埋地长输管道阴极保护施工
行
业
规
范
河南汇龙合金材料有限公司2019年技术部正版
1 工程概况
1.1工程内容
阴极保护工程项目为：-----------有限公司输水管道工程
1.2 开竣工时间
开工时间：总体进度确定开工时间，配合管道安装进行。
工期：配合管道安装确定整个工期
1.3牺牲阳极保护主要工程量
本阴极保护工程安装主要工程量如下：
序号项目名称工程量
1 阳极坑、测试装坑零星土方处
2 阳极的组装与运输支
3 镁合金牺牲阳极安装支
4 管道焊口重防腐涂料补口处
5 阳极安装后水的运输与浇注处
6 测试桩安装根
7 阴极保护检测处
2 施工部署
工程合同签定后，由单位领导主持，组织设立项目部。项目经理及项目部成员由责任心强，业务素质高，专业知识结构合理，现场施工经验丰富的人员组成。以便有能力及时处理施工中遇到的各种问题，从组织上保证工程顺利进行。
项目经理领导下，项目部有关人员均熟悉本工程工艺程序及图纸，并
在施工过程中记录并研究解决工程施工中的重点及难点。项目部设专人负责施工设备、材料进场，按相关程序实施进场验收，施工现场选定合适的库房。
2.1 工程施工规划
2.1.1本工程采用的施工管理措施，配合整体工程施工进度，可同步进行，协同作业。项目部以相关的奖惩制度确保工程进展快速，保质保量。
2.1.2根据设计书、相关标准和施工方案，项目部设专人负责落实施工所需各种原材料、施工设备等。
2.1.3根据项目工艺文件，图纸，由生产部组织实施牺牲阳极、测试桩等生产。
2.1.4项目部管理人员根据设计书、施工方案、施工图组织调度施工组，开展牺牲阳极和测试装置的施工。
2.1.5全部安装完毕后，测量电位数据，测量结果整理并出具测试报告。
2.2 施工技术方案及工艺
为了保证阴极保护系统长期、稳定地运行，施工的前期工作优为重要，严格按产品性能指标验收，保证产品质量，对热收缩套、阳极、参比电极及测试桩的安装严格按照设计要求及有关技术规范进行施工。
2.2.1阳极的组装
阳极的组装在工厂进行，组装后阳极的质量和各项技术指标符
合《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护技术规范》GB/T 21448 —2008。
2.2.2 牺牲阳极的填充料
牺牲阳极填充料配比如下：
填充料配比（%）
石膏粉75
硫酸钠 5
膨润土20
填包料采用纯棉布袋包装，不可采用纤维织物袋，应保证阳极周围的填包料厚度一致、密实，而且填包料应搅拌均匀，并不得混入石块、泥土和杂草等。
2.2.3 牺牲阳极与阳极电缆的焊接
每---支镁合金阳极为一组，电缆线连接方法为剥去绝缘层，裸露出电缆铜芯距离应大于15mm。
2.2.4 牺牲阳极的安装
阳极应平行与管道水平放置，阳极埋设深度与管道深度相近，阳极距离管道不小于300mm。
2.2.5测试桩的安装
为了能长期监测阴极保护保护效果，需要在管道周围埋设永久性测试桩，定期进行管道保护电位的测量。
测试桩安装时，放置在坚硬的地基上，测试桩距离地面高度不大于600mm，根据情况可适当变化，埋入底下部分要求将回填土夯实，使其基础牢固。
测试桩阴极线的焊接方式与阳极的焊接技术要求相同。
2.2.6参比电极的安装（常规情况下应埋设参比电极）
测量管道的电极电位采用长效埋地Cu/CuSO4参比电极，为了保证参比电极的长寿命，可将牺牲阳极的填包技术用到参比电极上。
2.2.7 阳极线、阴极线焊口的绝缘防腐处理
处理方式：采用环氧重防腐涂料—环氧重防腐涂料—玻璃布—环氧重防腐涂料—玻璃布—环氧重防腐涂料
2.2.8牺牲阳极系统的阴极保护参数测量
根据管道阴极保护的特点及《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护技术规范》、《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》标准中有关内容，测试管道的保护电位。
3 施工准备工作
3.1 技术准备
为了保证工程质量，项目管理及施工人员应熟悉工程施工设计图纸及有关技术文件，组织现场施工技术人员对施工管线进行实地勘察，并针对不同施工地段，根据施工技术要求和施工规范编制施工方案，以便于现场施工。
3.2 物资准备
根据工程施工计划进度，施工技术人员编制工程材料进度计划
表，交由物资采购部门购买。按进度要求，及时将材料运输到施工现场，以保证施工按计划进行。
3.3 施工人员及设备准备
3.3.1 施工人员准备
开工前对施工人员进行技术、质量和安装等方面的教育，组织施工人员学习并熟悉图纸及有关技术资料，对施工人员进行技术交底；对现场技术人员及工人进行全面安全技术教育，所有人员必须严格遵守安全制度和操作规程，树立安全第一、预防为主的思想意识；组织人员学习有关的质量手册和程序文件，熟悉并掌握施工规范、技术标准以及施工质量要求。
3.3.2 设备准备
根据现场施工要求，为工程配备相关的机械与设备，并在施工前
对设备及机械进行全面的检修，使其处于正常的状态，以便及时运输到现场。同时在现场成立专门的维护小组，负责对施工机械与设备的日常检修和维护，保证设备处于良好的工作状态，不影响施工进度。
3.4现场准备
3.4.1施工前，向当地部门申请并办理施工许可证，以及用水和用电使用许可证。
3.4.2根据施工要求，配合业主，与当地政府部门作好阴极保护工程的临时设施和临时租地工作。
3.4.3 施工前，在当地部门申请临时暂住证，施工队伍租用当地招待所或民房，并配备齐全的电话、传真及邮件等联系手段，以便于与施工现场、业主、监理、项目部保持联系。
3.4.4在施工作业范围内，设立临时施工现场及值班室，施工设备与机械存放在临时施工现场。
3.5 管理文件及资料
3.5.1 制定项目部个部门及领导的岗位责任制度；
3.5.2 编制项目工程施工质量管理文件；
3.5.3 编制施工工艺及方案；
3.5.4 编制安全施工保证措施；
3.5.5 编制各类技术记录表格及相关数据，编写竣工资料等。
4 施工总进度计划
