长输管道牺牲阳极法
阴极保护方案
项目名称：建设单位：施工单位：编制日期：
2010年10月
目 录
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一、概述 ------------------------------------------------------------ 2
（一）原理 ----------------------------------------------------- 3 （二）牺牲阳极法阴极保护的优点 --------------------------------- 3 （三）牺牲阳极材料 --------------------------------------------- 3 （四）阳极安装方式 --------------------------------------------- 7 （五）测试系统 ------------------------------------------------- 8 （六）应用标准和规范 ------------------------------------------- 8 （七）主要测试设备和工具 --------------------------------------- 9 二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计 ---------------------------------- 9 三、施工方法 -------------------------------------------------------- 9
1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: ------------------- 10 2、牺牲阳极法的施工: ----------------------------------------- 10
一、概述
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（一）原理
将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金 ,该金属或合金为阳极 ,依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护 ,这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。
（二）牺牲阳极法阴极保护的优点
1、不需要外部电源；
2、对邻近金属构筑物无干扰或很小；
3、电流输出虽不能控制 ,但有自动调节倾向 ,且覆盖层不易损坏。
4、调试后 ,可不需日常管理； 5、保护电流分布均匀 ,利用率高。 （三）牺牲阳极材料
1、作为牺牲阳极材料 ,必须满足以下条件:
1.1有足够负且稳定的电位 ,不仅要有足够负的开路电位 ,而且要有足够的闭路电位（或称工作电位 ,即在电解质介质中与金属结构连接时牺牲阳极的电位）。
1.2腐蚀率小 ,且腐蚀均匀 ,要具有高而稳定的电流效率。 牺牲阳极的电流效率是指实际电容量与理论电容量的百分比 ,以%表示。 1.3电化学当量高 ,即单位重量产生的电流量大。
1.4工作中阳极的极化率要小 ,溶解均匀 ,产物易脱落。 1.5腐蚀产物不污染环境、无公害。 1.6材料来源广泛 ,加工容易并价格低廉。 2、镁
2.1镁阳极的特点是比重小、电位很负、对铁的驱动加压很大 ,且单位发生的电量大。
2.2镁作为牺牲阳极 ,有较快的溶解速度 ,镁在电解质中溶液中
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的腐蚀行为是由本身很负的电位和表面上保护膜的 性质所决定。 2.3镁的标准电极电位为-2.37V(SHE);非平衡电极电位则随腐蚀性介质的性质而变 ,例如：镁在海水中的电位为-1.5V(SCE) ,镁在土壤之中的电位为1.5V至-1.6(SCE) ,镁在碱溶液中的电位约为-0.84V(SCE)。镁的电极电位与介质的PH值有密切关系,PH值在酸性范围内 ,电位较负 ,因为生成的腐蚀产物氢氧化镁在碱性介质中是难溶的。
正因为镁在酸性及中性介质中的电位较负和保护膜的不稳定性 ,所以镁在酸性和中性介质中的腐蚀速度较大。而在碱性介质中 ,镁的表面保护膜稳定 ,电位较正 ,腐蚀速度则因此而降低。
镁作为牺牲阳极使用时 ,与电位较正的金属相接触 ,这时 ,镁产生阳极化 ,会引起负的差异效应 ,即在阳极极化的影响下 ,金属的自溶大为增强。与其他牺牲阳极相比 ,镁的自溶倾向最大 ,这是镁阳极的电流效北较低的原因之一。
杂质及合金元素对镁的腐蚀速度有很大的影响 ,镁合金通常比镁的腐蚀速度大。镁阳极中的杂质主要成分是铁、镍、铜、钴 ,其中特别是铁的含量 ,由于这些金属有较正的电位 ,引起额外的腐蚀（寄生腐蚀）而使镁的阳极效率降低。添加锰可以抑制铁的影响 ,因为锰可以使铁在熔铸过程中沉淀出来 ,留在合金中的铁元素会被锰包围起来 ,使铁不能产生阴极性杂质的有害作用。对镁阳极影响较小的元素有：镉、锰、钠、硅、锌、铝、铅、钙和银等。
用纯镁作为牺牲阳极材料 ,对杂质的含量应有一定的限制 ,通常应是高纯镁（含镁大于99.95%） ,杂质铁的含量应控制在<0.002%以下。它的电位很负 ,机械加工性能好。镁适用于电阻率较高的土壤和淡水中。
镁在海水中应用时易造成过保护 ,或发生氢脆 ,故而很少用于海水中。镁在碰撞时易产生火花 ,因而 ,一般不能用于有防爆要求的场
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长输管道牺牲阳极法阴极保护方案(终稿)
