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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。
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。
Von通电电位 ：施加阴极保护电流情况下测得的管/地电位。
因含有IR降，故不宜做为保护准则用。若要用时，应考虑排
除其IR降成分。
极化电位 ：施加保护电流后引起管/地电位的偏移。
管地电位 ：用与土壤相接触的参比电极测得的管道对地电位。
保护电位密度
覆盖层的质量
环境条件（流速、污染、温度）