1、ICS 75.200 E 98 GB 中华人民共和国国家标准GB/T 21448-2008 埋地钢质管道阴极保护技术规范Specification of cathodic protection for underground steel pipeline (1S0 15589-1: 2003 , Petroleum and natural gas industries- Cathodic protection of pipeline transportation systems- Part 1: On-land pipelines , NEQ) 2008-02-13发布2008-08-01实施
2、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局也非中国国家标准化管理委员会在叩GB/T 21448-2008 前言-1 范围. 2 规拖性引用文件3 术语、定义和缩略语4 技术规定5 强制电流系统-目次6 牺牲阳极系统77 测试及监控装置的设置118 附加措施u9 管理与维护附录A(规范性附录)阴极保护计算公式四附录B(资料性附录条文说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 参考文献-圃回.GB/T 2 1448-2008 前言本标准在吸收了ISO15589 1: 200
3、3(管道输送系统的阴极保护第l部分z陆上管道主要内容基础上，结合我国管道阴极保护实践编制而成，本标准与ISO15589-1 :2003的一致性程度为非等效，主要差异如下:一一将SY/T0019-1997(埋地钢质管道牺牲阳极阴假保护设计规范和SY/T0036一2000./(g/cm) 1. 7-2. 2 9.5-11. 墨阳极的主要性能气孔事/% 25-30 消挺感/kg/A a) 20 50 45 3 20 铐合金销往阳被75 20 :, 20 沱z所选用石膏粉的分子式为CaSO. 2HIO. 6.6 牺牲阳极与管道的连接牺牲阳极电缆可通过测试装置与管道实现电连接，也可直接焊接在管道上.6.
4、 7 牺牲阳极布置6.7. 1 镰状阳极梯状牺牲阳极可采取悦支或多支成组两种方式，同组阳极宜选用同一炉号或开路电位相近的阳极.梅状牺牲阳极埋设方式接轴向和径向分为立式和水平式两种。一般情况下牺牲阳极距管道外璧3 m-5 m，最小不宜小子0.5m，埋设深度以阳极顶部距地面不小子1m为宜。成组布置时，阳极间距G/ T 21448-2008 以2m-3m为宜.棒状牺牲阳极应埋设在土壤冰冻线以下.在地下水位低于3m的干燥地带，阳极应适当加深埋设;埋设在河床中的阳极应避免洪水冲刷和河床挖泥消淤时的损坏.在布设摊状牺牲阳极时，注意阳极与管道间不应存在有金属构筑物.6.7.2 带状阳饭带状牺牲阳极应根据用途
5、和需要与管道同沟敷设或缠绕敷设.6.7.3 特殊用途的牺牲阳极牺牲阳极作为接地极、参比电极等特殊应用时应根据用途和需要进行布置.7 测斌及监控装置的设置7. 1 测试提置 7. 1. 1 一般原则.h飞阴极保护测试装置应与阴极保护系统同步安装.测试装置应情管道线路走向特设置，相邻测试装置间隔宜1km-3 km.在城镇市区或工业区，相邻的间隔不应大于1km，杂罐鼻流干扰影响区域内可适当加密.7. 1. 2 特殊要求在下列位置处，也应安装测试装置=一一管道与交、直流电气化铁路交叉或平行段;一一绝缘接头处;一一接地系统连接处;一一金属套管处;-与其他管道或设施连接处;-一辅助试片及接地装置连接处;一
6、一与外部管道交叉处;一一管道与主要道路或堤坝交叉处;一一穿越铁路或河流处;一一与外部金属构筑物相邻处。对不同沟敷设的多条平行管道，每条管道应单独设置测出装置，测试装置应安装在管道上方。每个测试装置中至少有两根电缆与管道连接，电缆应采用颜色或其他标记法进行区分，并作到全线统一.7.2 监控装置7.2. 1 与外部管道交叉在与其他管道交叉时应设置监控装置，并考虑在装置中进行跨接.即从每条管道上分别引出两根电缆连接到同一监控装置中，在装置内，电缆可直接连接或通过电阻跨接.7.2.2 金属毒管处为检测金属套管与输送管之间的电绝缘状况，应在牵管和输送管两侧分别安装两根测试电缆，并将电缆连接到监控装宜中的
