外加电流阴极保护
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2023年2月25日发(作者：竞争关系)阴极保护施工设计方案
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阴极保护施工方案
兰州某区饮水工程使用的是埋地钢管。全长4200米。为了减缓土
壤对钢管的腐蚀，采用了防腐蚀涂料和外加电流法阴极保护联合防护
措施。
一、施工法
（一）涂刷环氧煤沥青漆
管道表面喷砂处理后，涂两道环氧煤沥青漆。
（二）阴极保护施工：
1、外加电流法阴极保护的供电部分安装。
供电部分主要包括恒电位仪，电源系统和恒电位仪输出系统三部
分，设在保护站内，
（1）恒电位仪经调试后即进行固定，并安装电源线和恒电位仪的
输出。输出线由仪器通过接线箱引至架空线路，再引至阳极床、阴极
通电点及参比电极等处，从而为阴极保护提供电流。
（2）电源系统安装：电源箱打眼固定后，接好电源线和输出电源
线，并安装接线板。
（3）恒电位仪输出系统的安装：接线箱引至架空线路的电缆及控
制线端头进行焊接线鼻、上锡。阴——阳极电缆线各二根，参比电极
讯号线3根、阴极讯号线2根。室内电缆及控制线均穿镀锌钢管，覆
阴极保护施工设计方案
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放在地面上。室外部分埋入地下。然后引至架空线路的第一根电杆
上，与架空线路的电缆线，讯号线相连接。
2、架空线路的架设
架空线路共计1300多米，25根电杆上横担一个，每个横担上按4
只瓷瓶。电缆阴极、阳极线分别为两根用瓷瓶固定。控制线则用钢绞
线挂吊，电杆要安装避雷器。共安7个避雷器。
3、阳极床的安装：
（1）阳极床是由34只石墨阳极组成，分布在17个阳极井中，每
个井内两支阳极。引线并联连接，由地下引至电杆并与架空线路中阳
极线相连。
（2）将石墨阳极的引线端头剥皮、打磨与铜接线鼻锡焊待用。
（3）用φ25pvc管制作排气管。制排气管17根，每根长5米，
上面有一串间距20㎜的小孔，导气管共15根，每根长2.9米。放空
管3根，长1.5米，上端钻小孔若干。护套管φ200㎜，长1.5米。
（4）在地面上将阳极用尼龙绳绑在塑料排气管上，使阳极对着排
气孔，并将引线固定好。将石墨阳极碎块填料放入井中，使其厚度25
㎝。将绑好的石墨阳极及排气管放入井中摆正。在阳极周围填满石墨
碎块。阳极顶部填料厚25㎝。
（5）排气管、导气管和放空管通过三通塑料管连接。电缆线和阳
极引线的连接严格按图纸设计进行，用铜螺栓及铜螺母连接好。然后
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用塑料管、环氧沥青漆将结点绝缘密封。导气管与电缆线（双根）平
行敷设，周围铺黄砂300㎜。上盖水泥盖板。将34支阳极的接线引至
电杆处。回填土，平整并竖标牌。
4、阴极通点及电位测量点处各开挖一个面极1×1.5米，深1.5
米的坑，露出管道顶部，然后将涂层清除干净共三点。阴极通电点二
条阴
极电缆线及一条阴极电位讯号线。
（1）按图纸设计加工紫铜接线鼻，加强板并截取足够长的电缆
线、屏蔽线。
（2）用铜焊法将铜接线鼻焊在加强板上，再将加强板采用四周角
焊法焊接在管道上。将接头处用环氧沥青漆或玻璃布进行防腐绝缘。
然后用松软土回填。
（3）电位监测点信号线引至地面，接在测试接线板上，阴极通电
电缆线引至电杆时，按电缆沟敷设法敷设。
（4）阴极通电点电缆及阴极讯号线与架空线相连，接点用环氧沥
青漆封闭绝缘。
5、参比电极井的安装：
管线保护电位的控制及监测采用长效饱和硫酸铜电极和镁电极两
种参比电极。
阴极保护施工设计方案
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（1）准确找出管线的位置，确定井位，使井的中心靠近钢管，将
