济的防腐是施加阴极保护法。所谓阴极保护法就是通过外加电压使被保护的金属阴极极化，以控制金属腐蚀的方法。阴极保护分为外加电流法和牺牲阳极法，它们的基本原理和保护效果是相同的，二者各有其优缺点和适用范围。牺牲阳极法的保护电流利用率高，不会产生“过保护”，对邻近的地下金属设施几乎不产生干扰，可接地排流保护兼顾，不需要外部电源，施工技术简单，安装及维修管理费用小，因此，近年来，大中城市钢质输水管道外壁普遍采用牺牲阳极法进行阴极保护。

本文针对金属管在土壤中的电化学腐蚀，介绍外表面涂层和阴极保护联合防腐的最为经济有效的措施。

zr-1带状锌合金牺牲阳极施工安装说明 锌带牺牲阳极主要用于套管内管道的保护、管道临时阴极保护、储罐 及管网的保护、防止强电线路对埋地管道的交流干扰和雷电干扰。 常用邦信锌带阳极规格尺寸： 品名型号尺寸(mm)单重(g/cm) a(mm)b(mm)c(m) 锌带牺牲阳极zr-125.431.7530.535.72 锌带牺牲阳极zr-215.8822.236117.82 锌带牺牲阳极zr-312.714.298.93 锌带牺牲阳极zr-48.7311.913053.72 锌带牺牲阳极的用途： 由于套管内的管道受到水泥套管的屏蔽，阴极保护电流受到屏蔽，导 致套管中的管道不能被保护，所以在穿越出加装带状锌合金阳极是较 为经济合理的方法。 锌带牺牲阳极的安装

zr-1带状锌合金牺牲阳极施工安装说明 锌带牺牲阳极主要用于套管内管道的保护、管道临时阴极保护、储罐 及管网的保护、防止强电线路对埋地管道的交流干扰和雷电干扰。 常用邦信锌带阳极规格尺寸： 品名型号尺寸(mm)单重(g/cm) a(mm)b(mm)c(m) 锌带牺牲阳极zr-125.431.7530.535.72 锌带牺牲阳极zr-215.8822.236117.82 锌带牺牲阳极zr-312.714.298.93 锌带牺牲阳极zr-48.7311.913053.72 锌带牺牲阳极的用途： 由于套管内的管道受到水泥套管的屏蔽，阴极保护电流受到屏蔽，导 致套管中的管道不能被保护，所以在穿越出加装带状锌合金阳极是较 为经济合理的方法。 锌带牺牲阳极的安装

·原理：将电极电位较负的锌合金与被保护的金属置于同一电解质体系内，通过导线连接形成电流回路。在这个回路中，锌合金作为阳极，因其电极电位比被保护金属更负，会优先发生氧化反应，不断失去电子并逐渐溶解，而被保护金属作为阴极，溶液中的阳离子在其表面得到电子，从而避免被腐蚀，实现对阴极金属的保护。·化学成分：主要成分是高纯锌，同时含有少量的铝（0.1%-0.5%）、镉（0.025%-0.07%）等元素，此外，铁、铅、铜等杂质含量有严格限制，总杂质含量需控制在≤0.1%以下。铝可以提高锌合金的强度、硬度和铸造性能，并在表面形成致密的氧化铝保护膜，减缓腐蚀速度；镉能降低锌合金的腐蚀电位，提高阳极的驱动电压，改善腐蚀均匀性。·性能特点：具有较高的电化学活性，能在电解质溶液中迅速产生阴极保护电流，抑制被保护金属腐蚀。在腐蚀过程中腐蚀均匀性良好，可延长牺牲阳极使用寿命，保证阴极保护效果稳定持久。而且锌合金牺牲阳极与各种自然环境相容性好，在海水、淡水、土壤等不同电解质环境中均能适用，其腐蚀产物对环境的污染较小。·适用范围：适用于温度低于49℃和电阻率小于15ω・m的海水、淡海水、土壤等电解质中的金属构件阴极保护，广泛应用于海洋工程中的海洋平台、油井钻机等；船舶领域的船体外壳、螺旋桨等；桥梁建设中的桥梁结构；以及管道和储罐方面的石油、天然气管道和储罐等。使用注意事项：锌阳极一般用于温度低于49℃的环境，温度过高会发生晶间腐蚀，高于54℃时锌阳极电位变正，与钢铁极性逆转，失去保护作用。同时，锌阳极必须使用回填料，以确保与被保护金属良好接触并充分发挥防腐作用。在选择锌合金牺牲阳极时，需根据具体使用环境和腐蚀条件选型，以保证防腐效果。

·海洋工程：包括船舶的外壳、压载水舱、舵等部位，还有海上平台、海底管道等。海洋环境具有高盐度、高湿度和强腐蚀性，锌合金牺牲阳极可通过自身腐蚀溶解为这些金属结构提供阴极保护电流，抵御海水侵蚀，延长设施使用寿命。·石油化工：该领域的储罐、管道、反应器等设施常面临高温、高压和强腐蚀挑战，锌合金牺牲阳极能够在极端条件下发挥防腐作用，降低设备因腐蚀引发的故障率，提高运行效率和使用寿命。·埋地设施：如城市燃气管道、自来水管道、石油输送管道等埋地金属管道，以及加油站地下储油罐、化工企业地下原料储罐等地下储罐。在土壤电解质环境中，锌合金牺牲阳极通过发生氧化反应为这些金属结构提供阴极保护，防止土壤腐蚀，减少泄漏事故风险。·工业冷却水系统：能用于防止系统中的金属构件因腐蚀而损坏，确保系统正常运行。·建筑与桥梁：可用于桥梁、钢结构建筑等的防腐保护，防止金属构件因腐蚀引发安全事故，延长基础设施使用寿命。·电力领域：适用于电缆、变压器等的防腐保护，保障电力设施的安全稳定运行。

