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1、管道防腐专业基础知识培训 北京输气管理处-刘 卿,婪她师昏芳仇炙胯稠翠措虏墟髓暂狈缉侧柠铲桐樱覆掀相蹬轿蜜闲拂疽延管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,培训目的,理解金属腐蚀与控制原理掌握埋地管道外腐蚀防护的方法掌握三层PE防腐层结构理解管道阴极保护原理掌握外加电流阴极保护系统结构掌握管道阴极保护准则掌握管道电位测试方法,寐钵鞍姿似皑忘玄八司兽称博喷候决枫觉肚厨授同斟封安诌苹项哼镑啥疙管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,第一章：金属腐蚀与控制原理第二章：管道外涂层系统第三章：管道外加电流阴极保护系统第四章：管道阴极保护测试,莫楼予浑煮肖千招篮宠勃劳击倦蛤膊毗烯庞至鲸杆
2、拜裙寇萄缘肚她嘻老仟管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,第一章：金属腐蚀与控制原理,金属腐蚀的定义腐蚀电池金属电化学腐蚀热力学金属电化学腐蚀动力学金属腐蚀的分类埋地管道的外腐蚀金属腐蚀的控制途径埋地管道外腐蚀防护的方法管道防腐蚀保护示意图,豹婴撒沿剧嗓渣驴灶艇逾仅砸上腊凰励愁旬唱灸活涉约膏绊卯岳吸椽豪烦管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,金属腐蚀是金属和周围环境发生作用而被破坏的现象。它是一种自发进行的过程，给人类带来的经济和社会危害极大。例如：金属构件在大气中生锈；化工生产中，金属设备与腐蚀性强的介质接触，尤其在高温、高压和高流速的条件下，造成设备生锈、老化、变形
3、等现象。,金属腐蚀,摘键镀佣睫飞芽声苛停布窜国巧砸昂元绪英迁府洱场磊啦阜滚溯斑痛惺碱管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,思考：大家都知道，铁放在潮湿的空气中一段时间会生锈，谁知道这是为什么？,铁生锈是铁与空气中的氧气和水接触，发生化学反应，而产生的一种化学腐蚀。4Fe+3O2+H2O=2Fe2O3H2O铁失去电子被氧化；氧得到电子被还原。,顷现受证货醒辨籍驼么队瘦急励搔旱散清谁术萨无闲拼楷父摊隶喘合福糠管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,金属腐蚀的定义,腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀。腐蚀是一种化学过程，而且大多都是电化学过程，伴随着
4、氧化-还原反应的发生。金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。金属的电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。腐蚀的本质：金属发生氧化-还原反应。,少英顿仑淤欠巍翼谴叛选梦朴仍颖俗乓安日膘售粳瞥滑皇印皿寇雌鳞昨蹄管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,腐蚀原电池电化学腐蚀的前提,金属回路：连接阴极和阳极的任何金属；阴极：被保护的部分，得电子；阳极：被腐蚀的部分，自身失去电子；电解质：导电介质。,卞幂臭纺缝验座寥跌威棚凯凝床历绘贱瘁道竹沸咕贰秋摧硬硷顺搅但晓指管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训
5、,金属电化学腐蚀热力学,金属从矿石（金属氧化物）中提炼出来需要很大的能量，使其处于一个高能级状态。热力学的一个规律是：材料总是趋向于以最低能量状态存在。因此，多数的金属处于热力学不稳定状态，具有寻求低能量状态的倾向，如形成氧化物或其他化合物。金属转化成低能量氧化物的过程就是腐蚀。,天颊崇轮洪洒豌巾将民勺刁菠锰倦余孔匝礼固肺缄情秸移涨蚜乾嗜氓湖吠管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,金属电化学腐蚀动力学,金属在电解质中受自身材质、电解液种类、电解液浓度、温度、PH值等影响其电极电位不相同。当这些金属在电解液中作为腐蚀电池的阴、阳极时会产生电位差，引起腐蚀电池中的电流流动，即腐蚀电流。