参比电极用尼龙绳悬挂在井内的钢筋架上，参比电极引线由地下引至
电杆与架空线路控制线连接，按电缆沟法敷设，在控制参比电极井附
近埋放一支镁电极。其引线有地下引至电杆与架空线路控制线连接。
按电缆沟法敷设。
二、阴极保护装置调试及验收(敬请期待好范文网推出更好文章：)
全部安装完毕后，在保护站内开车调试，检查电源、恒电位仪接
线无误后，给恒电位仪送电。调节电位为设计指定的保护电位，使阴
极保护装置投入运行，调试测量内容如下：
（1）管道的腐蚀电位
（2）镁电极相对硫酸铜参比电极电位。
（3）当恒电位仪恒电位为—1.0v、—1.1v、—1.2v、—1.25v
时，记录恒电位仪的输出电压、输出电流、管道监控点、管道保护电
位等，确定管道最佳控制电位。
（4）在检查测试桩内测量保护管道与未保护管道的电位，以检查
绝缘法兰的绝缘效果。
（5）待阴极保护装置正常运行一周后，交付建设单位维护管理。
输气管道工程阴极保护系统调试方案
阴极保护系统通电前，应在所有趁热是装置出进行自然腐蚀电位
的测量，并做好记录。通电后，应逐步调节通电电流，知道通电点的
阴极保护施工设计方案
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保护点位大道极限电位（-1.2v），电源设备应保持在此电位值，知道
管道被充分极化，达到阴极保护准则的规定值（-0.85——-1.2v）,并
记录电源设备输出的电压、电流值。
当通电后管道电位发生正向偏移，应立刻检查极性并纠正；当对
周围建、构筑物有干扰影响是，应在接近构筑物上进行同步测量；当
存在交、直流干扰影响时，应对干扰阴极保护系统的有效性影响进行
测量，测量应在阴极保护系统运行及断电情况下进行。在这两种情况
下，应至少保持24小时的连续管地电位数据，按照阴极保护准则指
标，评价阴极保护的有效性。
阴极保护站恒电位仪控制电位值的调试确定原则是：管线各处管
地电位以沿线各点的断电电位处于?.85~?.2v的合理范围内，即不处于
低于?.85v的欠保护状态，又不超过?.2v的过保护状态（按绝对
值）。必须以断电电位来评价，不能以通电电位来判定。为使控制电
位合理，并作为今后管理的基础参数，需及时反馈管线断电电位并多
次调试，才能确定合理的控制电位值。
阴极保护测试内容包括：
a、阳极地床接地电阻；
b、
c、
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绝缘接头绝缘性能；阴极通电点电位（通电电位、断电电位），
相对硫酸铜参比电
极；
d、设备输出电流、电压。
根据管道检验规范sy/t6553?014《管道检验规范在用管道系统检
验、修理、改造和再定级》相关规定，设备运行时，应对管道全线进
行阴极保护密间隔电位测试（小间测试），测试前应使管道至少极化
48小时以上，测试时的阴保站工作于通电12秒，断电3秒的状态。在
测试桩处将硫酸铜参比电极安放在管顶正上方的潮湿土壤上。用直流
数字式电压表，测量管道与硫酸铜参比电极之间的通、断电两种电位
值，其中，持续12秒的为通电电位值，持续时间仅三秒的为断电电位
值，断电电位为该测试桩处管道的阴极保护电位，通常，通电电位明
显比断电电位负的更多，测试方法执行国家标准gb/t21246?014《埋地
钢质管道阴极保护参数测量方法》。
阴极保护系统中设计和施工的注意事项
设计阴极保护系统中，在选用保护方式的时候一定要多方面考
虑，采用牺牲阳极阴极保护的方式，所需要的驱动电压相对比较低，
输出的电流也相对小，所以一般只用在短距离管道、且土壤电阻率低
的情况。
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外加电流阴极保护系统的输出电流、电压可以手动调节，所以，
一般会用在比较大型的管道和高土壤电阻率的环境中。在实际的阴极
保护系统设计中还是应该尽量选择外加电流阴极保护的保护方式更好