7、对应接线端子上。7.2.3 绝缘接头处管迥绝缘接头两侧应分别引出两根电缆.所有电缆应直接连接或通过电阻跨接至监控装置中不同的接线踹子t.在监控装置处，根据需要安装的极化电池、接地电池或避霄器等防电涌装置，通过监控装置中的接线端子进行跨接。7.2.4 排流点处杂散电流下扰影响区域，直接排流、极性排流或强制排流的排流点，应在输送管、干扰体或接地体上连接所需数目的电缆，并将电缆引至监控装置，通过监控装置中的接钱端子与排流装置进行连接。11 一GB/T 21448-2008 7.2.5 汇流点处直流电源的负极与管道连接的汇流点处应设置监控装置，并在阴极回路中设置电流监控装置.当有多个阴极连接时，应当配
8、备分流器和阻断二极管.汇流点处的测试装置应当单强从管道上引出测试电缆，用以测量汇流点处的管/地电位.7.3 其他监视j装置当管道穿过无人地区或很难接近的地方，应当采用远距离监测、遥技术或其他数据传输系统，同时配合使用民效参比电板、极化测试探头或试片。7.4 消除lR降的测试装置如果杂散电vft:干扰影响或牺牲阳极难以拆除时，应采用极化探头试片断电测挝技术进行电位调IJ址.8 附加措施8. 1 临时保护临时性阴极保护可采用牺牲阳嗡拭，在保护系统调试期间及调试后应能很容易进行连接和断开.为了测试临时性阴极保护效朵卅tl试装置应当与管道同时安装.8.2 套管不宜使用金属套管.如署捏使用金属套管奋管内
9、的输送管防腐居应保证完好.铜套管应采用非金属绑支撑垫与输送管道实现电绝缘，铜套管不应带有防腐层.套管两端应绝缘密卖掉挥匠装排气管.也可在套管与管道之间充填具有长敖防腐作用的物料.8.3 防霄保护在雷电频发地区，绝缘接头和阴极保护设备，应当安装防霄保护装置.通常绝缘接头两侧和直流电源输出端可安装电涌保护器.8.4 电涌保护错为防止供电系统故障或雷击造成的管道上的电涌冲击，应采用火花间隙类的放电器，其要求如下:一一保护精电极的击穿电压应低于绝缘接头两端的击穿电压;一一保护棉应具有将放出预期的故障电流或雷击电流而不会损坏的能力;保护器应当完全封包起来以防在大气中出现火花.8.5 阴极保护电媲与电缆连
10、接8. 5. 1 电缆的选用应采用铜芯电缆，测试电缆的截面不宜小于4mmz多股连接导钱，每股导线的截面不宜小于2.5rrlrI12.用于强制电流阴极保护的铜芯电缆截丽不宜小子16mmz用于牺牲阳板的铜芯电缆的截面不宜小子4mmz 8.5.2 龟缩敷设阴极保护埋地电缆在地下应尽量减少接头，敷设应符合GB50217的规定.8.5.3 电缆与管道的焊接焊接位置不应在弯头上或管道焊缝两侧200mm范田里.可采用铝热焊方法，焊接用的铝热焊剂用量不应超过15g，吗焊接电缆的截面大于16mm2时，可将电缆芯分成若干股，每股小予16mm2，分开进行焊接.12 在运行中的管道上实施铝热焊时，应预订安全防抱措施，
11、并考虑:一一焊接前耍对管壁完整性进行检查;一一管中流体对热量传输与散失的影响;一一焊接热盘对输送介质的影响(如对某些化学品。GB/T 21448-2008 在耐蚀合金管道上不应实施铝热焊接.当有详细的焊接程序且性能可靠，并有适当的文件支持，也可使用其他，如铜针焊接、软焊、导电粘接剂枯接、熔焊等方法.9 管理与维护9. 1 阴极保护运行前的基本要求9. 1. 1 管道原始资料管迫管理部门应收集、管理、保存由设计、施工单位提供的和其他来源在得的文件、图纸资料和原始资料，主要包括但不限于以下内容=ff迦走向带状剧;-一阴极保护系统及单体图;一一金钱防腐层结构、分布、补伤等资料;-管道附属设施，如固定
12、墩，穿、跨越，阀室，套管等分，fIj、结构、防腐保护状态;一一管道自然电位分布曲线图，对于交、直流电子扰管段，干扰长度、起止点，最大、最小干扰电位分布曲线，应大、最小干扰电位-时间分布曲线;一一沿线土攘电阻率或土壤腐蚀性分布;一一设计、施工更改、设备合格证、说明书等其他相关资料;管道腐蚀穿孔分布、测试及分析记录等.9. 1. 2 测量仪器与设备管边管理部门应配备必需的设备和仪表、工具.至少包括:管道防腐层椅测仪、接地电阻测试仪、万用表、CU/CUS04参比电极(便携式)、数字型电位差计.所有测量仪器和设备的要求应符合GB/T 21246的妥求.当土壤里含有大盘氯化物时，测量电位不宜使用CSE.
