用于地下金属管网的智能控制阴极保护装置

为了解决在自然条件下地下管网容易受腐蚀的问题,采用基于腐蚀电化学原理的防腐层缺陷检测技术和控制技术并应用于阴极保护装置中通过对被保护金属管道施加阴极电流,使其电极电位负移,减弱金属由原子态自发变为离子态的趋势,因而从根本上抑制了腐蚀的发生．应用智能控制算法使被保护管道达到最佳保护电位．通过人工模拟区域性阴极保护现场实验,被保护管道电位达到国家标准的保护电位．该阴极保护装置采用了二级计算机控制管理系统、双脉冲电源系统以及无线遥测系统等设计思想.     

埋地钢质管道最大保护电位的探讨

通过对埋地钢质管道防腐蚀层剥离原理的分析可知，阴极剥离的电位负于析氢电位，其间差值取决于防腐蚀层性能，影响因素主要有粘接类型、含水量、阴极剥离半径、耐碱性等。分析表明，由于“三层”聚乙烯（PE）防腐蚀层上述性能优异，采用牺牲阳极时无需考虑“过保护”导致剥离的问题。     

交流杂散电流对机场供油管道阴极保护的影响

通过交流杂散电流干扰下的阴极保护电位分析,研究交流杂散电流存在情况下并行间距、并行长度、交叉角度及交流干扰电压对埋地管道阴极保护系统的干扰规律具有实际意义。交流干扰存在情况下,干扰源与管道并行间距、并行长度及交流干扰电压对管地电位的影响因阴极保护电压不同而发生不同趋势的改变,阴保电压为-1.1 V是一个转折电位,阴保电位较小时管地电位正移,且随着管道与交流干扰源之间距离越小正移越多,很有可能会超出最小保护电位范围;而阴极保护电压较大时管地电位受交流杂散电流干扰而负移,且随着管道与交流干扰源之间距离越小负移越多,很有可能会超出最大保护电位范围。交流干扰存在情况下干扰源与管道交叉时,交叉角度越大,对管地电位的影响越小,当交叉角度增大到90°时,阴极保护下的管地电位与无干扰时电位之间差值最小。     

X80管线钢在近中性环境中阴极保护下的应力腐蚀敏感性

目前,对管线钢在外加电位下的应力腐蚀开裂的研究尚不全面.应用慢应变速率拉伸、扫描电镜(SEM)观察和动电位极化测试方法,研究了在近中性模拟土壤溶液(NS4)中,不同阴极保护电位下X80管线钢的应力腐蚀开裂(SCC)行为.结果表明:X80管线钢的SCC行为与阴极保护电位密切相关;在-850,-1000,-1 200 mV(相对饱和硫酸铜电极)3个保护电位下,阴极过程析氢反应起主要作用,随着阴极保护电位的负移,X80管线钢的脆性逐渐增大;在-1 200 mV条件下SCC敏感性系数最高,形变硬化指数最低,SCC现象最为严重.     

油井套管阴极保护干扰的研究

利用油井套管阴极保护模拟装置，用直接测量管外壁极化电的方法，研究了１０种典型阴阳极排布时的干扰问题。所测得的模拟井套管电位纵向分布表明，在孤极保护体系之间存在着相互干扰，被干扰管上部极化电位负移，下部极化电位正移，严重者可使上部极化电位负子最大保护电位，下部出现“负保护”。区域性阴极保护是防止这种干扰的最有效途径，从电流场观点分析了产生上述现象的原因。     

模拟管线系统中方波脉冲电流阴极保护规律的研究

为了弄清脉冲电流阴极保护的基本规律,为现场应用提供科学的理论依据和参考,采用方波脉冲电流对模拟管线体系脉冲电流阴极保护的电位分布规律以及脉冲电流参数和其他因素对电位分布的影响进行了研究.在3.5 m(长)×2.0 m(宽)×3.0 m(深)的水池中,建立了均匀介质模拟水平管道体系,研究了方波脉冲电流参数(频率、幅值、占空比)、阳极距离等因素对方波脉冲电流阴极保护效果的影响,并将直流与方波脉冲电流的阴极保护效果进行了对比.结果表明,随着方波脉冲电流频率、幅值或占空比的增加,阴极极化电位分布曲线逐渐负移,极化幅度逐渐增加,且阴极表面的电位分布远比直流作用时均匀,有效保护深度明显延长,所需平均保护电流更小.     

