管道陰極保護：設計、安裝和運營

《管道陰極保護：設計、安裝和運營》是2015年8月化學工業出版社出版的圖書，作者是馮洪臣。

基本介紹

• 中文名：管道陰極保護：設計、安裝和運營
• 作者：馮洪臣
• 出版時間：2015年8月
• 出版社：化學工業出版社
• 頁數：292 頁
• ISBN：9787122238733
• 定價：78 元
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

內容簡介

《管道陰極保護：設計、安裝和運營》是一本管道腐蝕與防護專著。在簡明闡述陰極保護的基本原理及分類之後，重點對陰極保護工程的設計方法進行了討論，列舉了各種類型的陰極保護設計實例；對於陰極保護安裝和運營中的基本準則、雜散電流問題、日常維護方法等，《管道陰極保護：設計、安裝和運營》也進行了翔實的闡述。

《管道陰極保護：設計、安裝和運營》可以作為管道設計、施工以及維護等方面的工程師的日常參考書，也可以作為石油化工、建築、材料腐蝕等專業高校師生的參考書。

圖書目錄

第1章

概述

1.1 防腐蝕的意義

1.2 電化學腐蝕電池

1.2.1 金屬的構成

1.2.2 金屬的電極電位

1.2.3 金屬活動順序表

1.2.4 電化學腐蝕電池的組成

1.2.5 電流的流動方向

1.3 電極電化學反應

1.3.1 陽極電化學反應

1.3.2 陰極電化學反應

1.4 極化

1.4.1 影響極化的因素

1.4.2 活性極化和濃度極化

1.4.3 鐵在水中的Pourbaix曲線圖

1.5 法拉第定律

1.6 埋地管道的腐蝕

1.7 陰極保護方式

參考文獻

第2章

犧牲陽極陰極保護

2.1 犧牲陽極陰極保護原理

2.2 犧牲陽極陰極保護的套用

2.2.1 套用場合

2.2.2 使用犧牲陽極注意事項

2.3 鎂犧牲陽極

2.4 鋅犧牲陽極

2.5 鋁犧牲陽極

2.6 帶狀陽極2.7 回填料

參考文獻

第3章

外加電流陰極保護

3.1 外加電流陰極保護原理

3.2 外加電流陰極保護套用

3.3 外加電流陰極保護電源

3.3.1 陰極保護電源類型

3.3.2 恆電位儀一般要求

3.3.3 恆電位儀技術指標

3.4 外加電流陰極保護用陽極材料

3.4.1 對陽極材料的要求

3.4.2 廢鋼陽極

3.4.3 石墨陽極

3.4.4 高矽鑄鐵陽極

3.4.5 鉑陽極

3.4.6 聚合物線性陽極

3.4.7 混合金屬氧化物線性陽極

3.4.8 混合金屬氧化物陽極

3.4.9 網狀陽極

3.5 陽極地床焦炭回填料

參考文獻

第4章

陰極保護設計

4.1 陰極保護設計需要考慮的因素

4.1.1 管道陰極保護需要滿足的條件

4.1.2 陰極保護設計需要收集的數據

4.2 陰極保護所需電流

4.2.1 各種設計規範中的電流推薦值

4.2.2 保護電流實地測量

4.2.3 被保護結構面積計算

4.3 土壤電阻率

4.4 陽極地床結構及接地電阻

4.4.1 淺埋式陽極地床

4.4.2 網狀陽極4.4.3 深井陽極地床

4.5 犧牲陽極輸出電流計算

4.6 保護距離計算

4.7 管道設施的安裝位置

4.7.1 絕緣接頭的安裝位置

4.7.2 測試樁的安裝位置

4.7.3 測試樁的電纜連線形式

4.7.4 極化電位參比管（極化探頭）的安裝位置

4.7.5 雜散電流排流設施

4.7.6 絕緣接頭保護器及絕緣墊塊

4.8 陽極地床位置選擇

4.8.1 陽極地床的作用

4.8.2 陽極地床選址原則

4.8.3 陽極埋設位置

4.8.4 近陽極地床及遠陽極地床

4.8.5 陽極地床電壓場分布計算公式

4.9 站場區域陰極保護

4.9.1 站場管道的防腐層

4.9.2 站場陰極保護設計原則

4.9.3 惰性材料接地極的危害

4.9.4 犧牲陽極或鋅接地極

4.9.5 閥室對陰極保護的影響

4.9.6 電動閥執行機構與閥體絕緣

4.9.7 站場陰極保護的其他考慮

4.10 電源設備容量的選擇

4.10.1 管道接地電阻

4.10.2 陽極地床的反電動勢

4.10.3 電源設備額定輸出的選擇

4.10.4 電源設備的防護

4.11 儲罐底板外壁陰極保護

4.11.1 陰極保護基本規定

4.11.2 陰極保護方式

4.11.3 儲罐底板陰極保護地床的類型

4.11.4 儲罐陰極保護中應注意的問題

4.11.5 儲罐基礎中是否有必要使用瀝青砂

4.12 儲罐內壁陰極保護

4.12.1 保護電流密度規定

4.12.2 儲罐內壁陰極保護方式