13、本标准不排除使用其他可替代的参比电极，通常可替代参比电极有以下三CSE的保护也1.(在25C)为一850mV时相对替代参比电极的电l是:a) 饱和KClSCE为一780mV; b) 饱和JAg/AgCl参比电极，在25n . cm的海水中使用，其保护电位为斗oomV; 采用叫石膏、M膨润土、5.%硫酸锅填包料的铸参比酬，其保剧创9. 1. 3 操作人员阴极保护岗位的操作人员，上岗前应进行专门的技术培训.9.2 运行调试调试涉及到所有阴极保护设备、零件和系统的测试，以达到管道保护符合设计虽要求-9. 2. 1 系统检测阴极保护系统通电前，应对设备及装置进行检测.9.2.1.1 电源设备和汇流端子
14、:一一对地绝缘电阻(在30C下，500V兆欧表最小10M!l); 一一安全接地电阻;一一螺丝和螺母的松紧;一一设备及附件是否安装牢固;一一整流设备(二极管)的技术参数;一一能寻呼满足额定电流输出;一一电源设备输出接线是否正确。13 r G/T 21448-2008 9.2. 1. 2 汹冷式电源设备还要检查:一一汹位;一一汹的绝缘性能.9. 2. 1. 3 绝缘接头、接地设备和金属套管的电绝缘的有效性.9. 2. 1. 4 阳假地床的接地电阻.9.2.1.5 测试及监控装置:一一电缆与接线端子的标记;一一电缆连接和安全设备的完整性(绝缘与接地、防雷击保护、电气区域分类); 一一电缆接头端的松紧
15、程度;接线是否正确。9.2.2 系统调试阴植保护系统调试包括通电前的检测和通电后的测试.阴极保护系统通电前，应在所有测试装桂处进行自然腐蚀电位的测量.阴饭保护系统通电后，要逐步调节保护电流，直到汇流点的电位达到极限电位.电源设备应保持在此电位值，直到管道被充分极化达到4.3. 1中的准则，应记录电源设备输出电压和电流.当通电后管道电位发生正向偏移，应立刻检查极性并采取措施.当对周围构筑物有干扰影响时，应在临近构筑物上进行同步测量.当存在交、直流干扰影响时，应对于扰对阴极保护系统有效性的影响进行测量.测量应在阴极保护系统运行及断电状态下进行.在这两种情况下，应至少记录24h的连续管地电位数据.在
16、通电状态下，还应记录通电电流.可按4.3的条文说明中给出的指标评价阴极保护有效性.9.3 位查与测试9.3. 1 一艘原则I也定期i挂行阴极保护系统的检查与嗣莲，以确认阴极保护系统是侨运行正常，运行期间的管/地电位是侨符合保护准则.乒cz.应对检查与测试所得的数据和所菇。蜘况进行分析，进而完成以下工作:一一评价腐蚀管理是否适当;一一指出可能存在的异常以局每啦措施;一一说明对管道状况进行更喧知评价的必要性.9.3.2 投产后调试极保护系统一一防腐层检漏;-电流衰减测量-一-CIPS甲一一DCVG一一管/地电位缺陷定位测量;一一金钱防腐层绝缘电阻率测试.进一步的专项调查的类型和周期取决于很多因素，
17、如防腐层老化变质、温度升高的影响、施工活动、干扰影响等.如果管道安装了阴极保护远程监测系统，并能随时检测出设备故障，可采用比上述推荐检测周期更氏的时间间隔进行功能性检查。14 远程监测系统提供的结果应定期与手工测试数据进行核肘，确保远程监测系统正常有效地工作。?七:将CIPS与嗜血测量出的电位梯度结合起来就是所谓的仔/地也仪精确训j靠技术，用于防腐皮层缺陷定位和缺陷处无IR降的电位测量.GB/T 21448-2008 9.3.3 检测周期应按照表13所列项目进行常规检测，如管地电位、电源设备输出电压和电流等.表13常规功能性栓测项目及周期哩吨画-nH项自检测内容周期牺牲阳板系统附级运行幸n状态
18、、阴|极保护也位、输至少每年一次出电流、开路电位电源设备的运行和状况、仪将输出电根据运行条件如雷电、杂散电流、附近强制电流系统1长、电流(每日记录一次、阳极地床电的施工指iJJ1Jt) .每一个月2豆二个月一次阻视常要进行检测)汇流点汇流点咆位和电流至少每月一次与外部管道的连拔电流流动至少每年一次跨镰装置及援地系统电连续性至少每年一次安全与防妒狭tt设虫草f良与功能性至少每年一次极化电位麟间断电电位每年一次a对于稳定的系统.可在所有测试袋n处，得三年测量-lX时断电电位.-适当减小测量的周期.却高9.3.4 专项调查可针对某一目的或内容进行专项调查，调查项目如下A显不局限于此:一一防腐层破损;