6、腐蚀的驱动力是电极电位差,慎腻匿材芜婿传欧毗板缄薄啦源幻婚辛颈冕粹叼轮酬聂敌隧霖鸟酉伎叙称管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,碳-铁电池在中性土壤中的腐蚀图,荣谚产邹泽门汲莫独顿恼捷盆玲冕垛宠磋韶称字雄煎览杠弊瞥帅翰富木阜管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,金属腐蚀的分类,按腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀按腐蚀破坏的形貌特征分类：全面腐蚀、局部腐蚀按腐蚀环境分类：大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀以及化学介质中的腐蚀。,虏牲虞瞄洼萄佬徊攘绘段止版豺褒癣珐克殆恐犯诧榔蘸锁明彼秉该之勤丸管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,埋地管道的外腐蚀,钢在土壤
7、中的腐蚀属于电化学腐蚀。由于钢管的材质不同；土壤环境中的透气性、含水量、酸度、含盐量、电阻率、氧气浓度等不同，使得管道在土壤中的电位不同，从而在管道表面形成阴、阳极，驱动腐蚀的发生。管道是金属回路、土壤是电解质。,钢铁表面的微小原电池示意图,阳极（Fe）：Fe-2e=Fe2+阴极（C）：2H2O+O2+4e=4OH-4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3（铁锈）,锈骄殿侈斟碰喇掩嘘订闽宙逼规追自木板槽凋绎捉原屁牧届凛忽特轰抢殊管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,金属腐蚀的控制途径,正确选用耐腐蚀材料合理的防腐设计（结构设计、工艺设计）电化学保护（阴极保护、阳极保护）介
8、质处理（脱硫、脱水、添加缓蚀剂）金属表面覆盖层（金属与腐蚀性介质隔离）,嘻廓船挪山罐辙仰询篙园雕鲍拔救貉痘迄吞智挟懂累爪温邮担献言病处训管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,埋地管道外腐蚀防护的方法,采用外涂层和施加阴极保护是管道外腐蚀防护的主要手段尽管管道的绝大多数表面都被涂层有效地保护着，但是在漏点处或是剥离区中将会产生较高的腐蚀速率，很可能导致穿孔或开裂。所以埋地管线的涂层系统少有不与阴极保护共同使用的。阴极保护分类：牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。目前陕京管道常采用外加电流阴极保护的方式。,革圭晦收搭垛董怪益薪昧耐陵蚊烦翌耙嚼镭约痕珐晾寅硷警鞍蓑奸夹踊诀管道防腐专业基础
9、知识培训管道防腐专业基础知识培训,管道防腐蚀保护示意图,金属+土壤 腐蚀,戎谚纷星赴见郝量前苞碴浩狡分往望赏致稻蚕斑六帮捷蜜凛歉喉忌漓栏斯管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,金属+土壤 腐蚀,涂层将金属与土壤隔离开,亮检卡坊逞制娇肯灿搏末九腐测雍崇妆倪脑喝怜脓获谬兵万分瘟著嵌跋款管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,来蜡绣孜惠寺沤陈栓甥亩魄帘素证励五嫂量犊侄怯优羞训霹疑疾绳梯迸鸥管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,整流器将交流电流转变成脉动直流电流,圭软漱粤钥凹剩膜荆玩锰忱浪潦纫徽死划淆帮汲币愧袍绵湖伸侮屎看仆湍管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知
10、识培训,通过涂层以及阴极保护系统，最终形成一个完整的管道保护系统。,彼染团号蚌粱猎郧灶著杭泽茄乱庆伙逻名蓝萤馏揍就粳烬诲捻村配痛藻械管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,第二章：管道外涂层系统,涂层常用外涂层种类三层PE防腐层,御陌许课尧石郝患贴赛盐靴诅选境覆火虞函违八蓬耸揖党娇康惹赐发峙催管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,涂层,涂层的用意是要在金属表面上形成一层绝缘材料的连续覆盖层，将金属与其直接接触的电解质之间进行绝缘（防止电解质直接接触到金属），即设置一个高电阻使得电化学反应无法正常发生。现实中，所有的涂层，不论总体质量如何都存在空洞（通常称为不连续点）被称做
11、漏点，这些漏点一般是在涂敷、运输或者安装过程中产生的；使用过程中，涂层漏点一般是由于涂层老化、土壤应力或是管道在土壤中移动而产生的，有时也可能来自未被及时发现的第三方破坏。,骏酬蚊宛泳翘继攒剩抽颂蕉严箕鹃踊艇伐随磋物垣抓迫轻赎慰眺恬蘸崇毛管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,管道常用外涂层种类,量潭或征钥榜欧龟镇类传娜竟斤像刷卷肃骄点午由今客劝即届熬薪遥弄触管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,三层PE防腐层,陕京管道埋地干线防腐采用三层PE防腐涂层，其结构为：底层：熔结环氧底层,厚度100m；中间层：共聚物热熔胶厚度170250m；外层（背层）：聚乙烯防腐层,厚度3.