埋地Q235钢管3LPE防蚀层耐阴极剥离及保护性能

通过室内模拟试验,分析了阴极电位对Q235埋地钢管3LPE防蚀层耐阴极剥离性能的影响;研究了土壤静载正压力对防蚀层结合强度的影响;利用电化学阻抗谱(EIS)技术,分析了管道缺陷对防蚀层保护效果的影响。结果表明:在25℃下,当阴极保护电位高于-1.28 V(vs SCE)时,3LPE防蚀层破损孔处不存在明显的阴极剥离,当阴极保护电位低于-1.28 V时出现剥离;3LPE防蚀层最佳保护电位为-0.85~-1.35 V(vs CSE);未受到压力时,防蚀层从环氧底漆与中间胶层之间剥离;当加上正压力后,剥离发生在胶层内部;在试验周期内,缺陷孔径小于4 mm时,防蚀层阻抗Rc无明显变化,保护性能良好,随着缺陷孔径的增大,Rc减小,保护性能降低,同时剥离可能性增加。     

油田套管阴极保护技术的应用

油田套管腐蚀是油气开采过程中普遍存在的问题.套管一般深埋于地下,所处的地下环境较为复杂,阴极保护技术可使钢质套管得到保护,从而延长套管的使用寿命.通过一套完整的阴极保护系统技术设计,给出了完整的阴极保护施工方法.通过Beasy软件利用数值模拟技术计算不同阳极埋深对阴极保护电位分布的影响,评价了外加电流阴极保护对井底的保护效果.仿真结果表明:阳极安装在井组中间距离井组横向距离12 m,埋深为100 m,井组可得到良好保护.该技术防腐蚀效果明显,套管腐蚀现象得到显著改善,能满足不同条件下的防腐蚀需求,可在油田开展进一步推广应用.     

长输管线3层结构聚烯烃防腐蚀涂层阴极剥离的研究进展

3层结构聚烯烃（3PE）是我国长输管线广为应用的防腐蚀涂层,耐阴极剥离是其重要的性能指标。概述了阴极剥离机理及其影响介质,分析了钢管3PE防腐蚀涂层的特点,介绍了3PE涂层阴极剥离机理的研究现状和3PE涂层的主工艺对其耐阴极剥离性能的影响,并提出了今后理论研究的发展方向。     

某气田集输管线阴极保护检测与优化设计

多管线共用阳极阴极保护系统中,不同管线保护电位存在差异,长距离管线末端欠保护,提高电流输出可造成其他联合保护管线过保护.为了准确获取真实电位分布状况,对多管线联合保护阴极保护电位进行模拟计算,研究了不同阳极地床布置方式对各管线阴极保护电位的影响.结果 表明:模拟计算结果与实际测量结果吻合性良好;新建阳极与其他阴极保护系统的管线及阳极之间距离越远,阴极保护系统间干扰越小,越有利于阴极保护电位的均匀分布.     

外加直流阴极保护对牺牲阳极效果的影响研究

通过电化学技术研究了外加直流电流与牺牲阳极阴极保护联合使用时,外加直流对牺牲阳极保护效果的影响.结果发现,牺牲阳极的输出电流随着外加直流电流的增大而减小,同时牺牲阳极的工作电位负移.必须通过实测牺牲阳极的输出电流来判断其效果.牺牲阳极应尽可能远离辅助阳极,处于外加直流难以到达的区域,同时还要注意调整外加直流的大小,以充分发挥二者的保护效果.     