19、_C) 。一一阴极保护不充分;-一-SCC;一一细菌腐蚀;一一上壤腐蚀性;一一其他.调查应由专门埔训的人员使用专用设备和仪器进行.9.3.5 监测大纲监测大纲应至少包括以下内容:一一测试说明:一一测试位置;一一所需要的仪器设备;一一测量技术;一一测量频次.9.4 系统维护9. 4. 1 电源设备电源设施或设备，应经常进行检查，维护保养，保证完好，正常运行.9.4.2 测试装置测试及监控装置应定期检查维护，保证完整、好用.9.4.3 阳极地床阳极地床的接地电阻应定期检测，应对其变化，相应调整电源设备的输出电压，保证保护电流的正常输出.对于因阳极地床接地电阻经常变化等原因，致使需经常调整保护电流输
20、出的情况，电惊设备宜改用恒电位仪。lt 15 GB/T 21448-2008 对失效的阳极地床，应及时维修或更换.9.4.4 地上绝缘装置地面上安装的绝缘装置，应定期进行检测、清扫，防止灰尘、水分等外来物造成绝缘不良或短路失效.9.4.5 仪器设备阴极保妒检测使用的仪器、仪表及设备，如参比(I:!.板牢，应进行常规校验.9.4.6 保护电位校测当发现管道阴极保护不充分时，应立即展开调查，查明原因，排除故障。常见故障原因的相应对策如下:一一修理更换系统中的装置或部件:一一修补巳查明的防腐层缺陷;-一调整或豆换跨接z一一消除绝缘不良或短路点;一一修理失效的绝缘装置;一一增设阴极保护设施强制电流或牺
21、牲阳极) 9.5 技术档案9.5. 1 峻工资料管道阴极保护系统在竣工验收时，应符合下列要求:一一坡工验收的工程符合设计要求;一一规定提供的技术文件齐全、完整;一一外观检查，工程质量符合规范规定。竣工的阴极保护系统，在交接验收时，至少应提交下列技术文件:一一竣工困;一一变更设计的证明文件:一一制造厂家提供的说明书、试验记录、产品合格证、安装图纸等技术文件;一一安装技术记录;一一调试试验记录;一一所有阴极保护参数测试记录;一一隐蔽工程记录，9.5.2 移交时注意事项设计文件中配置的仪器、仪表在竣工验收时间时移交给业主，工程竣工后，各施工单位应提供9.5. 1 中规定的技术资料作为交工依据.汇总建
22、立技术档案交上级主管部门、生产管理部门及施工单位自存。9.5.3 枪查与测试资料本章所提及的所有检查与测试活动的结果都应有记录，有评价，应妥善保管这些资料.以作为将来验证阴极保护系统有效性的基础.9.5.4 远行与管理资料管道阴极保护运行时应编制运行与维护手册，操作员t应按手册的运行与维护程序工作.手册中应包括:6 一一系统与系统组成的说明:-调试报告;一一竣工图纸;一一供货商提供的文件;一一监测设备一览表; 一一系统的电位准则z一一监测大纲;一一监测进度表与对监测设备的要求;一一所有安装在管道上的监测设备的监测程序;一一-阴极保护系统安全操作指南。9. 5.5 维修保养记崇对于阴极保护系统设
23、备的维修，应记录以下内容和1项目:一一根流辑和其他直流电源的修理;一一问|椒、阳极迎接以及电缆的修理或更换;一一防腐版、绝缘装置、测试导线和某:他测试设备的维护、修理和亚换:一一汇流点、套管和远程监测设备咱掬tGB/T 21448-2008 17 啕-G/T 21448-2008 附录A规范性附录阴极保护计算公式A.1 强制电流的计算A. 1. 1 管道保护长度的计算见式(A.1)、式(A.2) : 2L. =)8X.v.川.川.川.川.川. .川. . .川. .川. . . .川.叫.PX Dv X J. XR R.-( A.2 ) (1000Dp一的S式中:Lp一一单侧保护管道长度，单位
24、为米(m); .V-极限保护电位与保护电位之差，单位为伏(V); Dv一一管道外径，单位为米(m); J.一一保护电流密度，单位为安每平方米(A/mZ); R.一一节道线电阻，(!.位为欧每米 D.)( 见式(A.Rh = P, ln(.:) (t L.) 2L. . D. ) 式中:R.!一一单支立式辅助阳极接地电阻，单位为欧(n); R.z-一深埋式辅助阳极接地电阻，单位为欧(n); Rb一一单支水平式辅助阳极接地电阻，单位为欧(); F一一土壤电阻率，单位为欧米(.m); L. -辅助阳极长度(含填料)，单位为米(m); D蝇一一辅助阳极直径含填料)，单位为米(m); 18 L. (A.