根据施工计划进度和甲方要求，确定开工日期，在20个日历天内完成。
工程施工进度计划表
序号工程内容工作日备注
1 材料生产、及采购
2 材料运输
3 镁阳极焊接、安装
4 测试桩安装、参比电极电缆安装
5 阴极保护检测
总计
5 各项资源需要量计划
5.1劳动力需要计划
本工程实行“项目法”管理，采用项目经理负责制，项目经理全权负责整个工程的实施。同时下设工程管理、技术管理、质量管理、安全
管理、物资供应等部门。
程的人员、财务、物资。
，履行自己的职责。
项目人员组织结构
项目经理
5．2、施工进度及工期保证措施
5．2.1计划控制
成立现场项目经理部，与建设单位、监理单位和设计单位密切配合，加强对工程质量和安全的全面管理，以合同进度为基础，实现均衡的施工生产，保证进度要求。认真设置组织机构，选派优秀的管理、技
术和施工人员上岗，从组织安排上保证总工期的控制。
5．2.2合同控制
将严格按照合同规定或甲方要求的开工日期开始工程的施工，并按由其提交并经项目监理批准更新过的进度计划进行施工。在本合同规定的完工时间完成本工程。
5．2.3现场控制
为了确保按期完成施工任务，施工过程中，项目经理协调指挥检查，防止因返工而影响工期。同时，按日安排具体施工进度，确保工期与管道安装进度同步进行。现场管理人员要每天开现场碰头会，总结当天施工情况及存在的问题，布置第二天的任务，及时发现问题，解决施工中的问题。
在保证安全和质量前提下，开挖、测试桩安装、阳极安装及现场检测实行穿插施工，配合业主和监理及时作好工序签证及隐蔽工作，减少因此工作引起的工序间歇，可连续施工，对比安装工程进度和本工程的实际施工进度，及时调整计划进度，确保工程质量并如期完工。5．2.4 施工调度控制
图纸会审后组织人员按材料需要采购材料，现场材料的供应按计划要求，有计划组织落实。杜绝由于物资供应不足而影响施工进度的现象，同时避免物资供应过剩而造成的积压。
施工人员在单位范围内统一调配，在专业工种和劳动力需要等方面，满足现场施工的需要。按施工进度计划和现场实际进度，控制劳动力进退场工作。现场施工人员根据工种要求，实行交叉作业，合理安排
工序搭接。养工作，确保机械完好率和正常运转。
5.3材料、设备的接、保、检、运措施
5.3.1材料及设备采购
单位将为本工程配备必须的机械设备，作好现场设备的维修和保
外购物资的采购由生产部或使用单位采购，采购员根据采购计划，负责物资的订货、催货、退货、索赔、合同执行，办理接受承付工作。外购物资应采用合同方式进行，并明确写入技术要求、使用的标准、质量保证要求、验收方式等条款，优先选用合格供方的产品，在合格供方以外采购时应履行审批手续。
5.3.2 外购物资的检验
外购物资的验证及检验由质检部负责，生产部和采购人员配合，根据物资的类别和用途进行验证和验收。
原材料的验证检验，由质检部归口管理，生产部和质检部共同验证检验合格后方办理入库手续。
采购的物资，其表面质量、牌号、规格、数量应该符合要求，有关质量证明齐全，可视为合格产品。经检验不合格的物资，办理退货、调换手续。
5.3.3物资入、出库管理
保管员对验收合格的物资进行数量等方面的核实后，办理入库手续，入库物资各种凭证要完整，能清楚表明物资名称、规格型号、数量、产地及必要的质量证明文件和其它资料。。
保管员根据申请领料单，合适物资种类，价格、数量后，办理出库手
续，出库物资附有相应的质量证明书或证明材料。
5.3.4 材料设备的运输
材料及设备出厂有外包装时，运输过程中应当保证包装完好，随设备运输的零散件需要用箱装，并有很好的固定措施，防止丢失。设5.4文件管理措施
项目经理部指派专门人员负责对工程信息和技术文件的管理工作，进行信息与文件的搜集、归档，以备业主、监理及项目管理人员查阅。备运输前，包检查沿线道路情况，事先作好防护措施。
5.5主要技术经济指标
5.5.1工期履约率达到100%。
5.5.2劳动生产率达到98 %以上。
5.5.3质量合格率达到100%，优良率达到95%以上。
5.5.4机械装备率达到100%。
6 工程质量保证措施
按照相关标准要求及相关工程规范要求，保质、按时、全面
完成施工任务。工程设备材料合格率为100%，补口补伤
6.1质量方针
本单位的质量方针：高级人才、高新技术、高效管理、高质产品、顾客满意、持续发展。
6.2质量目标一次合格率99%以上，阴极保护率100%，单项工程合格率达到100%，工程建设质量创优质工程。
6.3 质量控制机构
6.4 质量责任；
6.4.1 项目经理
对工程的质量负全面责任，组织项目质量方针、质量目的及质量政策的制定与实施。调各部门和单位的质量管理工作，对重大质量问题进行决策，建立有效的的项目管理质量体系。
6.4.2质量工程师
对工程设计质量及现场施工质量负技术责任，协助项目经理实现质量体系的持续有效运行。负责对现场施工人员的质量教育与培训，提高全体人员的质量意识。负责采取技术措施保证工程质量，确保施工达到技术要求。
6.4.3质检员
严格执行有关标准要求，按照能够施工图纸及技术说明组织施工，加强对材料设备的检查与验收，
对各工序进行质量检查，对施工中存在的违反质量的问题进行制止，收集施工质量资料，并负责质量评定及质量检查记录的填写工作。
6.4.4施工人员
施工人员应当严格按照施工工艺、技术说明及设计图纸进行施工，对各自的作业活动质量负直接责任。按照质量控制程序作好施工自检工作，认真记录检查结果并作好施工及检验标识。
实行工序间的验收交接制度，上道工序经验收合格后，方可进行下道工序的施工，上道工序达不到标准要求的，下道工序拒绝施工，对于
不合格的工序立即进行返修或返工。
6.5质量检测及控制程序
6.5.1在工程实施准备阶段
件备品、质量及合格证书等，标准仪器必须出具有效的鉴定合格证书。不经监理专业工程师和质检部门检查合格签证，不得进行下道工序。
经监理专业工程师和质检部门检查合格签证，进行下道工序。
全有效，对施工不明确的地点及难点进行讨论。
度、施工机具、施工技术措施和质量保证措施进行评审。
6.5.2在工程安装阶段
