牺牲阳极法阴极保护方案（精选五篇）

第一篇：牺牲阳极法阴极保护方案

目 录

一、概述................................................1

（一）工程概况...................................1

（二）保护原理...................................1

（三）牺牲阳极法阴极保护的优点....................1

（四）应用标准和规范..............................1

二、本工程管道牺牲阳极保护法的设计.......................1

三、施工方法............................................2

1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述:............2

2、牺牲阳极法的施工:..............................2

一、概述

（一）工程概况

本保护管段范围为北河路（天华路至体育场段）工业水管线。管径为DN500，管道敷设在北河路南侧，单管保护长度为约2.6km。本工程采用牺牲阳极法。

（二）保护原理

将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金，该金属或合金为阳极，依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护，这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。

（三）牺牲阳极法阴极保护的优点

1、不需要外部电源；

2、对邻近金属构筑物无干扰或很小；

3、电流输出虽不能控制，但有自动调节倾向，且覆盖层不易损坏。

4、调试后，可不需日常管理；

5、保护电流分布均匀，利用率高。

（四）应用标准和规范

1、《埋地钢质管道阴极保护电参数测试方法》SY/T0023-97

2、《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》SY/T0019-97

3、《钢质管道及储罐防腐工程设计规范》SY0007-99

4、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-95

5、《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T0017-96

二、本工程管道牺牲阳极保护法的设计

该管道为工业水管道，管径500㎜，设计采用如下牺牲阳极保护法。

牺牲阳极选用镁阳极，每240米设1组，每组由3支22kg的镁阳极组成。

共埋设镁阳极48支，距管道垂直距离＞1.5m，阳极周边用填料包围以减少接地电阻及促进腐蚀产物的溶解。汇流点及中间点设测试桩3支，测试桩按照1支/km的原则埋设。

三、施工方法

1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述: 袋装阳极制作→阳极床定位→阳极床开挖→阳极埋设→阳极浇水浸透饱和及各参数测试→阳极通电点处理及焊接→通电点导通测试→通电点补口防腐(补口处防腐材料与管体防腐材料是匹配的)→阳极回填→标记记录。

2、牺牲阳极法的施工: 2.1镁阳极安装

2.1.1牺牲阳极的施工：牺牲阳极土壤中的施工，包括埋设前的组装、阳极的填充和埋高。2.1.2镁阳极与阳极电缆的组装

阳极与电缆之间的联接采用锡焊。在焊接点上涂覆环氧涂料，加缠电工胶布和绝缘胶带，再包覆热收缩套，并再缠胶带保护。必须保证焊接牢固并且绝缘性能良好。2.1.3阳极安装前准备

在组装牺牲阳极之前，应检验阳极表面是否有油污和氧化物。牺牲阳极表面的油污和氧化物能降低阳极的活性，影响阳极电流的发生，所以阳极表面如存在油污和氧化物，应采用砂纸将阳极表面打磨干净。

填料包的组装可在室内或现场进行，应保证阳极四周的填料厚度一致、密实，各边厚度不小于50mm。填料应调拌均匀，不得混入石块、泥土、杂草等。每支阳极需用填料约50Kg。

2.1.4阳极电缆与钢管的连接

电缆与管道的焊接采用铝热焊法，要求：焊接牢固，焊缝均匀，焊接点电阻要求小于4×10－4Ω，焊接点强度大于焊接后铜芯电缆的承载力。焊接完成且温度降低后进行焊缝检查，合格后对焊接部位、裸露钢片、铜导线进行补口，补口材料采用环氧煤沥青和玻璃布。在电位测试装置处，阳极电缆与管道测试电缆在测试桩内连接。阳极电缆敷设时应留有足够余量，在焊点及其他连接处预留蛇形弯，防止电缆或焊点受力拽脱。2.1.5阳极埋设

当管道的安装与锌阳极埋设同步进行时，牺牲阳极的埋设位置，与管道外壁距离为1.5米左右，最低不应小于0.3m。阳极可埋设在管道的侧方或侧下方,视现场具体工况条件，可选择立式或卧式埋设。埋设深度必须在冻土层以下，一般要求与管道深度一致。见下图。

图1阳极位置示意图

对于已安装完的管道，阳极埋设可在管道中心位置，使得阳极包的中心位置与管道中心位置在同一高程上，施工采用人力钻孔的施工方法。钻孔直径为Ф400，阳极包采用竖向布置。2.1.6 阳极床浇水