25、3) . ( A. 4 ) 、，俨DA ，、.( A. 6 ) t一一辅助阳极埋深(填料顶部距地表面).单位为米(m) 1) 辅助阳缸组接地电阻的计算见式(A.7)、式(A.8):式中:R. = FR n F句1+一ln(O.66n) ns.t( 凡一一辅助阳极组接地电阻，单位为欧(0); F一一辅助阳极电阻修正系数，可查图A.1; R.-一.t(!支辅助阳极接地电阻，单位为欧(.0.); n一一阳极支数;r一一土壤电阻率，单位为欧米( m) ; s 一一辅助阳极间距，单位为米(m)。2. 50 2. 25 2. 再1.75 : 1 1. 25 1.00 3 固A.1由5) 辅助|铜椒质娃的计
26、算见式U Dg L , lnz (l,/Dg) Jdg ( Rh一一水平式牺牲阳极接地电|盟，单位为欧(0); F一一土壤电阻率，单位为欧米.m); 19.-裸牺牲阳极长度，单位为米(m); Dg一一预包装牺牲阳极直径，单位为米(m); tg一一牺牲阳极中心至地面的距离，单位为米(m), pg一一填包料电阻率，单位为欧米(0.m); 吨，t. l, /4) (l8 仇，tg lJ4) 4一裸牺牲阳极等效直径，单位为米(m)d.=，C为周长阳)。A. 2.3 多支牺牲阳极接地电阻的计算见式(A.17): R = j号式中:儿一一多支组合牺牲阳极接地电阻，单位为欧(0); 20 唱-堕F.( A.
27、 15) .(A. 16) .(A. 17) f一一牺牲阳极电阻修正系数，可查图A.2;R。一一单支牺牲阳极接地电臣，单位为欧;n一一阳极支数.3.0 g 2.5 I!II g 运2.0自咱也1. 5 俨34胁3u在极a2阳au GB/T 21448-2008 2.5 吉画2.0里面隔且1.523 . 阳极-t:.It/mb) 2.0 E ., l1li E 祖L怕陨哥闺司 1. 0 o 1 2 3 . 阳at-t:ll/mc) 圄A.2阳额接地电阻修正系散fA. 2. 4 牺牲阳极输出电流的计算见式(A.18) : I. = e, -e.一(E.-t:E，)一(E.t t:E. ) t:E
28、g -R一-R.+凡+R.= 1 式中:I一一牺牲阳极输出电流，单位为安(A); e，一一阴极极化电位，单位为伏(V); e.一一阳假假化电位，单位为伏(V); R一一回路总电阻，单位为欧(!l); E，-阴极开路电位，单位为伏(V); t:E，-阴极极化电位，单位为伏(V); E.一-阳极开路电压，单位为伏(V); AE.-一用极极化电位，单位为伏(V); R.一一多支组合牺牲阳极接地电阻，单位为欧(0);R，-阴极过渡电阻，单位为欧(!l); R.一一导线电阻，单位为欧(!l); t:E-牺牲阳极有效电位差，单位为伏(V) A. 2.5 所柿牺牲阳极支数的计算见式CA.19): BXI n
29、=工了. ( A. 18 ) (A. 19) 21 t GB/T 21448-2008 式中:n一一阳极支数;B一一备用系数，取2-3;1-一保护电流，单位为安(A); 10一-1在支牺牲阳极输出电流单位为安(A) A.2.6 牺牲阳极工作寿命的计算见式(A.20) : 式小:T. =川5鸟Wyl T一牺牲阳极工作寿命，单位为年;Wa-牺牲阳极组净质量，单位为7贸主声g);.一牺牲阳极消胖，单位为四如k川.a) ; l一一保护电流，单位为安(A).r 22 .( A.20) G8/T 21448-2008 B. 1 (1) 范围附录B(资料性附录)条文说明本1世约mr本标准.所涉及的内容领域和
30、适用对象-8.2 (2) 规范性引用文件Y萨市引出本标准所引用的标准资料。. 3 (3) 术语、定义和缩赂语本标准中的术语和定义原则上符合GB/T10123的要求，由j二水标准的专业性，对于上述标准中不含的术语和定义参照lSO15589-1给出.标准中所用缩略部夕IJ在本章的后面-8.4 (4) 技术规定8.5 (4. 1.1) 理地铜质管道的防烛技术主要是防腐层结合阴极保护联合措施，国内外的经验表明这是行之有效的，在国外如美国制定有相关法规，强制推行管道的阴植保护技术，并对旧管道限期补加阴嵌保护，目前闰内还没有专门的法规，不过近些年来人们对阴极保护技术的认可已相当高，只是有些部门推动还有困难
