阴极保护基础知识

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1、 科 普 防 腐 CorrStop 网状阳极、阴极保护、腐蚀检测、PVC 、FBE 粉末涂料、涂塑护栏网 黄骅市瑞晨防腐材料有限公司 河北黄骅市开发区 电话(Tel) 0317-5235822; 13903168421 Home page: www.CorrStop.Com e-mail: Corrtech126.Com 埋地管道腐蚀控制 冯洪臣 2007 年 06 月 科 普 防 腐 CorrStop 网状阳极、阴极保护、腐蚀检测、PVC、FBE 粉末涂料、涂塑护栏网 黄骅市瑞晨防腐材料有限公司 河北黄骅市开发区七 号路 电话(Tel) 0317-5235822；13903168421 Ho

2、me page: www.CorrStop.Com e-mail: Corrtech126.Com 2 前 言.5 一.防腐蚀的重要意义5 第一章 提高钢管除锈的意义5 第一节 前 言5 第二节 除锈质量对管道使用寿命的影响.5 第三节 除锈方法对钢管表面形态和粘附力的影响.5 第二章 金属管道外表面处理6 第一节 概述6 第二节 钢材表面处理方法 6 第三节 抛(喷)丸(沙)除锈.8 第三章 石油沥青防腐层9 第一节 概述9 第二节 对于石油沥青材料的要求 9 第三节 中碱玻璃布9 第四节 聚氯乙烯工业膜9 第五节 防腐层涂敷工艺9 第六节 防腐管质量检验10 第七节 防腐管的贮存与搬运 1

3、1 第八节 防腐管道的补口与补伤 11 第九节 防腐管道回填前后的检查 11 第十节 竣工资料11 第四章 环氧煤沥青防腐层12 第一节 概述12 第二节 环氧煤沥青防腐层的结构 12 第三节 环氧煤沥青涂料的性能指标.12 第六节 覆盖层质量检查13 第七节 防腐管标志、堆放与运输 14 第八节 补口和补伤14 第九节 下沟和回填14 第十节 安全及防护14 第十一节 新材料的发展15 第六章 包覆聚乙烯防腐层15 第一节 概述15 第二节 材料15 第三节 聚乙烯包覆层的施工工艺及要求.15 第四节 包覆管质量检验16 第五节 堆放和搬运17 第六节 补口和补伤:.17 科 普 防 腐 C

4、orrStop 网状阳极、阴极保护、腐蚀检测、PVC、FBE 粉末涂料、涂塑护栏网 黄骅市瑞晨防腐材料有限公司 河北黄骅市开发区七 号路 电话(Tel) 0317-5235822；13903168421 Home page: www.CorrStop.Com e-mail: Corrtech126.Com 3 第七节 下沟回填17 第七章 聚乙烯胶带防腐层17 第一节 概述17 第二节 聚乙烯防腐胶带防腐层组成及结构.18 第三节 聚乙烯胶带的缠绕18 第八章 熔结环氧粉末防腐层20 第一节 概述20 第二节 粉末涂料的要求20 第三节 粉末涂层涂敷工艺 20 第四节 覆盖层质量检验21 第五

5、节 覆盖层局部修补,复涂和剥离重涂,并作标记.21 第六节 运输和储存22 第八节 安装前覆盖层的检查和修补.22 第九节 现场补口22 第十节 下沟,回填.23 第九章 硬 质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层23 第一节 概述23 第二节 防腐保温层结构23 第三节 材料性能的要求24 第四节 施工工艺24 第五节 质量检查24 第六节 搬运与存放25 第七节 防腐保温层的补口、补伤 25 第十章 管道外防腐层性能比较26 第一节 选择防腐层时需考虑的因素.26 第二节 术语解释如下26 第三节 管道防腐层综述26 第五节 结论:.31 第十一章 罐体的防腐与保温31 第一节 概述31 第二节 罐体

6、的防腐保温材料 32 第三节 罐体防腐保温工程的施工 32 第四节 防腐保温层的质量检测 36 第十一章 绪 论 .37 第十二章 阴极保护基本原理37 一、腐蚀电位或自然电位37 二、参比电极39 三、阴极保护39 第十三章 阴极保护主要参数40 科 普 防 腐 CorrStop 网状阳极、阴极保护、腐蚀检测、PVC、FBE 粉末涂料、涂塑护栏网 黄骅市瑞晨防腐材料有限公司 河北黄骅市开发区七 号路 电话(Tel) 0317-5235822；13903168421 Home page: www.CorrStop.Com e-mail: Corrtech126.Com 4 1.自然电位.40