的做好的低投资高效益并且施工方面投入少维护简单，效果相对有保
证。
获取阴极保护系统所需要的电流值：计阴极保护系统时，首先必
须要做的就是获取系统需要的电流量。如果给一个正在新建的设备结
构做阴保系统时，可以根据我们以前的施工经验，参考性类似地区环
境下的已建成的设备结构的阴保电流来计算出新建设备结构所需要的
电流值。
如果给一个已经建成的设备结构做阴极保护设计时，可以使用通
电试验的方法进行实际测量，测量出达到系统所需要的电位值时的电
流量。在被保护区域中单位面积中需要的电流量的大小被称为电流密
度，单位ma/m2。
阴极保护发展多年，行业内部已经总结出多种环境中阴极保护系
统所需要的电流密度，可以这以后的实际施工中参考使用。但是，过
去推荐的电流密度过于保守，造成了很多材料能源的浪费，所以在进
行一项工程时，对当地相类似环境下的结构进行调查，了解其他
设备结构的情况，尽量使得出的电流密度更接近实际情况。
大张坨—永清分输站输气管线技术标书
阴极保护施工设计方案
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9.2阴极保护施工措施
9.2.1恒电位仪的安装
9.2.1.1恒电位仪在接收时必须开包检查，检查内容：
检查型号规格及其它技术参数是否符合设计要求。
各附件、备件是否完好齐全，产品说明书、合格证等技术资料是
否齐全。
9.2.1.2恒电位仪安装时，应注意恒电位仪的引出线共有四条，其
中阴极和测量两条引线，不得用一条单芯电缆，阴极电缆及零位电缆
与管道的连接采用铝热焊，焊接处应进行防腐绝缘，其材料应与原有
管道防腐材料相融，电缆与恒电位仪连接时，电缆去皮后先将铜鼻子
挂锡，铜鼻子再接恒电位仪背面的接线柱，安装后，检查接线正确无
误，方可开机调试
9.2.2辅助阳极地床的施工
阳极地床的位置由业主、监理、设计人员现场确定，主任工程
师、测量、电仪技术人员参加。每座阴极保护站设两处阳极床，每处
地床安装50支水平辅助阳极。
阳极地床沟采用机械辅以人工开挖，地床沟开挖后，灌水浸泡，
每回填一层都应浇水，使地床充分浸润。地床地表等间距直线布设五
支标志桩，地床标志桩由素砼制成。
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所有阳极电缆的接头处必须严格防腐密封，以防水渗入，电缆连
接后先缠绕两层绝缘胶带，套上聚乙烯管灌满环氧树脂，套管两端再
用绝缘胶带密封。
9.2.3参比电极施工
参比电极在埋设前要浸泡24小时，填包料要用水调合成“豆腐
渣”状装入棉布袋并将电极包在填料中间，参比电极埋深同管道中心
线，距管道外壁20mm，引线电缆接头要采用环气树脂严格防腐绝缘，
不得有金属外露。
9.2.4带状阳极的施工
施工时应先进行绝缘支撑安装，再进行带状阳极的缠绕，带状阳
极应紧贴管道，每2-3米和管道焊接一次，焊点应在管道顶部，两焊
点中间用阳极捆扎胶带捆扎，焊点应采用和管道防腐层相融的防腐材
料防腐，并用热收缩带环形包扎，严禁带状阳极与套管之间电接触。
9.2.5测试桩的安装
测试桩选用钢管测试桩，长度为3米，埋深度为0.8-1米，并在
现场浇铸0.5?0.5?0.5米的200#混凝土基桩，基础桩的位置设在沿管
道气流方向的左侧，距该侧管道外壁1.5米处，所有焊接线与线柱的
连接均通过铜鼻子灌锡后在接线盒里连接，接在接线板背后铜鼻子应
用绝缘胶带缠绕，接线板正面的连接螺栓必须紧固，一定要确保电线
连接良好，铭牌中国石油天然气管道第二工程公司9908jsglw
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用铝板制作，电解刻字。
9.2.6接地电池的安装
在管道绝缘接头、绝缘法兰及穿越铁路套管处均安装接地电池保
护装置，装在填包料袋中的两支牺牲阳极不能存在金属接触，接地电
池埋在绝缘法兰一侧与管道中心线垂直间距不小于2米，接地电池埋
设前表面应干净无损，电缆芯与阳极铜芯采用铜焊，必须双侧焊接，