工程师进行检查。
监理等部门的监督、检查，坚持“自检”、“互检”和“交接检”的“三检”制。实行工序间的验收交接制度，上道工序经验收合格后，方可进行下道工序的施工，上道工序达不到标准要求的，下道工序拒绝施工，对于不合格的工序立即进行返修或返工。
安装结束后，经监理专业工程师检查后进行下道工序。
件。并检查阳极表面，严禁油污或其他污染，否则应清洗干净，检查阳极电缆接头是否破损。在通知监理专业工程师后，进行牺牲阳极安装，严格按照施工技术方案及工艺进行安装。
GB/T 21246-2007《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》进行。
6.5.3工程交工阶段
工程结束后，经监理专业工程师和质检部门检查合格签证后，提交交工技术文件及竣工图。技术文件应当数据准确，会签齐全，质量评定资料完善，并且初评合格。
6.6质量控制要素
“合同评审控制程序”进行评审。
序”进行控制，并按照规定程序向业主、监理及第三方或设计单位报送有关文件。
品进行验证、标识和储存。
工程竣工验收年进行全过程控制。
及相关测试工作，保证工程质量达到规定要求。
效地对不合格问题进行纠正和预防。
录的搜集、标识、归档、保管和处理。
训，对于特殊作业技术人员培训后进行资格考核。
6.7质量监督与检查；
6.7.1质量监督
由质量部门负责组织内部质量审核，确认记录质量体系的相关问题。负责对工程质量实施监督，评价工程实际达到的质量水平，督促检查纠正措施的实施。
6.7.2质量检查
工程进行检查，并按照奖惩制度进行奖罚。
序进行自检、互检及交接检查，作业组之间的交接的工程、外单位向本单位交接工程的检查由质量工程师和质量检查人员参加，检查合格后，办理交接手续。
进行检查，严把质量关。
检验规范等对工程中所有工序的质量进行严格的检查。
6.8创国家优质工程。
按照ISO9001标准及业主要求，严格履行合同内容。根据施工技术要求，编制详细的施工工艺及方案，严格按技术要求及有关规范进行文明施工，规范施工现场各项管理工作，保证本项工程施工任务按要求完成。科学组织，从严管理，精心施工，争创国家优质工程。7、现场文明施工措施与管理
7.1建立文明施工责任制，划分区域，明确管理负责人，作到现场清洁整齐。
7.2现场施工临时水和电要有专人管理，不得有长流水和长明灯等现象。
7.3施工现场的临时设施，要严格按照施工组织设计确定的施工平面图布置。
7.4施工现场清洁整齐，不允许堆放垃圾，应在适当地点设置临时堆放点，并定期外运。
7.5施工现场严禁居住家属，严禁居民、家属、小孩在施工现场穿行玩耍。
7.6现场施工的机械设备要按照平面布置图规划存放，遵守机械安全规章，经常保持机身及周围环境的清洁。
7.7清洗机械排出的污水要有排放措施，不得随地流淌。
温馨提示：
天然管道施工安装镁合金牺牲阳极，为了防止土壤对阳极的钝化作用，一般在阳极四周都要填有一定的化学填料，填料作用为：改良阳
极周围环境，确保稳定，良好的电流效率，降低阳极接地地阻，增加阳极输出电流，溶解电极腐蚀产物，防止阳极极化。
镁合金牺牲阳极简称，镁阳极，又称镁合金阳极，镁牺牲阳极，用于阳极保护系统，是防止电化学腐蚀的重要设备与材料，因为镁合金阳极的电位高，经常用于埋地构筑物的阴极保护，比如埋地石油输油管道，天然气，煤气输气管线等。
镁阳极具有高驱动电压，低电流效率，造价高，镁阳极电流率约百分之50，受环境影响还可能更低，当土壤或水分中含盐量较低时，电流输出小，因而，其自身腐蚀相对较大。当土壤电阻率高时，阳极输出电流小，阳极表面容易发生钝化，进一步加大接地电阻，使阳极输出电流，进一步减小。在咸水或者盐水的影响下，使用镁牺牲阳极时，温度最好不要超过30摄氏度，在淡水环境中，温度也不应该超过45摄氏度来使用镁合金牺牲阳极，所以镁牺牲阳极不适宜在海水中使用，在海水中其腐蚀速度太快，寿命很短。
牺牲阳极的施工及注意事项：
1 锌阳极安装，牺牲阳极的施工，牺牲阳极在土壤中的施工，包括牺牲阳极埋设前的组装、阳极的填充方法和埋高。
2 锌阳极与阳极电缆的组装，阳极与电缆之间的联接采用锡焊，在焊点上图上环氧涂料，加上缠电工胶布和电源胶带，再包上热收缩带，再缠上胶带保护，必须保证焊接牢固并且绝缘性能好。
3阳极安装的提前工作及准备，在组装牺牲阳极之前，应检验牺牲阳极表面是否有油污和氧化物。需要把阳极表面打磨干净需要应用砂
纸。填表料的组装可以在室内也可以在现场进行，应保证阳极四周的填料厚度一致，紧密，厚度各边不小于50MM，调拌均匀填料，不得出现有石块，泥土，杂草等，每支阳极需要用填料约50KG。
阳极床浇水，阳极填料包放入阳极坑后，对坑内浇水，坑内水位必须完全浸透填包料。
阳极床回填，阳极床回填时，应向内填很细的土，不准向坑内填石头，水泥块，塑料，垃圾等，对于已安装好的管道，管道中心位置埋设阳极，使得阳极包的中心位置与管道中心位置同一位置。
牺牲阳极阴极保护的设计：
如果电解质电阻率高，阳极最好是制成棒状或细长的块状；如果周围电解质的电阻率特别高，则制成挤压条或挤压带的形状。对于电阻率较低的电解质，要有足够的材料来提供充分的使用期限，要求使用相对粗一些的棒状或块状阳极，乃至球形的阳极。埋地阳极可以用比土壤电阻更低一些的回填料填包以降低电阻。输出电流还取决于驱动电位，即阳极材料本身。对嵌入物应进行整形和预处理，以使其机械性能符合牺牲阳极本体金属材料的要求。
直接或间接固定在被保护构筑物上的牺牲阳极通常的制造方法是在钢芯或钢质嵌入物周围铸造而成；用挤压法生产的阳极可能有、也可能没有钢芯。钢芯在铸造前都进行过处理，以保证与阳极合金电接触状态最佳。用于断开和测量电流的连接盒是很有用的。这种连接和
与被保护的构筑物的连接都应牢固可靠，并且电阻低。
嵌入物可以设计成伸出阳极本体，以便通过焊接或螺栓连接的方式将阳极固定在被保护构筑物上。前一种方法可能会使电连接更加可靠，但可能会使更换阳极的工作变得更加困难。替代方法之一是可以采用绝缘电缆与钢质嵌入物相连。连接方法在预计的安装和使用条件下应有足够的强度，应设计成在连接失效前可以使阳极材料几乎全部耗尽。但是，可以肯定的是所有的阳极材料并不能全部消耗尽，常见的做法是在设计中取一个利用系数。