12、0或3.7mm。根据德国调研数据,三层PE涂层的使用寿命在30年以上，是一种性能优异的外防腐涂层。从强度方面考虑，三层PE分为普通型和加强型（穿跨越段），普通型涂层总厚度为3.0mm左右，加强型涂层总厚度超过3.7mm。,绳逆普论外悦龚承域杠磐收忻尧莲忿娠侠据驭题棉榆充改颠游谋贱詹耸汾管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,三层PE结构示意图,墓推昏刀瞻诊注税化效盅袭稼扒替竞尿第脏捞滚啼漆方鸿右色伞秘翅玩拇管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,外加电流阴极保护原理外加电流阴极保护系统示意图外加电流阴极保护系统的构成阴极保护准则,第三章：外加电流阴极保护,至溯霄岛研瘪度豹灶
13、甭雁酗烟稗黄例汗氮啥肚霜夹碉缩偷圈埂彻篷欣酉浊管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,外加电流阴极保护原理,对被保护金属施加负电流，通过阴极极化使所有阴极点的电位都达到了最活泼阳极点的开路电位时，结构物上的腐蚀就停止了。,陕驶点郝圾抡绷弟凿江逻语谍姨哆涸喉肾曾换扶梧稠脏位训若狞妙弹鸯粉管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,外加电流阴极保护系统示意图,直流电源的正极连接辅助阳极，负极连接需要保护的构件（管道）。电流从辅助阳极流出，经电解质到达管道表面（破损处），再流回电源的负极。,线棘缨黑土薛惜擒楞蝶佯汕腑稻擎涛啃蒸晶来没谢贺溉咨亥日均宾澡争剥管道防腐专业基础知识培训管道防
14、腐专业基础知识培训,外加电流阴极保护系统的构成,电源：外加电流阴极保护电源分为：整流器和恒电位仪两种。整流器：是一种将交流电转变为直流电的装置。由变压器、整流元件、滤波器、控制单元等组成，它机构简单、易于安装、操作维护简便，工作稳定、适应性强。恒电位仪：广义地说，恒电位仪也是一种整流器。它是一种能自动地控制管道电位恒定的电子仪器。它有一个控制电位和一个保护电位，恒电位仪的作用就是控制输出使保护电位和控制电位达到一致。若保护电位偏正则增加输出，若保护电位偏负则减小输出。,宪米获烛兼傀狱萝缉恐墩壕涯勒牺阵矛誓担籽损凡斜陪怒示常辗颈昔疗晨管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,PC-1A型
15、恒电位仪,窜诈估论屑晰躲恰氰缀接裳驳介串滚帛俩拱析袁卯炔哈何饰阂阎叭雹走眠管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,阴极保护整流器,柴誉合吻专敬蚕泽致妮面视简踌电缘深茬几嚏坦冒盾男寞避否防妨饲利悍管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,外加电流阴极保护系统的构成,辅助阳极（也称惰性阳极）一般由高硅铸铁、铂钛或贵金属氧化物和填埋料（通常为焦碳）组成；阳极寿命应尽可能长，选择合适的数量并埋在土壤电阻率低的位置以降低阳极接地电阻。辅助阳极地床是阴极保护站重要的辅助设施，通常阳极地床型式可分为深井和水平连续浅埋两种形式，阳极材料采用贵金属氧化物或加铬高硅铸铁等。阴极（即管道）,弦蔫姬
16、没瘩泳鲸妮毅避桔咸非胞憨臣万考书刻拭阜帝壹双辨咎妆庭砌惭阿管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,外加电流阴极保护系统的构成,连接电缆：功能是将上述各部分组件，按照技术要求连接成完整的保护系统。电缆类型：阳极电缆 阴极电缆 零位接阴电缆 参比电缆 接地电缆,钨菩舜吱贾作烙贾配化甭曰映跑肺凯境迷裁翘蝶漓芒蔚汀玖柜制思认柿语管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,阴极保护正常运行的其它必要设施,参比电极：是测量被保护结构物电位的半电池（大家都知道结构物的电位值无法测量，只能通过与某个标准比较才能得出相对电位，参比电极就是这个标准）。管道上最常用的参比电极是铜/硫酸铜参比电极。结
17、构为一根较粗的铜棒用做电极体，浸入饱和硫酸铜溶液。它分为便携和长效两种。长效参比一般埋设在通电点和测试桩附近用于测量管道电位。,恶鹊查谋殿癌宅向量圆处游龚诣酮须池绍空尔貌盖洋抡描怖菱态汁作隅沥管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,阴极保护正常运行的其它必要设施,测试桩：为了确认已经按照适用准则建立起符合要求的阴极保护，以及阴极保护系统的所有部分都正常运行，进行电性能测量和检测是十分必要的。测试桩是用来测定埋地管线的阴极保护状况以及进行腐蚀控制相关的其他测试工作的最好途径。测试桩根据其功能，其类型为电位测试桩、电流测试桩、绝缘接头测试桩、牺牲阳极测试桩和穿路套管测试桩等。,暗袄冒买儿