31、，为此在规范中制定此条以便推动阴极保护技术，在这方面力争和国外先进技术接轨.8.6 ( 4. 1. 2) 管道腐蚀是随时间而增大的，当管道埋入地下，就开始了土攘介质的腐蚀.影响管道的寿命，为了确保阴板保护的作用，阴极保护工理应与主体工程同时勘察、设计和施工，并应在管道埋地六个月内投入运行.这对管道施T.T.期较长的工程更为重要，所以要对强腐蚀地区管道还应施加临时阴极保护措施.对于受到直流杂散电流干扰影响的管道，阴极保护(含排流保护应在企月之内投入运行.只有这样才能确保管道的设计寿命QI. 8.7 (4. 1. 3) 阴极保护可采用牺牲阳极法和强制电流法，方法的选用应做到树h对行、经济合理。本条
32、给出了阴极保护方法选用时的考虑因素。.-8.8 (4. 1. 4) 本条根据ISO15589-1提醒人们注意阴极保护的局限性，在设t啤概就应考虑这些因素，以防止造成阴极保护无效的后果.CY 8 .9 (4. 1. 5) 本条是与国际标准接轨的作法，我们很高兴的看到，国内远些年来程师制度，其中腐蚀工程师也将提到日程上来了.编写本条文是为了将帮哥爵的执行本标准，坚决杜绝无资质人员从事防腐蚀工程的设计和施工.8 . 10 (4.2. 1) 电绝缘管道电绝缘是阴极保护的必要条件，它限定了阴极保护电流的流动，确保电流用于阴极保护，实践证明有的管道没有电绝缘.造成电流无序流动，流入了非保护部件上，使保护范
33、围大大陆小，甚至造成干扰.国外有的文献称没有电绝缘就没有阴极保护，可见电绝缘的重要.8 . 11 (4. 2. 2) 咆连续性电连续性是管道阴极保护的另一重要条件，是为了保证阴极保护电流能均匀的流到所要保护的各个部分，对于常规的长输管道是采用焊接连接的，所以电连续性是没有问题的，对于机械连接的管道，因接头电阻过大不利于阴极保护电流的流动，所以应进行电跨接-B. 12 (4.2.3) 接地当阴极保护的管道或其部件需要安全接地时，这时的接地将会导致阴极保护电流的流失.为此应对接地材料的和方法加以限定.本条给出的是常规的方法，在实践中可能还有更合适的方法.这里我们要强调指出，接地材料由钢和铜改为镑，
34、是国内外的公认作法，希望本标准的制订能使更多的技术人 G8/T 21448-2008 员来推广应用这一高新技术.对于交流干扰的防护，通常采用带状铸阳极平行于管道，用于接地排流，有时采用螺旋形铸带埋入地下作均压垫，这些都是可行的技术。8.13 (4.3. 1. 1) 本条给出的是阴极保护最低保妒电位准则，和国内外的所有标准一样采用了一850mV 极化电位，这里的表述是非常准确的，也就是说这个电位是极化电位，数值中不应含有IR降误差。B.14 (4.3.1.2) 本条给出了一个-1200mV的极限临界电位，也就是我们常说的最大保护电位，这种提法是NACE标准中所没有的，对于高强度钢很有必要，在实践
35、巾也应严格遵守.在美国MP杂志2003/7的报道中指出，NACE成立一个TG285任务组，米负责NCAERP 0169的修订，其中一项内睿是增加对高强度钢的保护电位的上限的准则.在电解质(土壤)中金属材料的腐蚀率是由材料的电fLE确定的。通常，腐铀率随电位的负向偏移而下降。当腐蚀率小子0.01mm/a变成可以忽略的程度时，将不会造成腐蚀破坏，这就是保护电位Ep.阴极保护的准则见式(B.1) : E王三Ep ( B. 1 ) 因为在过负的电位下由于析氢会造成某些材料的腐蚀破坏或防腐层的剥离.故保护电位范围应采用极限负电位E，加以限制，在这种情况下.阴极保护准则见式(13.2) : E , E:!
