阴阳极防护技术在大型储罐防腐中的应用

点击数：926发布：2016-11-15　来源: 聚脲防腐_聚脲喷涂_聚脲防水_江苏申正建设工程有限公司

阴阳极防护技术在大型储罐防腐中的应用
防腐涂层与阴极保护同时应用来保护原油容器，可以有效减少被保护金属表面积，同时技术先进、经济合理、安全适用地解决了以上问题。根据提供阴极电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种；牺牲阳极法包括镁、锌及铝合金阳极。
1、外加电流法
1）外加电流系统可在任何水溶液中运用，在高电阻率的水中更实用。
2）外加电流系统通常比牺牲阳极需要更多的监测和维护。
3）恒电位仪系统可以减少欠保护或电力消耗过多，以及过保护引起覆盖层被剥离的现象。
4）为了控制和测量每个阳极的输出电流，外加电流各阳极应单独与直流电源联结。
如果设计大电流保护，外加电流系统具有很强的适应性。
2、阴极保护法
1）铝合金阳极通常用于电阻率低于100Ω·cm的盐水中。
2）镁阳极适用于电阻率高于100Ω·cm的盐水中。如果镁阳极用于低电阻率的电解液中，应该在外电路中加设电阻器控制电流输出。
3）锌阳极一般不用于容器中，因为锌阳极的驱动电位随温度的升高而降低，并在温度高于54℃的情况下可能发生极性逆转，成为钢铁的阴极。
当没有电源或不能获得经济电源时，应采用牺牲阳极保护。
由于外加电流法的局限性，仙人岛罐区工程采用了铝合金阳极保护的方法。
3、阴极保护的安装
1）安装前测试阳极的开路电位，要求达到-1.0～-1.12V（相对于饱和硫酸铜参比电极）。
2）除去焊接处的涂层，将阳极芯按指定的位置焊接在储罐底部。
3）阳极的支持件与罐底板采用碳钢焊条与底板焊接。阳极与罐底焊接时，应避开罐底附件并与罐底焊缝距离100mm以上。
4）焊完后，涂层被破坏的焊接区，必须用钢丝刷彻底清理干净，先用环氧树脂密封暴露出来的钢结构，然后再按原涂层系统涂敷，厚度与原涂层系统要求相符。
5）阳极与罐体应焊接牢固，焊接完成后，检测阳极与罐体的电阻，其电阻应小于0.001Ω。
6）预留参比电极放入口，本工程为立式圆桶形容器，参比电极可以通过取样孔或人孔放入，但阳极必须尽量远离取样孔安装。
4、安装注意事项
1）采用普通碳钢焊条J422焊接，施工人员正确配戴劳保用品，注意烟尘、弧光伤害；
2）焊条电弧焊时会产生可溶性氟、氟化氢、锰、氮氧化物等有毒气体和粉尘，会导致氟中毒、锰中毒、电焊尘肺等。要采取全面换气、局部通风，保障施工人员的人身安全；
3）药皮为不可回收垃圾，焊接后将药皮清理干净，在指定地方进行环保掩埋，做到绿色施工。
4）阳极的暴露表面，作为工作面不能有油漆、熔渣、毛刺或其它任何污染存在。施工过程中应注意成品保护。
5、保护效果检测
为了全面掌握整个储罐内壁的保护情况，必须定期测定保护电位。实践证明，阴极保护工作中，被保护金属构件的保护电位是评定保护效果的重要参数，对钢质构件来说，构件电极电位达到-0.85～-1.30V时，该构件处于最佳保护状态，保护度可达90%～98%；当构件电极电位正于-0.85时，说明被保护构件处于欠佳保护状态，保护度达不到设计要求；当被保护的金属构件电极电位负于-1.30V时，说明该金属构件处于过保护状态，保护度虽高，但有破坏防腐涂层的可能性，进而增加了保护电流，造成阳极消耗过快，影响阴极保护后期的防腐效果。
现场通过测量保护电位来评定阴极保护的效果。在容器完全极化后，将参比电极从人孔或顶部取样孔放入罐内部的底层，在向容器中放参比电极时应特别小心，参比电极应尽可能远离阳极。利用数字万用表测量保护电位，其电位应为-0.85V或更负（相对于饱和硫酸铜参比电极）。参比电极选用防污染硫酸铜参比电极，形状为圆柱体，直径为30mm，高为200mm。参比电极极化小，在通过油层时不受污染，能够安全地到达罐底层的水层。
阴极保护设备投运之后直到系统所需电流稳定之前，应每月检测一次电位。电流稳定之后，一般每季度检测一次。从实际检测结果可以看到，取出的1组检查片，进行称重计算，保护度均达90%以上，其储罐内壁的电极电位均在-0.88～-1.24V之间，达到了设计的要求。

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