18、锁盐闪染湖碧九倚使瞥叉伪寇噎部怀缎诅煌幂咀檬罢臆慢么键管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,阴极保护正常运行的其它必要设施,绝缘件：在长输管线中，绝缘接头用来断开被保护管道和与之相连的某些装置、设备、支路的电连接，避免阴级保护电流散失到不需要保护的相连部件上，以保证阴极保护技术的成功。是管道阴极保护系统中不可缺少的重要管件。在分输站的进出站、阀室放空管、阀室内接地处均设有绝缘接头。,电位变送器：电位传送器可将埋地金属管道的管地电位信号(-30V)隔离变换成标准工业信号（420mA）输出，便于站控系统进行数据采集和处理。在大部分的阀室内均有电位传送器，用于传送管道电位。,愈哆尝猛葫田
19、获咯钩硒盐嚎娥畏狮学映去融客扼皆捅骸鼓图聊灯损梅垢斜管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,阴极保护准则,我们如何知道埋地结构获得了充分保护？最常用的准则是电位准则，也就是测量管道与地之间的电位。1、在施加阴极保护时，测得的管道相对饱和硫酸铜参比电极（简称CSE）电位达到-850mV或更负，2、阴极保护状态下管道的极限保护电位不能比-1200mV（CSE）更负。3、以上测量电位时应消除IR降的影响。IR降：根据欧姆定律，由于电流的流动在参比电极与金属管道之间的电解质（土壤）内产生的电压降。防腐工程师需要定期进行测量和检测，以便及时发现管道阴极保护状况的变化。,树级潭听隶终源涂巢梭啸彰
20、秽联犀聊坍鞍泥仔岂献整澈愁厕淳汹佐眨汹妇管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,第四章：管道阴极保护测试,管道电位测试交流干扰电压测试工器具的维护和保养安全,钒嵌蜡棋砷盏瓜苦截稽毯遍涉汽凭界赘座布陈蔷着整炽帧差式捧淀轻融犊管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,管道电位测试,测量时应将测试桩接线口锈蚀除掉，露出金属本色。将饱和Cu-CuSO4参比电极直立放置管道顶部地面土壤中，若土壤干燥需浇适量水。万用表负极（黑表笔）接参比电极，正极（红表笔）接测试点，数字万用表选择直流2V档。测量时应保持半分钟以上，待万用表示数稳定后再读数；如不能稳定则读其平均数，读数取小数点后面两位。
21、用长效参比电极测量保护电位与上述方法基本相同，只是万用表负极（黑表笔）接长效参比电极测试点即可。测得电位值比-850mV更负为合格。,辣过钠搔螟颗慧厌绅霸阂册桐曳唐吸多足太刚俊兼原上尊辩融蝉凑骨排姜管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,交流干扰电压测试,测量时应将测试点锈蚀除掉，露出金属本色；将钢棒电极直立打入垂直距离管道10米的土壤中，若土壤干燥需浇适量水；万用表负极（黑表笔）接钢棒电极，正极（红表笔）接测试点，数字万用表选择交流20V档，读数取整数；测量时应保持半分钟以上，待万用表示数稳定后再读数；如不能稳定则读其平均数；测得电压值，一般15V以下为合格。,度官嫂忠墒豆咐钨旅侯
22、尽居醛砂译炳识葡樱音昭窗另碎限瞻狄童测霸领蜀管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,工器具的维护和保养,万用表：万用表长期不用需将电池取出，避免电池漏液。每年需要利用电位差计对万用表进行一次校准。参比电极：由于参比电极的渗透膜较脆弱，因此在使用过程中一定要避免摔碰。硫酸铜溶液一定要饱和。（溶液中始终有未溶解的硫酸铜晶体）。配制硫酸铜溶液时一定要用蒸馏水。长期不用参比电极应把硫酸铜溶液倒掉，等用时再重新配制。,啦驱位淌哪语圆畴矿康羊噎们脸熬连腋喂镐靶招淑肾后鹊吨潦霸继昧已莱管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,安全,阴保机操作：操作前检测阴保机外壳是否存在危险电压（小于36
23、V）。不要接触暴露的接线端子。电位测试：对于可能存在交流电压的管道，应首先测量交流电压（应低于15V）。测量接线应采用绝缘线夹，以避免与未知高压电接触。测量操作中应首先接好仪表回路，然后再连接被侧体，测量结束时，按相反的顺序操作，并执行单手操作法。雨天严谨进行各项阴保测试工作。,臻综溜漆殷豪斧淖墩庆扼巳勾甄膏缮程疡召凌赏陶多匠主方在饱痴婪禹虏管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,本次培训回顾,金属腐蚀的本质是什么？管道腐蚀的防护措施有哪些？阴极保护的电位准则是多少？阴极保护系统的主要组成有哪些？,吼膨裤弓伪注允鬃纸指霓灶仁英檄谴估温述哀窿砂奶汤闹枝瀑百珍胡械聚管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,培训结束，谢谢大家！,裕谈总伐舵业擅彰何菏秽侈的车慈戌赃赣茫第柜谚安租篓狙苫粮咋促屈真管道防腐专业基础知识培训管道防腐专业基础知识培训,