36、二EI(13. 2 ) 金属的保护电位取决于腐蚀环境(电解质)和所用金属的种类.阴极保护电位准则适用于在腐蚀环境中金属/电解质界面没有IR降的电位(无IR降电位/极化电位).8 . 15 (4.3. 1. 3) 本条是对特殊材料保护准则的规定，在某些条件下，在一650mV至一750mV的电位范围，高pH值土攘环境里，管道会引起高pH值的应力腐蚀开裂(SCC)，所以使用比-850mV更正的保护电位时，应当考虑这一问题.有关高pH值SCC，在加拿大国家能源局1996年12月发表的加拿大油气管道中的应力腐蚀致裂调查报A中给出的高pH值SCC的条件是一600mV至一750mV范围.ISO15589-1
37、有所修正. B. 16 ( 4.3. 1. 4) 本条是一个常用砸自M才子在厌氧土壤里运行的管道，或者怀疑有大量硫酸盐还原菌(SRB)以及其他对管道钢材存在有害影响的细菌时，应当采用相对于铜/饱和硫酸铜参比电极比一950mV 51!负的电位来控制外腐娼VB.17 ( 4.3. 1. 5) 随着管道建、J发展，所经环境越来越复杂，对于在土壤电阻率非常高的土壤里运管道，由于自然电位偏正.iI拟就f酸铜参比电极比一850mV 电位，这对抄漠地区特别重要.1 -B.18 本条给出了100mV(J1化电位准则的限定条件.IS015589-1给出这一准则时是作为一项上述准则的替代，是没有办法时才使用的准则
38、.本标准对杂散电流干扰下阴极保护的效果的好坏没有给出，为了使标准应用范围的延伸，在这里我们引用澳大利亚栋准AS2832. 1: 2004中的相关内容:24 受电气化铁路电流和1地电流影响的埋地构筑物的保护要求:a) 牵jI电流影响 在要求构筑物根据本准则评价牵引电流的影响时，应记录足够民时间的电位以确保包含最大程度的杂散电流影响。这个时间段包括早晚用电高峰，一般为20h.如果用数据记录仪监测电位，来样频率应每分钟至少4次。受牵引电流影响构筑物的阴极保护电位准则根据构筑物极化时间的不同而异:1) 短时间极化的构筑物防腐层性能良好的构筑物或已证实对杂散电流的响应为快速极化和去极化的构筑物，应GB/
39、T 21448-2008 遵循以下准则:一一电位正予保护准则的时间不应超过测试时间的5%;一一电位正子保护准则斗50mV(对钢铁构筑物电位为-800mV)的时间不应超过测试时间的2.%;-一电位应正子保护准则+100mV(对钢铁构筑物电位为一750mV)的时间不应超过测试时问的1.%;一一电位正子保护准则+850mV(对钢铁构筑物电位为omV)的时间不应超过测试时间的0.2.% 2) 长时间极化的构筑物对于防腐层性能较差的构筑物或对杂散电流的响应为缓慢极化和去极化的构筑物，其电位正子保护准则的时间不应超过测试时间的10.%。b) 地电流影响旦求对构筑物进行地电流影响测量时，庇i己承通常为20h
40、的电位.如果采用数据记求仪监测电位，其采样频率应不低于1个/min.受地电流影响的构筑物的电位正予保护准则的时间不应超过测试时间的10%.确定电位的变化幅度时，应对记录期间电离层扰动的程度进行评价.B. 19 (4.4. 1) 设计所需资料在本条对于管道阴极保护的设计所需资料加以要求，和准一样这些都是基本要求，没有这些资料就不具备设计条件.B.20 (4.4.2) 现场勘察A 本条给出了现场勘察的要求，通常阴极保护专业设t芳页设计前是不上现场的，如果有些参数找不到而影响设计时，专业人员就应到现场，本条所列是现航测的项目，国内也是这么做的.B.21 (5. 1.1) 基本要求根据我国的国情，交流
41、电源还是最经济的，因i时炖是有交流电网的地区，都应以交流电源为阴极保护的最佳方案.不过，有些交流电源可靠性较保护用电显然不合适，应采取适当的备用电源B. 22 (5. 1.幻无电地区的电源对于无市电地区，可作阴极保护电源的种类多种多样，其经济性是主要考虑因素，技术上都是可行的，可靠性取决于产品的质盘。太阳能电池和风力发电机坯要考虑气候条件.随着科学技术的进步，对于各种电源的认识应不断的修正.在实际应用时，要对技术上可靠性和经济上合理性比较选用。B.23 (5. 1. 3) 电源设备直流电源是强制电流阴极保妒系统的心脏，它的可靠性也就是保护的可靠性.本条是直流电源的基本要求.本条列出了在确定电源
42、设备之前应考虑的一些因素.包括:是否有交流电流口J用，阴极保护系统所用设衔的类型、功率、标识、输出控制、安食等，以及一般测试需要仪表等。B.24 (5. 1.的电源设备的选锋恒电位仪是自动控制的整流踏，自20世纪70年代以来国内发展很快，几乎占领了理地管道、电缆阴极保护的整个领域.在国外，恒电位仪主要用于排流、船舶、码头，所需保护也流变化幅度大、坐化较颇繁的地方.B.25 (5. 1. 5) 电源设备的安全要求在与工艺站场或阀室合建的阴极保护站，囱子场地的限制，阴极保护电流设备如果安装在防爆区内，应根据GB50058的要求改制电源设备.26 (5. 1. 6) 功率选择本条提供了选择阴极保护设