主要用于海水环境中的船舶、机械设备、海洋工程和海港设施以及海泥中的管道、电缆等设施金属防腐蚀的阴极保护。

一、温度限制：锌阳极一般用于温度低于49℃的环境。温度高于49℃时，可能发生晶间腐蚀；高于54℃时，锌阳极的电极电位变正，与钢铁的极性发生逆转，钢铁会变成阳极受到腐蚀。二、使用回填料：锌阳极必须使用回填料，以增强阳极反应和导电性。填包料应调拌均匀，包装材料必须采用天然纤维织品，严禁使用人造纤维织品。三、安装要求：1.电气连接：确保锌合金牺牲阳极与被保护金属结构之间电气连接良好，可采用焊接、螺栓连接等可靠方式，并定期检查连接部位是否松动。2.避免屏蔽：安装时避免其他金属构件或杂物完全遮挡牺牲阳极，确保其能与周围介质充分接触，保证正常工作和电流输出。3.埋设深度与间距：根据被保护金属结构确定合适埋设深度和阳极间距，一般埋设深度在地下0.8米至1.5米之间，阳极间距通常在3米至10米左右。4.安装位置：对于管道保护，阳极通常选择在管道的侧方或侧下方，并埋设在冻土层以下，且阳极应沿被保护结构分布，一般水平或竖直安装。四、环境因素：锌合金牺牲阳极适用于温度低于50℃和电阻率小于15ω・m的海水、淡海水、土壤等电解质环境，在其他环境中使用可能影响性能。五、避免混合安装：不要在同一保护系统中混合安装不同类型的阳极，以免影响保护效果。六、定期检测与维护：定期检查阳极与电缆、阳极与管道的连接点是否牢固，测量阳极的电位、开路电位、闭路电位、输出电流等参数，评估保护效果。同时检查阳极的消耗情况、溶解情况、机械损伤情况以及固定装置的稳定性等，当阳极消耗到一定程度，如剩余厚度小于初始厚度的50%或输出电流不能满足保护要求时，应及时更换。七、运输贮存：禁止用带酸、碱、盐等腐蚀锌的包装物和运输工具装运，应贮存在干燥、通风、无腐蚀性物质的库房里，严防雨水淋湿。

·熔炼铸造工艺：·原料准备：选用高纯度的锌锭作为基础原料，根据合金成分设计，添加适量的铝、镉等合金元素。这些元素通常以纯金属或中间合金的形式加入，以保证成分的准确性和均匀性。·熔炼：将锌锭加入到熔炉中加热熔化，在熔炼过程中，需要严格控制温度、时间和搅拌速度等参数。一般熔炼温度在450-500℃左右，以确保各种金属元素充分熔合，形成均匀的锌合金熔体。同时，在锌液上方覆盖石墨层，并持续通入惰性气体（如氮气）进行保护，防止金属氧化。·浇注成型：将熔炼好的锌合金熔体倒入特定的模具中进行铸造，形成所需的阳极形状和尺寸。在铸造过程中，要注意控制冷却速度，避免产生气孔、缩松等缺陷，影响阳极质量。冷却方式通常采用自然冷却或水冷，具体根据阳极的大小和结构来选择。·压力加工工艺：·挤压：对于一些需要特定形状和尺寸的锌合金牺牲阳极，如带状阳极，可采用挤压工艺。将熔炼好的锌合金铸锭加热至一定温度（通常在300-400℃），放入挤压机中，通过挤压模具挤出所需的形状和尺寸。挤压工艺可以使合金组织更加致密，提高阳极的力学性能和耐腐蚀性能。·锻造：对于一些承受较大外力或要求较高力学性能的锌合金牺牲阳极，可以采用锻造工艺。将锌合金坯料加热至合适的锻造温度（一般在350-450℃），通过锻造设备施加压力，使金属发生塑性变形，获得所需的形状和尺寸。锻造可以改善合金的内部组织，使其更加均匀致密，提高阳极的强度和韧性。·表面处理工艺：·清洗：将制备好的锌合金牺牲阳极进行清洗，去除表面的油污、灰尘和氧化皮等杂质。常用的清洗方法有溶剂清洗、碱洗和酸洗等。·钝化：为了提高锌合金牺牲阳极的耐蚀性和稳定性，通常需要进行钝化处理。钝化处理可以在阳极表面形成一层致密的钝化膜，阻止金属与外界环境的接触，减缓腐蚀速度。常用的钝化方法有铬酸盐钝化、无铬钝化等。·涂覆：根据使用环境和要求，还可以在锌合金牺牲阳极表面涂覆一层防护涂层，如有机涂层、金属涂层等。防护涂层可以进一步提高阳极的耐蚀性和耐磨性，延长其使用寿命。··还有一种电化学沉积法，可在金属表面形成锌合金沉积层。但该方法通常不是用于制备独立的锌合金牺牲阳极，而是用于在其他金属基底上制备锌合金防护层，以提高基底的耐蚀性，如在高温合金基底上制备锌镍合金沉积层。