牺牲阳极在管道上的分布方法：
阳极怎么分布呢？
牺牲阳极在管道上的分布可采用单支或集中组成两种方法，同组阳极宜选用同一批号或开路电位相近阳极。
牺牲阳极埋设有什么方式呢？
牺牲阳极埋设分为立体和水平式两种，埋设方向有轴向和径向。阳极埋设位置一般距管道外壁3-5mm,最小不宜小于0.3mm,埋设深度以阳极顶部距地面不小于1m为宜，对于北方地区，必须在冻土以下。成组埋设是，阳极间距以2-3m为宜。
在地下水位低于3m的干燥地带，阳极应当加深埋设，对于河流、湖泊地带，牺牲阳极应尽可能埋设在河床（或湖底）的安全部位，以防洪水冲刷或挖泥清淤时损坏。
牺牲阳极在管道上的分布方法，在城市和官网区使用牺牲阳极时，
要注意阳极和被保护的管道之间不应有其他金属构筑物，如电缆等。以上这些就是阳极分布以及方式方法。
在什么情况下会安装测试系统呢？
为了检查地下钢质管道的保护状态及效果，还应安装测试系统。牺牲阳极保护的测试系统应能提供保护体的自然电位、阳极性能、保护电位的功能。
通常在相邻两组牺牲阳极管段的中间部位设置一个可测量管道保护电位的测试桩，桩的间距以500m左右为宜。
钢质管道的保护情况，牺牲阳极测试桩处应设有辅助片长效参比电极，辅助试片的材质应与管道材质相同。在这里可以测出管道的保护电位和阳极工作状况，如阳极的输出电流、阳极的接地电阻、阳极的开路电位和闭路电位，还可测量辅助试片的自然电位。
这里需要说明的是，牺牲阳极保护的各项参数的测试，应当在牺牲阳极埋入地下及填包料浇水10d后进行。
另外，牺牲阳极投入运行后，应定期进行监测和维护，至少每半年一次。待牺牲阳极到达使用寿命时，测量的保护参数异常，或保护电位不能达到阴极保护标准，则说明阳极已“牺牲”完毕，应更换安装新的牺牲阳极，使管道继续得到阴极保护。
以上是测试系统的说明及方法。如果您有疑问，可以与我公司直接联系。
河南汇龙合金材料有限公司
技术部
第一章管道阴极保护 一.电化学腐蚀原理 金属在电解质溶液中由于电化学作用所发生的腐蚀称为电化学腐蚀.他是金属腐蚀中最普遍的一种形式,这种形式发生在金属和电解质溶液接触而且相互作用的时候,其最明显的特征是它必然有电流的流动 金属电化学腐蚀原因是金属表面产生原电池作用,或外界电源影响使金属表面产生电解作用所引起的破坏.把两种电极电位不同的金属放在电解液中,即成为简单的原电池,若用导线将两种金属连接起来,则两个电极间有点位差存在而产生电流.例如将锌板和铜板当做两极,插入装有稀硫酸溶液的同一器皿中,并用导线连接,如图1----1所示.由于双电层原理Zn/Cu各自在溶液中建立电极电位，但Zn得电极电位较负，所以不断失去电子，变成Z n2+，离子溶解到电解质溶液中区。锌板上多余的电子则沿导线由锌板流到铜板，铜板上不断地有来自锌板的电子和溶液中得氢离子中和放电。 在原电池外部电子E由锌板流到铜板，则电流方向由铜板到锌板。 在原电池内部电流方向是从锌板流入溶液，再由溶液流入铜板。电极电位比较负的锌板称为阳极，电极电位比较正的铜板称为阴极。 在电解质溶液中，金属表面上的各部分，其电位是不完全想的的，点位较高的部分形成阴极区，电位低得部分形成阳极区。这便构成了腐蚀电池。 二．阴极保护原理 1.理想极化曲线 腐蚀电池在电路接通后就产生电流，电流的流通，使得腐蚀电池阳极和阴极的点击电位都偏离电流未流通之前的电极电位值。 在阳极，由于阳极金属溶解即阳极金属溶液即离子化的过程滞后于电子的转移过程，而正点和过剩，使阳极表面的电位向正的方向偏移，即阳极极化。 在阴极表面，由于从阳极转移过来的电子的迁移速度大大于在阴极表面的极化剂吸收电子的速度，使其大量的电子在阴极表面集聚，从而使阴极表面的电位向负的方向偏移，称为阴极极化。 阳极极化和阴极极化的共同结果，造成了腐蚀原电池起始电位差得变小。将复式电池阳极和阴极的电极电位与电流之间的关系的曲线表示出来绘成图，就得到了复式电池的极化曲线图。图1----2是腐蚀电池的极化曲线示意图。 如图所示，EaS是阳极化曲线，EaSshi 阴极极化曲线，当腐蚀电池内电阻为零时，它们相交于S点，S点所对应的电位称之为该体系的腐蚀电位，也称自然电位，表为Ecorr.他是复式电池的阳极和阴极在极化后共同趋势的点位值。与此电位值对饮的电流Lcorr称为该系统理论上最大可能的腐蚀电流。 事实，上述的极化曲线是测不出来的。这事因为人们无法在腐蚀电池系统中确定阳极与阴极的面积。也无法保证在电极表面只发生单一的一种电极反应。甚至不可能侧刀腐蚀电池中任一般阳极部门，或微阴极部位的点位值。而测到的通常是其微阳与微阴极化后，共同趋向的电位Ecorr，上述极化曲线称之为理想的极化曲线，或假想的极化曲线。它所反映的是了，腐蚀电池内电流与阳极和阴极电位的关系。 2. 阴极保护原理 在介绍腐蚀电池工作原理时，人们曾谈到由于金属本身的电化学不均性，或由于外界环境的不均匀性，都会形成微观的或宏观的腐蚀原电池。例如在碳钢表面，其基体金属铁与碳素体FeC在电解质溶液中会形成电位差为200mV的微电池腐蚀。 当采用外加电流极化时，原来腐蚀者的微电池会由于外加电流的作用，电极电位发生变化，对腐蚀着的微电池的腐蚀电流减少，称之为正的差异效应。繁殖，则称之为负的差异效
埋地长输管道阴极保护施工 行 业 规 范 河南汇龙合金材料有限公司2019年技术部正版
1 工程概况 1.1工程内容 阴极保护工程项目为：-----------有限公司输水管道工程 1.2 开竣工时间 开工时间：总体进度确定开工时间，配合管道安装进行。 工期：配合管道安装确定整个工期 1.3牺牲阳极保护主要工程量 本阴极保护工程安装主要工程量如下： 序号项目名称工程量 1 阳极坑、测试装坑零星土方处 2 阳极的组装与运输支 3 镁合金牺牲阳极安装支 4 管道焊口重防腐涂料补口处 5 阳极安装后水的运输与浇注处 6 测试桩安装根 7 阴极保护检测处 2 施工部署 工程合同签定后，由单位领导主持，组织设立项目部。项目经理及项目部成员由责任心强，业务素质高，专业知识结构合理，现场施工经验丰富的人员组成。以便有能力及时处理施工中遇到的各种问题，从组织上保证工程顺利进行。 项目经理领导下，项目部有关人员均熟悉本工程工艺程序及图纸，并