7、2.最小保护电位.40 3.最大保护电位.41 4.最小保护电流密度.41 5.瞬时断电电位.41 第十四章 阴极保护准则 .41 第十五章 牺牲阳极阴极保护阳极材料41 第十六章 牺牲阳极接地电阻以及发电量计算44 一、 阳极接地电阻44 二、 阳极驱动电位44 三、 阳极发电量计算44 四、 应用举例：44 第十七章 牺牲阳极的安装与维护46 第十八章 网状阳极 .47 第十九章 外加电流阴极保护用阳极材料48 第二十章 辅助阳极的选择及计算49 一、辅助阳极的结构50 二、阳极数量与接地电阻51 第 二十一 章 阴极保护参数的测量52 一、测量仪器52 二、测量方法52 三管地电位测试5

8、3 四绝缘法兰绝缘性能测试 53 五土壤电阻率的测量54 六牺牲阳极输出电流的测量 54 七接地电阻测量54 第二十二 章 阴极保护的运行管理54 一.阴极保护投入前的准备和验收 .54 二.阴极保护投入运行.55 三.阴极保护站的日常维护管理 .55 四.牺牲阳极的维护.56 五.阴极保护系统常见故障的分析 .57 第二十三章 阴极保护中的几个屏蔽问题58 金属结构对管道的屏蔽58 2. 固定墩钢筋的屏蔽.58 绝缘体对管道的屏蔽59 区域性阴极保护时, 土壤的屏蔽 .59 结论59 科 普 防 腐 CorrStop 网状阳极、阴极保护、腐蚀检测、PVC、FBE 粉末涂料、涂塑护栏网 黄骅市

9、瑞晨防腐材料有限公司 河北黄骅市开发区七 号路 电话(Tel) 0317-5235822；13903168421 Home page: www.CorrStop.Com e-mail: Corrtech126.Com 5 前 言 前 言 一.防腐蚀的重要意义 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。然而，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。金属腐蚀广泛的存在于我 们的生活中, 国外统计表明， 每年由于腐蚀而报废的金属材料, 约相当于金属产量的 2040,全世界每年因腐蚀而损耗的金 属达

10、1 亿吨以上,金属腐蚀直接和间接地造成巨大的经济损失, 据有关国家统计每年由于腐蚀而造成的经济损失,美国为国民 经济总产值的 4.2; 英国为国民经济总产值的 3.5;日本为国民经济总值 1.8。 大多数长输管道是埋地的,由于土壤中含有水分,空气、酸、碱和水溶性矿物盐,以及微生物,这些因素都会使金属管道 发生腐蚀。金属腐蚀方式概括起来有两种:电化学腐蚀和生物腐蚀。因此,必须采取防腐措施,以保证管道的使用寿命,减少由 于腐蚀造成的经济损失。 第一章第一章 提高钢管除锈的意义提高钢管除锈的意义 第一节 前 言 在钢管表面涂敷防腐覆盖层,是防止管道腐蚀的最为有效的方法,但如果钢管表面除锈质量差,则降

11、低了防腐层与管道表 面的粘附力,防腐层容易开裂和脱落,使其作用不能充分发挥。 第二节 除锈质量对管道使用寿命的影响 防腐层要涂敷均匀, 完整,与管表粘附力强,才能达到防腐目的。而管道的防腐质量在很大程度上取决于防腐层与管表的 粘附程度, 粘附力又取决于管表的除锈质量, 也就是说,在除锈质量,防腐层厚度、种类等诸因素中,除锈质量对管道使用寿 命的影响最大。见表 1。 各种因素对防腐质量的影响 名 称 影 响 表面处理质量 50 防腐层 厚度 19 涂 料 种类 5 施 工 环境 26 因此, 必须对除锈质量预于高度重视。除锈质量包括干净程度和表面粗糙度两个内容。锈好的管子表面可以保证与防腐 层有