焊接长度不小于5cm。
9.2.7电缆敷设
电缆采用直埋法敷设，埋深0.8米，底垫细沙，顶加盖砖，地面
设标志桩，敷设前对电缆摇测绝缘电阻，电缆进出入建筑物，出入地
面、穿越道路及与工艺管线交叉等处均按规程规定进行穿钢管保护
电缆敷设时，严禁有扭绞、压扁和保护层粘裂现象，电缆接头连
接应紧密，封闭严密，不渗漏，中间接头处应有明显标记
9.2.8强制电流阴极保护的测试
9.2.8.1投产前做如下测试
1．沿线土壤电阻率
2．管道自然电位
3．辅助阳极的接地电阻
4．沿线绝缘件的电绝缘性能
5．接地电池中阳极的绝缘
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9.2.8.2投产测试(在通电超过48小时后再测试，也可在通过电一
周后测试，根据业主要求进行)测试项目有：
1．沿线保护电位
2．管道电流
3．仪表输入电压、电流
4．绝缘法兰两侧电位
9.2.9施工要点:
1．开工前要认真做好岗位培训和考试工作，取得合格证后方可持
证上岗。
2．工程技术人员要及时看图审图，了解设计意图，解块施工中的
问题。
3．严格按照设计施工图纸和施工组织设计组织施工。
4．隐蔽工程检查验收要及时进行，验收合格之后办理验证手续。
5．施工结束后要及时办理中间交工验收和初验收工作，为工程整
体验收做好准备。
6．工程技术人员在施工中要认真收集、整理、保管工程各项原始
记录和施工记录，做好技术资料和竣工资料的管理和编制工作。
阴极保护技术有两种：牺牲阳极阴极保护和强制电流（外加电
流）阴极保护。
1）牺牲阳极阴极保护技术
阴极保护施工设计方案
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牺牲阳极阴极保护技术是用一种电位比所要保护的金属还要负的
金属或合金与被保护的金属电性连接在一起，依靠电位比较负的金属
不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属。优点：a:一次投资费
用偏低，且在运行过程中基本上不需要支付维护费用b:保护电流的利
用率较高，不会产生过保护c:对邻近的地下金属设施无干扰影响，适
用于厂区和无电源的长输管道，以及小规模的分散管道保护d:具有接
地和保护兼顾的作用e:施工技术简单，平时不需要特殊专业维护管理
缺点：a:驱动电位低，保护电流调节范围窄，保护范围小b:使用范围
受土壤电阻率的限制，即土壤电阻率大于50ω?m时，一般不宜选用牺
牲阳极保护法c:在存在强烈杂散电流干扰区，尤其受交流干扰时，阳
极性能有可能发生逆转c:有效阴极保护年限受牺牲阳极寿命的限制，
需要定期更换
2）强制电流阴极保护技术
强制电流阴极保护技术是在回路中串入一个直流电源，借助辅助
阳极，将直流电通向被保护的金属，进而使被保护金属变成阴极，实
施保护。优点：a:驱动电压高，能够灵活地在较宽的范围内控制
阴极保护电流输出量，适用于保护范围较大的场合b:在恶劣的腐蚀条
件下或高电阻率的环境中也适用c:选用不溶性或微溶性辅助阳极时，
可进行长期的阴极保护d:每个辅助阳极床的保护范围大，当管道防腐
层质量良好时，一个阴极保护站的保护范围可达数十公里e:对裸露或
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防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极保护缺点：a:一次性投资
费用偏高，而且运行过程中需要支付电费b:阴极保护系统运行过程
中，需要严格的专业维护管理c:离不开外部电源，需常年外供电d：
对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用
阴极保护管理
新建工程阴极保护有效性评价
阴极保护在埋地天燃气管道中的应用
环境保护施工方案
绿色施工环境保护方案