在施工过程中记录并研究解决工程施工中的重点及难点。项目部设专人负责施工设备、材料进场，按相关程序实施进场验收，施工现场选定合适的库房。 2.1 工程施工规划 2.1.1本工程采用的施工管理措施，配合整体工程施工进度，可同步进行，协同作业。项目部以相关的奖惩制度确保工程进展快速，保质保量。 2.1.2根据设计书、相关标准和施工方案，项目部设专人负责落实施工所需各种原材料、施工设备等。 2.1.3根据项目工艺文件，图纸，由生产部组织实施牺牲阳极、测试桩等生产。 2.1.4项目部管理人员根据设计书、施工方案、施工图组织调度施工组，开展牺牲阳极和测试装置的施工。 2.1.5全部安装完毕后，测量电位数据，测量结果整理并出具测试报告。 2.2 施工技术方案及工艺 为了保证阴极保护系统长期、稳定地运行，施工的前期工作优为重要，严格按产品性能指标验收，保证产品质量，对热收缩套、阳极、参比电极及测试桩的安装严格按照设计要求及有关技术规范进行施工。 2.2.1阳极的组装 阳极的组装在工厂进行，组装后阳极的质量和各项技术指标符
吉化集团吉林市北方建设有限责任公司 吉林-长春成品油管道工程 第一标段线路工程 阴极保护施工方案 编制： 审核： 批准： 吉化集团吉林市北方建设有限责任公司 吉林-长春成品油管道工程项目经理部 二○一一年七月十五日
目录 1、编制依据................................................. 错误!未定义书签。 2、工程概况 (2) 3、施工部署 (4) 4、施工方法和措施 (5) 施工准备 (6) 用于临时阴极保护的锌带安装 (7) 测试桩安装 (8) 长春末站强制电流阴极保护安装 (9) 去耦合器的安装和调试 (10) 5、施工消耗材料计划 (13) 6、施工首段用料计划 (13) 7、工期计划及工期保证措施 (14) 8、质量保证措施 (14)
1、编制依据 （1）. 编制说明 本施工组织方案是依据建设单位提供的招标文件，施工图纸国家有关规范及验收标准进行编制的。本施工组织方案针对施工中的主要施工方法和措施，人员安排，质量控制,进度、材料控制及安全文明施工与环境保护等进行阐述说明。 （2）.编制依据 2、工程概况 本工程是由吉林到长春的输油管道工程。管道主要是采用外加电流的方式进行阴极保护。土壤电阻率比较低的地方需要用锌带牺牲阳极做临时阴极保护，有和旧管道交叉的地方设置管道交叉测试桩。每整公里处设电位测试桩。在管道受交流干扰地段设去耦合器。在长春末站埋设阳极地床。在绝缘法兰两端设接地电池，并设参比电极。 .工程内容：本工程主要内容包括测试桩的安装、长效硫酸铜参比电极、锌带的安装；通电点电缆的焊接，恒电位仪的安装、辅助阳极的埋设、接地电池的安装、去耦合器的安装、电缆敷设、系统调试等。
城镇燃气埋地钢质管道阴极保护的设计 河南邦信防腐材料有限公司 2017年3月31日
随着城镇燃气地下管网的迅速发展，钢质管道的腐蚀与防护问题也日益突出。为了延长埋地钢质管道的使用寿命，确保城镇燃气供应安全、可靠，通常采用阴极保护方法保护埋地钢质管道。 1 阴极保护设计 1．1 阴极保护类型的确定 阴极保护属于电化学保护，是利用外部电流使金属腐蚀电位发生改变以降低其腐蚀速率的防腐蚀技术。埋地钢质管道阴极保护分为强制电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护两种[2～7]。 强制电流阴极保护主要适用于郊区等地下管网单一地区的燃气主管道或城镇燃气环网。其优点是输出电流大而且可调，不受土壤电阻率影响，保护半径较大；系统运行寿命长，保护效果好；保护系统输出电流的变化可反映出管道涂层的性能改变。其缺点是需设专人维护管理，要求有外部电源长期供电，易产生屏蔽和干扰，特别是地下金属构筑物较复杂的地方。 牺牲阳极阴极保护主要适用于人口稠密地区和城镇内各种压力级制燃气管道。其优点是不需外加电源，施工方便，不需进行经常性专门管理，不会生屏蔽，对其他构筑物也不会产生干扰，保护电流分布均匀、利用率高。其缺点是输出电流小，保护范围有限；需定期更换，不能实时监测输出电流分的变化，也不能反映管道涂层的状况。 根据以往的经验和我们的实践得知，城镇燃埋地钢质管道宜采用牺牲阳极阴极保护来减缓土壤对管道的电化学腐蚀。 1．2 阴极保护电流的确定 要使埋设的燃气管道得到充分的保护，就要证有足够的电流使管道不受到腐
司 材 长输管道牺牲阳极 阴 极 保 护 施 工 方 案 河南汇龙合金材料有限公司 项目部
目录 一、概述- ----------------------------------------------------------- 2 （一）原理----------------------------------------------------- 2 （二）牺牲阳极法阴极保护的优点--------------------------------- 2 （三）牺牲阳极材料--------------------------------------------- 2 （四）阳极安装方式--------------------------------------------- 6 （五）测试系统------------------------------------------------- 7 （六）应用标准和规范------------------------------------------- 7 （七）主要测试设备和工具--------------------------------------- 8 二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计- --------------------------------- 8 三、施工方法- ------------------------------------------------------- 8 1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 9 2、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9