铜离子及电位对5083铝合金阴极保护行为的影响

目前有关船体防污涂料中的铜离子及阴极保护电位对铝合金船体的腐蚀电化学研究不够深入。通过极化试验、电化学阻抗谱(EIS)测试及外加恒电位阴极保护试验,并结合腐蚀形貌观察,研究了5083铝合金在有无Cu~(2+)的3.5%NaCl溶液中的极化及腐蚀特性,并结合不同电位下的阴极保护行为,探讨了其阴极保护电位范围。结果表明:防污剂中的Cu~(2+)沉积在铝合金基体表面会造成防腐蚀性能下降,降低铝合金舰船的阴极保护效果,应该避免Cu~(2+)的渗入;阴极保护电位过正,保护效果不佳,会造成铝合金表面发生点蚀,但若阴极保护电位过负,表面会发生析氢腐蚀,因此其合理的阴极保护电位范围为-1.00~-1.10 V(vs SCE)。     

相邻储罐底板阴极保护电位的分布

针对相邻储罐底板外侧阴极保护电位分布影响因素较多的特点,建立了储罐底板外侧阴极保护电位分布的数学模型。利用COMSOL完成对相邻储罐底板在不同因素下的阴极保护电位的求解。研究了恒电流、恒电位的阴极保护方式下,储罐的相邻距离及直径对罐底阴极保护电位分布的影响。结果表明:恒电流模式下相邻距离对保护电位分布的影响较小;恒电位模式下随相邻距离的增加,保护电位负向偏移;随直径增大,保护电位正向偏移;计算结果与实测结果吻合良好,可以为相邻储罐阴极保护电位分布规律的研究提供可靠依据。     

埋地管道阴极保护电位准则及电位测试方法

目前,埋地管道阴极保护常用-850 mV和-100 mV两大电位准则,如果阴极保护电位设置不当、测试不准会影响保护效果。结合理论与实践比较了两大电位准则的适用性;总结了常用的阴极保护电位测量方法及其适用的场合。结果表明:自腐蚀电位较正(-400 mV)时,2种准则都能有效降低保护对象的腐蚀;自腐蚀电位较负(-800 mV)时,-100 mV极化值下的保护效果更优;对城市在旧管网追加阴极保护时,可采用地表参比法监测管道防腐蚀层状况,采用断电法及-100 mV准则判断阴极保护效果。     

核电厂海水管道外加电流阴极保护设计、安装与调试效果

某核电厂海水管道采用外加电流阴极保护和重防腐蚀涂层联合防护。详细介绍了其阴极保护系统的组成、安装与调试过程;设计出了调试方法,保证其处于保护电位范围内,满足了实际需求。     

钢筋混凝土结构中阴极保护技术的应用现状及研究进展

综述了电化学阴极保护在混凝土中钢筋防腐蚀的应用及其进展，着重评述了外加电流阴极保护法中阳极系统的应用现状及研究方向。     

海底管道阴极保护电位的分布

海底管道将穿越不同环境的海水,海水的电导率和管道本身防腐蚀涂层的完好率,将极大地影响海底管道阴极保护电位的分布,而实测又受到多种因素的限制。为了准确地获取其真实分布状态,建立了海底管道阴极保护电位分布的数学模型,采用FLUENT软件对海底管道阴极保护电位进行模拟计算,研究了不同海水电导率和管道涂层破损率对管道阴极保护电位分布的影响。结果表明:模拟计算结果与实际测量结果吻合良好;阴极保护电位随海水电导率的升高而降低;管道涂层的破损率越低,越有利于阴极保护电位的均匀分布。     

工业水中盘管式设备阴极保护电位分布研究

研究了对于盘管状设备实施外加电流阴极保护时,辅助阳极的安放位置与保护电位的关系;保护电流密度与保护电位的关系。依据实验规律,对实际体系——辽化纤维一厂氨致冷立式蒸发器实施了阴极保护,取得了较为满意的效果。     

埋地管道防腐蚀层的剥离、阴极保护屏蔽及现场检测实例

从埋地管道防腐蚀层的失效及腐蚀层失效后与阴极保护间的不同适应模式,介绍了管道外防腐蚀层的屏蔽性能对管道腐蚀控制体系的重要性。以2例管道防腐蚀层剥离的智能内检测实例说明了其对管道防腐蚀层监测和评价的有效性。     

混凝土钢筋阴极保护的新型阳极的研究

介绍了一种应用于混凝土钢筋阴极保护的新型阳极系统－热喷涂锌层，着重研究了锌涂层与混凝土基体的结合强度、锌涂层的电化学保护性能等问题。研究表明，这种牺牲型的阳极系统非常适用于混凝土钢筋的防腐蚀，钢筋阴极极化电位及４ｈ去极化的电位衰退均达到保护要求。