阳极填料包放入阳极坑后，对坑内浇水，坑内水位必须完全浸没填料包，且坑内积水必须保持一段时间，以便彻底浸填料包。2.1.7阳极床回填

阳极床回填时，应向阳极床内回填细土，禁止向坑内回填沙石、水泥块、塑料等杂物。过河管道部分镁阳极安装要求

对于已安装完的管道，阳极埋设可在管道中心位置，使得阳极包的中心位置与管道中心位置在同一高程上，施工采用人力钻孔的施工方法。钻孔直径为Ф400，阳极包采用竖向布置。2.1.8阳极床浇水

阳极填料包放入阳极坑后，对坑内浇水，坑内水位必须完全浸没填料包，且坑内积水必须保持一段时间，以便彻底浸填料包。2.1.9阳极床回填

阳极床回填时，应向阳极床内回填细土，禁止向坑内回填沙石、水泥块、塑料等杂物。

2.4电位测试桩的安装 测试桩安装要求

测试桩桩体由水泥制成。内设阴极测试端子和参比电极测试端子。在管底位置埋设一支二氧化锰参比电极或长效硫酸铜参比电极。电位测试桩只提供保护电位数据，可按设定的频率进行人工测量，以了解和掌握阴极保护效果。

2.8阴极保护系统的调运

2.8.1 牺牲阳极保护参数投产测试，必须是在阳极埋入地下及填包料浇水10天后进行。

2.8.2 牺牲阳极投入运行后应进行一下项目的测试

⑴点位：阳极开路点位，阳极闭路点位，管道开路点位，管道保护点位，测试片自然点位。⑵阳极输出电流。⑶阳极接地电阻。⑷埋设点的土壤电阻率。

2.8.3 牺牲阳极投入运行后，应定期进行监测和维护，至少每半年一次。

2.9质量检验标准

2.9.1阳极连接电缆其埋设深度不得小于0.8m，四周应填垫素土或细砂，其上部覆盖有水泥盖板或红砖。

2.9.2布置牺牲阳极时，阳极与管道之间不应有金属结构物。2.9.3与钢制管道相连接的电缆接头，焊接点应重新进行防腐绝缘处理，采用热熔胶和补口片进行绝缘。

2.9.4阳极四周填包料应密实且厚度一致。填包料应均匀，阳极埋地后应充分灌水，并达到饱和。

2.9.5管道必须与支撑的墩台、管柱、管桥、固定墩、支座、管卡、套管或混凝土的钢筋等绝缘。

2.9.6牺牲阳极应达到下列要求为合格：工作点位达到-0.085V或更负。

2.9.7安装完毕，全线检查防腐层，对防腐层破损部位进行补修，防腐施工要求要与原防腐层相同。

第二篇：牺牲阳极阴极保护技术详解

牺牲阳极阴极保护技术详解

为防止管道发生腐蚀，延长管道使用寿命，需对管道穿越大中型河流处及地处土壤腐蚀性较强的管段进行阳极保护，河南锐驰管道工程技术有限公司阴极保护方法有两种：一种是牺牲阳极阴极保护，一种是外加电流阴极保护。

牺牲阳极阴极主要由阳极保护、绝缘装置的保护和站内管道的电连续性跨接三部分组成，主要施工内容包括恒电位仪安装、柔性阳极安装、参比电极安装、通电点、馈流点、测试点的安装 主要施工工序：

1、阳极坑开挖

2、电缆焊接

3、参比电极及测试桩安装

4、防腐层修补

5、检查、回填 其中测试桩安装步骤

1、电缆铜芯焊接

2、测试桩安装

3、防腐层修补

4、检查、固定 主要施工方法（以镁阳极为例）

1、将镁合金牺牲阳极及参比电极放入坑中，在管线正上方开圆孔并露出金属管壁，清理表面油污、底漆及氧化膜，将阴极电缆的铜芯用铝热焊剂焊接到管道上，在焊接处涂上热熔胶烘烤后用补贴片覆盖焊点处，再对管道包覆一道热收缩带

2、将各阳极引出电缆与阳极共用电缆采用铝热焊连接，焊接后用热熔胶完全封固，烘烤后用电缆专用热收缩套密封

3、向阳极坑中浇水，将镁阳极浸透，经检查后回填，并将阴极电缆、阳极电缆和参比电极电缆分别连接到测试桩中的接线端子上。

4、测试桩连接方式分电位测试桩和电流测试桩两种，全部采用涂塑钢管测试桩 电位/电流测试桩：将电缆用铝热焊连接到管道上，焊点进行防腐处理后通过测试桩底部引到接线板的接线端子上