管道阴极保护基本知识
管道阴极保护基本知识 内容提要： ◆阴极保护系统管理知识 ◆阴极保护系统测试方法 ◆恒电位仪的基本操作 一、阴保护系统管理知识 （一）阴极保护的原理 自然界中，大多数金属是以化合状态存在的，通过炼制被赋予能量，才从离子状态转变成原子状态，为此，回归自然状态是金属固有本性。我们把金属与周围的电解质发生反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。 每种金属浸在一定的介质中都有一定的电位, 称之为该金属的腐蚀电位（自然电位），腐蚀电位可表示金属失去电子的相对难易。腐蚀电位愈负愈容易失去电子, 我们称失去电子的部位为阳极区，得到电子的部位为阴极区。阳极区由于失去电子（如铁原子失去电子而变成铁离子溶入土壤）受到腐蚀，而阴极区得到电子受到保护。 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、牺牲阳极法 将被保护金属和一种可以提供阴极保护电流的金属或合金（即牺牲阳极）相连，使被保护体极化以降低腐蚀速率的方法。 在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中，被保护金属体为阴极，牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位值，在保护电池中是阳极，被腐蚀消耗，故此称之为“牺牲”阳极，从而实现了对阴极的被保护金属体的防护，如图1—3。
套管对埋地钢质管道阴极保护的影响 与解决方法 河南汇龙合金材料有限公司 2018年3月整理
摘要：套管施工在埋地钢质管道穿越工程中得到了越来越广泛的应用，但是套管的使用会对阴极保护产生一定的影响。套管与管道之间形成短路或断路，引起管道表面得不到足够的阴极保护电流而使管道处于欠保护状态。通过分析套管对管道阴极保护产生影响的原因，对目前各种常用的解决方法进行探讨，提出合理的解决方案。 引言 在管道施工过程中，套管得到了越来越广泛的使用。套管能起到一定的支撑作用，以防止外力对管道造成的挤压破坏，同时还能为以后的运行维护提供便利。 管道在穿越时，一般会在管道与套管之间使用绝缘垫片来防止管道与套管发生短路。同时为了防止地下水进入到套管中，往往会在套管的两端使用沥青、粘结剂等材料加以封堵。套管虽然对管道起到了支撑、保护作用，但是对施加了阴极保护的埋地钢质管道来说，套管的安装会对阴极保护系统带来很大的影响，因其产生的套管内的管道腐蚀、腐蚀失效等问题多有发生。在对套管内的管道进行调查分析时发现，多条管道上出现不等程度的腐蚀现象，个别区域已经发生了严重腐蚀。通过分析套管对阴极保护系统产生影响的原因，提出合理的解决方案，为防止套管内的管道发生腐蚀提供一定的借鉴和参考。 一、套管对阴极保护电流的屏蔽 在正常情况下，阴极保护电流能够较为均匀的分布在管道上，管道外表面能够较好地受到阴极保护的作用而降低腐蚀的发生。一般来说，阴极保护电流在流动过程中，电流会始终趋向于电阻较小的通道流动。然而套管对其内部管道的阴极保护产生的影响是非常复杂的，特别是在一些铺设距离较长、埋设深
施工组织设计 一、工程概况 1、小河、天赐湾—乔沟湾—榆炼原油管道输送工程全长60.17公里，阴极保护工程全长60.17公里。设计年输油量70万吨。设计压力6.4MPa，钢管选用20#无缝钢管。 2、施工技术要求和执行标准 2.1执行标准：《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》SYJ4006-90、《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》SY/T0023-97、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-2003、《埋地钢质硬质聚氨脂泡沫塑料防腐保温层技术标准》SY/T0415-96。 2.2施工技术要求：执行设计施工图和设计变更技术文件。 二、编制依据 1.《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY 0007-1999 2.《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T 0036-2000 3.《阴极保护管道的电绝缘规范》SY/T 0086-2003 4.《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SYJ36-89 5.《埋地钢质检查片腐蚀速率测试方法》SYJ29-87 6.《埋地钢质管道牺牲阳极保护设计规范》SY/T0019-1997 7.《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》SYJ4006-90 三、施工准备 1、技术准备 1.1本项榆炼原油管道防腐保护施工应具有完整齐全的施工图纸和设计文件。 1.2备齐设计单位明确提出本项榆炼原油管道防腐保护施工的技术规范要求和标准。 1.3项目部结合工程实际情况提出施工方案，并进行技术交底。