12、很大的粘附力。防止防腐层在运输、贮存、下沟和回填过程中,因碰撞、摩擦,与土壤压砸造成的开裂和脱落,保持防腐 层的完整性、密封性,有效地阻止腐蚀介质的侵入和水汽在防腐层下的流动,使 防腐层真正起到并发挥它的防腐作用。生产 实践证明,除锈质量好的比除锈质量差的防腐层,使用寿命要长 35 倍, 有资料甚至认为,防腐层失效的原因,90是由于除 锈质量差。所以只有提高除锈质量,才能保证防腐层质量,从而延长管道的使用寿命。 第三节 除锈方法对钢管表面形态和粘附力的影响 钢管的表面形态和所采用的除锈方法密切相关, 它对防腐层和管表的粘附力有很大影响。 采用钢丝刷除锈,只能刷掉浮 锈翘起的氧化皮和污物,而与管

13、表粘附牢固的氧化皮是刷不掉的。 采用抛(喷)丸除锈,不但可以彻底清掉铁锈,氧化皮和污物, 而且管子表面在钢丸的猛烈撞击和摩蚀下, 形成均匀的粗糙度。据报导,抛(喷)丸形成的齿形锚纹,可以使经过抛光的金属表 面积增大很多倍。 这样,不但扩大了管子表面物理吸附面积,还大大加强了防腐层与管子表面的机械作用。采用抛(喷)丸除 锈,可以提高除锈质量, 改变钢管表面形态,扩大表面积,大幅度地增加防腐层和管子表面的粘附力。同时,钢管经过抛(喷) 科 普 防 腐 CorrStop 网状阳极、阴极保护、腐蚀检测、PVC、FBE 粉末涂料、涂塑护栏网 黄骅市瑞晨防腐材料有限公司 河北黄骅市开发区七 号路 电话(T

14、el) 0317-5235822；13903168421 Home page: www.CorrStop.Com e-mail: Corrtech126.Com 6 丸除锈后,管表由于受到钢丸的猛烈撞击而强化。材料强度提高约 80。耐腐蚀应力提高近一倍。表面硬度也有不同程度的 提高, 此外,经钢丸撞击后,还能消除焊缝的内应力,对管壁上的隐蔽裂纹和管表过度腐蚀等,起着全面检查的作用。 关于钢管抛丸除锈后的表面粗糙度, 如果太大,不仅耗费涂料,还可能在齿形锚纹的“波谷“截留空气, 危害防腐层。也可 能出现剌破防腐层的“波峰“,破坏防腐层的完整性,引起腐蚀。 至于表面粗糙度以多大为宜,有的主张在 5

15、0m 以下,英国标准 规定不超过 100m,有人希望在 75m 以下。钢管表面粗糙度取决于抛射磨料的比重,大小和速度三个主要因素,通过调节这 三个因素,可以得到不同的表面粗糙度。 第二章 金属管道外表面处理 第一节 概述 金属管道表面处理的目的在于除去金属管道表面的铁锈、污物和氧化皮, 以便涂层和钢料表面较好地粘结在一起。如果 涂层与钢材之间的粘结作用较差,随差时间增长,底胶老化,很容易使涂层与钢材脱离,在它们之间形成缝隙,这样,一旦涂层 存在缺陷,使水进入涂层和钢管之间,整个防腐层将失去隔离钢材与外界介质的作用,防腐涂层便失效。 反之,若涂层与钢材之 间有较好的粘结力,即便涂层上存在个别缺陷

16、,腐蚀也只是在这些缺陷处发生, 而不会影响整个管道,维修也较方便。因此, 必须对金属表面进行处理,以保证涂层与金属表面有较好的粘结性能。 金属表面处理是防腐施工中的重要环节。施工中应严格按照涂装前钢材表面处理规范( SYJ4007-86 )中的有关规定 执行。 钢材表面原始锈蚀等级: 钢材表面原始锈蚀程度分 A、B、C、D 四个等级。 1.A 级:覆盖着完整的氧化皮或只有极少量锈蚀的钢材表面。 2.B 级:部分氧化皮已松动,翘起或脱落,已有一定量锈的钢材表面。 3.C 级:氧化皮大部分翘起或脱落,大量生锈,但用目测还看不到孔蚀的钢材表面。 4.D 级:氧化皮几乎全部翘起或脱落,大量生锈,目测时能看到孔蚀的钢材表面。 第二节 钢材表面处理方法 钢材表面处理方法有