5、待全部检查合格后，测试桩底部现场浇注C15混凝土固定

测试桩铭牌安装按要求进行，并标注编号、里程和桩型，铭牌正面与测试门在同一侧，要面对来气方向

管道的长期阴极保护采用外加电流法

第三篇：深井阳极阴极保护施工

深井阳极阴极保护施工

河南汇龙合金材料有限公司

预包装贵金属氧化物深井阳极体，具有使用寿命长、安装方便、接地电阻小。排流量大等优点。深井阳极地床的选址原则：

1、深井阳极地床与被保护构筑物距离不小于80米。

2、地床不宜设在低洼处、死水区以及排水区。

3、地床应避免设在存在有害物质（碳氢化合物、重金属盐和 盐水等）污染的 区域

4、阳极井开口位置应高出洪水位。

5、土层厚、无石块，便于施工。

深井阳极地床的安装要求：

1、阳极按产品性能指标验收，阳极与引出导线的接头的接头必须绝缘开必须绝缘良好，表面检查无缝隙，阳极表面应无明显缺陷。

2、按照产品说明书等进行装配。

3、按照图纸进行钻孔，一般钻孔为Ф500mm。

4、阳极体的电缆通过阳极体上的导气管引至防爆接线箱。

5、阳极的填充料要符合标准

第四篇：阴极保护施工方案

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。

（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

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。

第五篇：油井套管阴极保护方案

油井套管防腐是各大油田生产中的一项重大技术难题，是影响油田稳产的关键技术。油井套管阴极保护研究开始于1938年，美国及中东相继在单井上开始应用油井套管阴极保护技术，得到令人满意的防腐效果。到20世纪60年代，国外发展了区域性阴极保护技术。目前对套管的保护深度可达2400米，最深达4000米。多年来的实践证明，对套管实施阴极保护，是减缓和防止其外壁腐蚀破坏的有效措施。如美国德克萨斯太阳勘探开发公司，20年来对2178口井进行阴极保护，有效率达88％。在国内，20世纪70年代末80年代初由江汉和大庆油田分别进行了单井阴极保护工业试验，1985年华北油田在留70断块油田开展区域阴极保护，平均有效率为96.15％。

油井套管阴极保护方案

一、概述

在油气田和油气藏，要在井筒里下入套管以增强油气井的稳定性，套管起着保护井眼、加固井壁、隔绝井中的油、气、水层及封固各种复杂地层的作用。根据井的深度和运行条件，在接近地表的井筒里几根套管要套接在一起，称为套接式油井套管。在外层套管与周围地层岩石之间的环形空间里要注入水泥，直到新井地面的整个井筒深度，目的是封堵上部地层，隔开淡水地层与盐水地层，并靠它承受周围岩石土层的挤压力。

在油井套管无水泥的层段里含有残余的钻井泥浆和大小不等的岩石颗粒，而钻井过程的循环泥浆里含有硫酸钡和水的悬浮液，它们密度很高，而且常含有盐分，这会促进腐蚀电池的作用。

在油气井整个深度上，井下套管要穿过若干种不同的地质地层，包括盐水层和惰性基岩。此外，根据地层条件，还会有腐蚀性气体（CO2、H2S），并且不同地层的温度差异可能高达50℃，这些因素都增加了深层土质的腐蚀性，因为地层里的盐分和形成的浓差电池会限制套管表面保护膜的形成。

随着油水井投产后生产时间的不断延长，油、气、水井套管的状况逐渐变差，甚至损坏，套管损坏有错断、变形、破裂等多种形式，但多是由于套管接触到周围的腐蚀介质而遭受腐蚀，导致套管壁变薄，引起强度减弱，从而产生穿孔、断裂、变形等现象，可以说腐蚀是引起套管损坏的一个主要原因。

国外从20世纪40年代开始调查套管腐蚀损坏的原因；在50年代初，美国海湾石油公司就对2429口油井进行调查，结果表明，有47%的油井发生了套管腐蚀破坏。3年之后，对气井也做了类似的调查，美国有45%的气井的套管遭到了不同程度的电化学腐蚀，并且以套管外部腐蚀为主。

我国以大庆油田为例，随着大庆油田开发时间的延长，套管腐蚀外漏的问题也呈现上升的趋势，特别是浅层套管腐蚀严重。通过调查取样，仅喇嘛甸油田就发现70口井，而长垣油田内部套管腐蚀外漏井数竟高达400余口，因腐蚀损坏的井又占套管损坏井总数的5%。严重的井仅3年时间套管就发生腐蚀外漏，腐蚀速度高达2.6mm/年。