一种长输管线的管道阴极保护测试桩，包括桩体和基座，桩体构成测试桩的主体，基座设置在桩体底部并通过套压方式固定桩体，桩体内部设置中空的面板放置孔，在面板放置孔内设置绝缘接线面板，绝缘接线面板上设置有接线柱，穿线孔从桩体低端通入并直通到面板放置孔处，测试电缆经由穿线孔与绝缘接线面板上的接线柱相连接。测试桩能够在恶劣的环境中埋设并保护面板放置孔中的各元件正常工作，从而实现对测试桩下方对应铺设的在役管道进行实时监测，并基于管道沿线电位分布及变化的分析可以了解沿线干扰源分布及管道防腐层状况。
权利要求书 1、一种长输管线的管道阴极保护测试桩，包括桩体和基座，桩体构成测试桩的主体，基座设置在桩体的底部并套压固定桩体，其特征在于：桩体内部设置中空的面板放置孔，在面板放置孔内设置绝缘接线面板，绝缘接线面板上设置有接线柱，穿线孔从桩体底端通入并直通到面板放置孔处，测试电缆经由穿线孔与绝缘接线面板上的接线柱相连接。 2、根据权利要求1所述的长输管线的管道阴极保护测试桩，其特征在于：绝缘接线面板通过固定螺栓固定在面板放置孔中，固定螺栓与桩体相固定，固定螺栓和绝缘接线面板之间设置固定片。 3、根据权利要求1或2所述的长输管线的管道阴极保护测试桩，其特征在于：桩体外部对应面板放置孔的位置设置元件保护门，元件保护门通过元件保护门螺柱与桩体相连接并覆盖面板放置孔，元件保护门螺柱与桩体相固定。 4、根据权利要求3所述的长输管线的管道阴极保护测试桩，其特征在于：面板放置孔中还设置测试探头和控制中心，测试探头和控制中心分别与绝缘接线面板上的接线柱相连接。 5、根据权利要求4所述的长输管线的管道阴极保护测试桩，其特征在于：控制中心中包括测试管理组件、无线收发组件和电源组件。 6、根据权利要求5所述的长输管线的管道阴极保护测试桩，其特征在于：绝缘接线面板上的接线柱分为两组，每组三个；一组接线柱与测试电缆相连接，各接线柱通过测试电缆分别对应连接管道、试片和参比电极，另一组接线柱跨接两组不同的测试桩。
牺牲阳极式阴极保护施工工艺 1、牺牲阳极式阴极保护主要施工工序流程 施工准备→依据设计图纸部署开挖阳极坑→将阳极装入填料包、填充化学填料→在阳极坑里安装阳极组、浇水→埋置测试桩及测量组元→阳极、电缆连接并做好密封→阴极保护数据测试→回填土、压实→质量验收并填写单位单项工程验收记录。 施工流程图: 2、施工准备 2.1 施工作业依据（技术资料准备）： 工程施工前，项目经理部人员至少要熟练掌握以下施工技术资料： 《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》GB/T 28725-2012 《预应力钢筒混凝土管的阴极保护》 NACE RP 0100-2000 《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T 21448-2008
《锌-铝-镉系合金牺牲阳极》GB/T 4950-2002 《镁合金牺牲阳极》GB/T 17731-2009 《***工程阴极保护工程招标文件》 《***工程阴极保护工程招标文件》 设计方案及图纸 2.2 阴极保护材料的准备及验收 2.2.1 材料准备 牺牲阳极组（包括锌、镁合金牺牲阳极）、电缆、测试桩、防腐涂料。 2.2.2 材料验收 材料使用前，会同业主、监理、质检人员对材料进行核对验收，合格签字后，方可使用。验收规范如下： a. 材料出厂合格证，或产品检验报告的各项指标，符合设计要求。特别是阳极化学分析报告和阳极电化学性能检测报告必须符合设计要求的相关指标，并且该报告是由国家认可的、具有材料试验检验资格的第三方验证试验机构出具。 b. 根据订货合同核对材料品种、型号、规格、颜色、数量、有效期等。 c. 外观检查。阳极的表面质量应达到下列规定。 ●缩孔的深度不得超过阳极厚度的10%。 ●冷隔深度不得超过10mm，总长度不得超过150mm。 ●非金属夹渣不得超过阳极表面的1%。 ●阳极表面不得存在以下类型的裂纹：宽度大于3mm的裂纹；纵向长度大 于阳极长度的50%的裂纹；不得存在扩展到铁芯或贯穿整个阳极的裂纹。 ●阳极表面没有毛刺、飞边等对人员安全有危害的突出物。 ●阳极工作表面应保持干净，不得沾有油漆和油污。 d. 抽检阳极纯度、化学成分情况。参照下列标准的有关条款执行： 铝纯度不低于GB/T1196-2002中A199.70A的规定。 锌纯度不低于GB/T470-1997中Zn99.99的规定。 镉纯度不低于YS/T72-1994中Cd99.99的规定。 2.3 设备准备 施工车辆、搅拌机械、浇水设备（容器及水管等）、挖掘机或人力挖掘工具、铝
埋地钢质管道阴极保护参数测试方法 、八— 前言 本标准是根据中国石油天然气总公司（96）中油技监字第 52 号文《关于印发“一九九六年石油天然气国家标准、行业标准制修订项目计划”的通知》对《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》SYJ 23-86 进行修订而成的。该标准经十年的使用证明，多数方法能够满足现场测试要求。本次修订是在广泛征求使用者意见的基础上进行的，除保留原标准中行之有效的方法外，主要的变动内容如下： 1 在“管地电位测试”一章中，增加了“断电法”和“辅助电极法” 。 2 在“牺牲阳极输出电流测试”一章中，取消了“双电流表法”。 3 在“土壤电阻率测试”一章中，增加了“不等距法” 。 4 在“管道外防腐层电阻测试”一章中，取消了“间歇电流法”。 在执行本标准过程中，如发现需要修改和补充之处，请将意见及有关资料寄送四川石油管理局勘察设计研究院（地址：四川省成都市小关庙后街28 号，邮政编号： 610017）。 本标准主编单位：四川石油管理局勘察设计研究院。 本标准主要起草人龚树鸣黄春蓉 1总则 1.0.1 为了统一埋地钢质管道（以下管称管道）外壁阴极保护参数的现场测试方法，使测试数据准确、可靠，制定本标准。 1.0.2 本标准适用于管道外壁阴极保护参数的现场测试。 2术语 2.0.1 管地电位 pipeline-earth electrical potential 管道与其相邻土壤的电位差。 2.0.2 地表参比法 surface reference electrode method 将参比电极置放于被测管道附近地面测试管 地电位的方法。 