43、备输出功率的计算公式.25 G/T 21448-2008 . 27 (5. 2. 1. 1) 本条是地床设计和选址的一般要求.第1款是对地床的远地电阻做出的规定，其远地电阻值应与所选择的阴极保护设备(整流器或恒电位仪的输出功率相匹配.即根据v=mu(需要的最大保护电流)XR(地床的远地电阻)，计算出的V值应不超过阴极保护设备的额定电压值的70%.第2款主要考虑的是辅助阳极的埋设位置应对周围米实施阴极保护的地下金属构筑物的干扰最小-B.28 (5.2.1.2) 本条提出了在选择地床的安装q_盟和类型应考虑的因素 .29 (5.2.2) 深井阳极地床山才晨jf阳板地床造价高，不易施工、维修，所以本
44、条列出f一些特殊情况，在这些情况下应采用深井型地床.探)I阳极地床的设计、安装、测试在SY/T0096中均有规定.B.30 (5.2.3) 浅埋阳极地床(5.2.3.1) 本条悟出了选用浅埋式地床的一些条件.(5.2.3.2) 水条是对阳极埋设方式及选用的一般要求.由于土壤冻结后，阳极接地电阻会有较大增加，所以要求浅埋阳嵌在冻土嗤步下，以获得稳定的接地电阻.Cf B.31 (5.2.4) 辅助阳极(5.2.4. 1) 本条列出了几种常用的辅助阳极，在审查会纪要中要求本标是目前国内已有应用.但到目前为止国内还没有一部土攘环境中金属性能无法界定和检验，加上在储罐罐底使用中暴露出的氧气去极化问出金属
45、氧化物阳极，理由如阳徽的标准，对其成分和穿电压问题等，我们认为目前使用条件还不成熟。26 关于阳极选用，通常应遵守下列原则:a) 在一般土攘中可采用高硅铸铁阳极、石墨阳极、钢铁阳极.b) 在盐溃土、海滨土和含硫酸根离子较高的环境中，宜采用含馅商硅铸铁阳极。这里给出了优选含锵高硅铸铁阳极的环境.土壤中氯离子或硫酸根离子含盘大时，阳极是在pH值低并含有强辄化剂和腐蚀性气体的环境中使用.又由于上壤巾离子扩散慢，气体排放迟缓，可使阳极破坏加剧。NACE加拿大1982年2月西部地区会议报告强制电流系统用阳极的比较中掏出，上壤中含有1.9 X 104 mg/L氯离子戚2X104 mg/L硫酸根离子时，含错
46、高硅铸铁比高硅铸快要好。所以，本条所述环境中推荐采用含销商硅铸铁阳极.c) 在高电阻率的地方宜使用钢铁阳极或柔性阳极.d) 防腐层质量较差的管道、高电阻率环境里及位于复杂管网或多地下金属构筑物区域内的管道口J采用柔性阳极，但不宜在含泊污水和盐水中使用柔性阳极.这里给出了柔性阳极的应用条件.秉性阳极通常是沿管道平行敷设，且距被保护管道较近，它可避免对附近地下金属构筑物产生F扰;对防腐层破损严重，甚至无防腐层的管道也可确保阴极保护电流均匀分布.在罐底使用其技术经济比较效果更佳.目前柔性阳饭己在新疆的管道、大庆的旧管道和国家储备库的库区管道、上海的10万m3和仪征的15H m3太型储罐上使用.e)
47、关于金属氧化物阳极用于深井地床里可能还可行，若用布罐底是有问题的，在国标钢制石油储罐防腐蚀工程技术规范制定过程中，标准编写组子2005年6月13口至16日针对已建镇海和茂名两个罐区的10万m3罐底网状阳极和上海白沙湾柔性阳极的保护参数进行了检测，以验i正在用金属氧化物网状阳极和柔性阳极的保护效果.结果表明:1) 采用金属氧化物网状阳极，断电电位镇海为647mV-690 mV，茂名为350mV-691 mV)与通电电位(镇海为1100mV-l 130 mV.茂名为1270 mV-1 496 mV)相差很大，断电后去极化速度快，可能与其阳极反应产物为氧气，加速了阴极去极化过程有关.单从茂名的断电电
48、位350mV-691 mV肴，网状阳极的电流分布可能存在不均匀性。GB/T 21448-2008 2) 柔性阳极的断电电位(0.90 V1. 0 V)与通电电位(0.90 V1. 09 V)相差极小，断电电位的去极化速度慢，1h后的断电电位儿乎不变，保护参数十分理想.3) 从测试数据看，金属氧化物网状阳极很难达到一0.85V(CSE)的极化准则，甚至100mV 准则有时也难全面达到，在这次测量的四座网状阳极的罐中只有镇海3特罐满足了一0.85V(CSE)的极化准则，但由于参比电极和自然电位不详，又不能下肯定的结论.根据罔外文献介绍，金属氧化物阳极主要用于双层罐底或带有防渗膜的罐底，由于阳极产物氧气去极化的作用，很难达到一0.85V(CSE)准则，不得不改