在对长庆油田的调查还发现，从投产到腐蚀穿孔最短时间为16个月，最长为5年半。在对马岭油田调查的429口井的调查中，腐蚀穿孔的就有34口，占调查井数的7.9%。

套管腐蚀穿孔，将出现多点破漏，腐蚀会加速套管的疲劳进而过早变形和损坏。套管腐蚀外漏不仅导致油水井不能正常生产，在经济上造成巨大的损失，而且造成了巨大的浪费以及严重污染环境。

世界各国油田开发进程表明，随着油水井生产的时间延长，开发方案的不断调整和实施，由于地层地应力的变化、油水井作业及其他施工的影响，油、气、水井套管状况越来越差，使油井不能正常生产，甚至使井报废，以致影响油田稳产。

二、油井套管阴极保护原理

油井套管阴极保护，是在油井较密集或油井相对集中的区域，平均每2-4口油井打一口阳极深井，作为阴极保护系统的阳极，通过恒电位仪施加强制电流，为套管提供均匀、足量的阴极保护电流，然后通过井口附近的汇流点流回恒电位仪的阴极，构成闭合回路，使油井套管充分阴极极化，从而避免或减轻油井套管的腐蚀。

深井阳极阴极保护与其他阴极保护方法相比具有以下优点：

1、输出可调：

深井阳极阴极保护采用恒电位仪作为外加电流阴极保护的输出电源，具有恒电流和恒电位的功能，解决了牺牲阳极输出电位不足和输出电流电位无法调节的问题。

2、辐射范围广

由于深井阳极位于地下水丰富的深层土壤中，可以有效降低阳极体的接地电阻，这样可以使阳极体的有效辐射范围大大提高，使深埋在地底几公里的套管都能达到很好的保护效果，在减少阳极地床的数量的同时降低成本。适用于空间狭小、土壤电阻率高的地方。

3、电流分布均匀

深井阳极体与油井套管之间保持一定的距离，从而使套管表面的阴极保护电流分布更加均匀，对其他埋地金属构筑物的干扰也相对较小。

另外，深井阳极阴极保护还具有受气候影响小、接地电阻稳定、杂散电流干扰小及占地面积小、使用寿命长、安装方便等优点，适合于管网密集、工况恶劣的油气田生产设施的腐蚀防护。

我国原石油部于1992年颁布的《油井套管阴极保护的管理规定》，明确提出井口保护电位必须达到一0．95V或更负，才达到良好保护。因此在井站的区域阴极保护中均执行这个要求。

油井套管，包括油井、气井、水井，其防腐蚀采用阴极保护，理论成熟、工艺简单、施工方便、技术经济效益可观

三、以胜利油田为例油井套管阴极保护经济效益分析

胜利油田在四十余年的开发过程中，由于长期的注水开发，使本来就复杂的地质条件变得更加复杂，油水井套管的状况越来越差，套损井也逐年增加。胜利油田大量套损井，主要集中在孤岛、孤东、胜坨、埕东、渤南和滨南等几个大型整装含油气构造上。另外，疏松砂岩油藏和几个稠油热采工艺区域矛盾尤为突出。据查，胜利油田截止1991年底套损井已占油、水井总数的十分之一，16400多口井中就有1659口套损井（其中包括正式批准工程报废井266口）。截止到今年的4月，胜利油田有限公司（不包括海洋、清河）有油水井27375口，其中有套损井5427口（其中油井3318口，水井2109口），占总井数的19.8％。报废井4838口，其中因套损原因报废的1502口，占31.1％；停产井7212口，因套损原因停产井2089口，占29％；生产井15325口，其中套损井1836口，占12％。如此数量的套损井的出现，必然影响到井网的完善和布网的困难，油田不得不投入大量资金打更新井和替补井，也相应地增加了作业工作量，更重要的是影响了油田的开发效果和经济效益。并且，胜利油田每年新增加套损井400口，已连续三年超过430口。

以孤岛油区为例，孤岛油区油井套管平均寿命为11年5个月左右，每口井修复费用平均为30万元，而钻一口井费用最低也在180-200万元左右，油井套管采用阴极保护每口井平均费用8-15万元，而采用阴极保护后，油井的平均寿命可以延长一倍左右，每口井可节约20多万元的投资，如果按保守估计，胜利油田有1/3的油井可以采用油井套管阴极保护，光节约的修复费用就高达7亿，这还不包括因油井修复或停产造成的损失，经济效益十分可观。

由此可见，油井套管阴极保护的投资费用远远低于前者的投资，经济效益十分可观，是一种有效的高性价比的技术。如果该技术能够在胜利油田乃至全国的油田推广普及，将会在油田稳产增产方面作出极大贡献，在应对史无前例的高油价的挑战中，将会发挥不可磨灭的历史功勋。

以上由东营奥科提供有关资料。