2.0.3 近参比法 reference electrode method close to pipeline 将参比电极置放于贴近被测管道的 土壤中测试管地电位的方法。 2.0.4 远参比法 reference electrode method remote from pipeline 将参比电极置放于距被测管道 较远--地电位趋于零的地面测试管地电位的方法。 2.0.5 辅助电极法 auxiliary electrode method 测试与管道相连、有一定裸露面积并与管道材质相同试片的保护电位，模拟管道保护电位的方法。 3 基本规定 3.0.1 测试仪表必须具有满足测试要求的显示速度、准确度，同时还应具有携带方便、耗电小、适应测试环境的特点。对所用的测试仪表，必须按国家现行标准的有关规定进行校验。 3.0.2 为了提高测试的准确度，宜选用数字式仪表。 3.0.3 直流电压表选用原则： 1指针式电压表的内阻应不小于100k Q/V;数字式电压表的输入阻抗应不小于1M Q。 2 电压表的灵敏阈（分辨率）应满足被测电压值，至少应具有两位有效数；当只有两位有效数时，首位数必须大于 1 。 3 电压表的准确度应不低于 2.5 级。 3.0.4 直流电流表选用原则： 1 电流表的内阻应小于被测电流回路总内阻的 5%。 2 电流表的灵敏阈（分辨率）应满足被测电流值，至少应具有两位有效数；当只有两位
地下管道 阴极保护施工方案 编制人： 审核人： 审批人： 编制单位：管道工程有有限公司 2012年 7 月 6日
目录 一、工程概况 ------------------------------------------------------------- 二、编制依据 ------------------------------------------------------------- 三、施工准备 ------------------------------------------------------------- 四、阴极保护施工方案------------------------------------------------------ 五、质量管理措施 --------------------------------------------------------- 六、HSE管理措施---------------------------------------------------------- 七、施工计划及主要机械设备------------------------------------------------
天然气管网牺牲阳极阴极保护 阴 极 保 护 设 计 公司：河南汇龙合金材料有限公司 技术部：代银 随着城镇燃气地下管网的迅速发展，地下燃气管网错综复杂，且与消防管道、供水管道、供热管道、供电线路等地下金属构筑物纵横交错，甚至还有可能发生电连接，位于城市道路地下的燃气管网还要受到车辆行驶时造成的盈利冲击腐蚀，钢质管道的腐蚀与防护问题也日益突出。为了延长埋地钢质管道的使用寿命，确保城镇燃气供应安全、可靠，通常采用阴极保护方法保护埋地钢质管道。 1 阴极保护设计 1.1阴极保护类型的确定
阴极保护属于电化学保护，是利用外部电流使金属腐蚀电位发生改变以降低其腐蚀速率的防腐蚀技术。埋地钢质管道阴极保护分为强制电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护两种。 强制电流阴极保护主要适用于郊区等地下管网单一地区的燃气主管道或城镇燃气环网。其优点是输出电流大而且可调，不受土壤电阻率限制，保护半径较大;系统运行寿命长，保护效果好;保护系统输出电流的变化可反映出管道涂层的性能改变。其缺点是需设专人维护管理，要求有外部电源长期供电，易产生屏蔽和干扰，特别是地下金属构筑物较复杂的地方。 牺牲阳极阴极保护主要适用于人口稠密地区和城镇内各种压力级制燃气管道。其优点是不需外加电源，施工方便，不需进行经常性专门管理，不会生屏蔽，对其他构筑物也不会产生干扰，保护电流分布均匀、利用率高。其缺点是输出电流小，保护范围有限;需定期更换，不能实时监测输出电流分的变化，也不能反映管道涂层的状况。 根据以往的经验和我们的实践得知，城镇燃埋地钢质管道宜采用牺牲阳极阴极保护来减缓土壤对管道的电化学腐蚀。 1.2阴极保护电流的确定 要使埋设的燃气管道得到充分的保护，就要证有足够的电流使管道不受到腐蚀。钢质管道廖的最小保护电流是阴极保护设计最重要的参数之一，其计算公式如下：I=AIP(1) 式中I——管道所需最小保护电流，mA A——管道总表面积，m2 IP——最小保护电流密度，mA/m2 最小保护电流密度Ip是根据管道的防腐层种类、好坏来确定的，新建沥青玻璃布防腐管道所需的Ip约0.1mA/m2，新建三层PE管道所需的Ip约0.001mA/m2，旧管道的Ip取 0.3mA/m2。 1.3牺牲阳极的选取 ①土壤电阻率 土壤电阻率反映了土壤介质的导电能力。一般电阻率低的土壤腐蚀性强，反之腐蚀性弱，通常根据土壤电阻率选取适宜的牺牲阳极。无论采用哪种牺牲阳极，都需要先测出管道所在位置的土壤平均电阻率。土壤中所含成分的比例不同，造成各个地方电阻率也不同，即使同一地点不同埋深的电阻率也不同，因此我们常采用管道所在埋深处的电阻率的平均值。 ②牺牲阳极的选用 牺牲阳极主要有两大类型，即镁合金阳极和锌合金阳极。 根据勘测出来的土壤电阻率(ρ)，可以选择采用锌阳极或镁阳极。一般ρ<5Ω·m时，选用锌阳极;5Ω·m≤p≤100Ω·113时，选用镁阳极;p>100Ω·m时，选用带状镁阳极。在土壤潮湿的情况下，锌阳极使用范围可扩大到30Ω·m。 1.4牺牲阳极的布置 ①在布置牺牲阳极时，注意阳极与管道之间不应有金属构筑物。 ②牺牲阳极必须埋设在冰冻线以下。在地下水位低于3m的干燥地带，阳极应适当加深埋设。在河流下阳极应埋设在河床的安全部位，以防止洪水冲刷和挖泥清淤时损坏。