管道阴极保护技术现状与展望

管道阴极保护技术现状与展望

摘要：近年来，管道事故频繁发生，腐蚀因素是事故的主要原因之一。阴极保

护系统是重要的防腐蚀措施。根据我国阴极保护的现状分析了阴极保护原理，介

绍了阴极保护的基本参数、管道实施阴极保护的基本条件、阴极保护的具体方法

以及房展展望。

关键词：管道；极保护技术；技术；展望

前言

鉴于目前国内在管道保护电位测试技术、阴极保护判据以及保护效果评价方

面存在着一定的不足，因此对现有埋地管道阴极保护系统进行改造之前，有必要

针对目前存在的各项问题，开展研究工作，对现有保护电位测试方法、阴极保护

参数的选取以及阴极保护判据的理论和有效性进行深入研究，为阴极保护系统工

程的改造提供可靠的理论与技术支撑。

1我国阴极保护的现状

说到阴极保护的发展就要从1958年说起，那一年正是该技术诞生的时候，那个时候阴极保护还处于小规模的实验阶段，到了六十年代阴极保护展示出了它的

实用价值，在各大油田里面都用到了该技术。上个世纪七十年代，中国开始了长

输管道的建设工程，所以阴极保护技术就越发地显示出了它的重要性，它能够提

高底下管道的抗腐蚀性能，让管道的使用年限增长，使管道的安全得到了保证。

因为科技水平的限制，所以国内还没有高端的技术来进行阴极保护检测，所以在

对这些管道进行检测的时候采用的最多的还是依靠人力。由于缺少自动通/断电系统，因此最后只能测出通电电位，这里面含有IR降，这和现在通行的标准是不相符的。在遥测领域，也有不少科研专家对此进行研究，不过因为外在条件的限制，在这个方面没有取得大的突破。也有不少机构借助管体作为介质来研究遥测，甚

至在多个管道上使用这个方案。也有人试图用通信线路为通道的阴极保护遥测，

该方法虽然可行，不过也仅限于测量一般的电位。陕京线把阴极保护参数测量纳

入了数据采集及监控(SCADA）系统，从现在情况来看，该系统是国内最优秀的，

能够测出多个电位。

2阴极保护原理

目前，国内外管道的阴极保护系统采用强制电流为主、牺牲阳极为辅的阴极

保护方法。阴极保护原理：从电化学原理上讲，腐蚀电池的阴极是不发生腐蚀的，只有阳极才发生腐蚀。因此，将被保护金属变成阴极，就可以防止金属的腐蚀。

其原理是给金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金

属表面各点达到同一负电位，金属原子不容易失去电子变成离子而溶入溶液。如

图1-管道强制电流阴极保护。

3阴极保护的基本参数

3.1最小保护电流密度

使金属腐蚀下降到最低程度或停止时所需要的保护电流密度，称作最小保护电流密度。

新建沥青管道最小保护电流密度为30—50μA/m2，环氧粉末的管道一般为10--30μA/m2，新

建储罐罐底板最小保护电流密度为1--5mA/m2表示，老罐为5—10mA/m2。

3.2最小保护电位

为使腐蚀过程停止，金属经阴极极化后所必须达到的绝对值最小的负电位值，称之为最

小保护电位。最小保护电位也与金属的种类、腐蚀介质的组成、温度、浓度等有关。最小保

护电位值常常是用来判断阴极保护是否充分的基准。因此该电位值是监控阴极保护的重要参