4.12.3 陽極接水電阻計算

4.12.4 單支陽極輸出電流

4.12.5 儲罐內壁陰極保護電位

4.12.6 儲罐內壁陰極保護陽極的安裝

4.13 井套管陰極保護

4.13.1 井套管的結構及陰極保護方式

4.13.2 井套管的保護電流

4.14 預應力混凝土輸水管道鋼筋的保護

4.14.1 混凝土鋼筋腐蝕機理

4.14.2 混凝土鋼筋陰極保護機理

4.14.3 預應力混凝土鋼管的結構

4.14.4 混凝土鋼筋所處環境腐蝕性的判斷

4.14.5 預應力混凝土管道陰極保護電流密度

4.14.6 預應力混凝土管道陰極保護準則

4.14.7 混凝土鋼筋陰極保護設計

4.15 陰極保護禁止問題

4.15.1 金屬結構對管道的禁止

4.15.2 絕緣層對管道的禁止

4.16 定向鑽穿越對陰極保護電位的影響

4.17 鋅接地電池對陰極保護的影響

4.18 陰極保護系統設計檔案應包括的內容

參考文獻

第5章

陰極保護設計舉例

5.1 管道犧牲陽極陰極保護設計

5.2 管道外加電流陰極保護設計

5.3 深井陽極設計

5.4 儲罐內壁陰極保護設計

5.5 儲油罐底板外側MMO柔性陽極陰極保護設計

5.6 儲罐底板網狀陽極系統設計

5.7 儲罐充海水試壓臨時陰極保護設計

5.8 儲罐斜井陽極設計

5.9 鋼製井套管陰極保護設計

第6章

雜散電流腐蝕干擾及排除

6.1 雜散電流腐蝕干擾的定義

6.1.1 直流雜散電流干擾

6.1.2 交流干擾

6.1.3 地磁干擾

6.2 靜態直流雜散電流腐蝕干擾及排除

6.2.1 陰極保護電流流動的途徑

6.2.2 在豎直平面內電流的流動

6.2.3 陽極電壓場

6.2.4 陰極電壓場

6.2.5 管道經過陽極、陰極電壓場

6.2.6 直流雜散電流干擾的性質

6.2.7 電流排放區的化學反應

6.2.8 實驗室雜散電流干擾試驗

6.2.9 直流雜散電流的檢測

6.2.1 0直流雜散電流的排除

6.2.1 1直流雜散電流腐蝕干擾檢測及排除舉例

6.2.1 2排流效果的評定

6.3 動態直流雜散電流腐蝕干擾及排除

6.3.1 動態直流雜散電流干擾的檢測

6.3.2 動態直流雜散電流干擾的排除

6.3.3 在動態雜散電流干擾下如何判斷陰極保護的有效性

6.4 直流輸電線路腐蝕干擾及排除

6.4.1 直流輸電線路腐蝕干擾的產生

6.4.2 直流輸電線路干擾的特點

6.4.3 直流輸電線路引起的陰極保護設備損毀

6.4.4 直流輸電線路故障電流干擾的排除

6.4.5 排流效果的評定

6.5 雜散電流引起的管地電位負向偏移

6.5.1 將管道直接與鋅帶（或鍍鋅扁鋼）連線

6.5.2 在管道兩側埋設裸鋼管

6.5.3 用二極體跨接站場絕緣接頭、鋼質套管

6.6 站場與管道聯合保護

6.6.1 站場聯合保護的目的

6.6.2 站場與管道跨接後對動態雜散電流的抑制

6.6.3 站場與管道聯合保護對直流輸電線路故障電流的抑制

6.6.4 站內外跨接對陰極保護測量的影響

6.7 交流腐蝕干擾及排除

6.7.1 電容型干擾及排除

6.7.2 傳導型干擾及排除

6.7.3 電感型干擾及排除

6.8 地磁雜散電流干擾及排除

6.8.1 地磁電流干擾峰值處

6.8.2 地磁電流干擾的危害

6.8.3 管地電位的測量

6.8.4 地磁電流干擾的消除

6.9 雜散電流排流效果的判定綜述

6.9.1 直流干擾排流

6.9.2 交流干擾排流

6.10 交流腐蝕干擾案例

參考文獻

第7章

陰極保護準則

7.1 陰極保護準則中常用術語

7.2 參比電極電位

7.3 管地電位中的IR降

7.3.1 土壤中電流流動產生的IR降

7.3.2 管道縱向電流產生的IR降

7.4 IR降的消除方法

7.4.1 瞬時斷電法

7.4.2 估測法

7.4.3 電流遞增法

7.4.4 近參比法

7.4.5 極化探頭、參比管法

7.5 瞬時斷電時管地電位變化規律

7.6 埋地管道陰極保護準則

7.6.1 陰極保護指標

7.6.2 NACESP01692013規定指標

7.6.3 國標GB/T 21448《埋地鋼質管道陰極保護技術規範》

7.6.4 國際標準ISO 155891《陸上管道陰極保護標準》

7.6.5 通電電位判斷準則

7.6.6 站場陰極保護指標

7.6.7 管道受雜散電流干擾時的判斷指標

7.6.8 其他標準規定指標

7.7 開挖驗證法

7.8 判斷陰極保護有效性指標的區別

7.9 陰極保護過保護

7.9.1 斷電電位與析氫

7.9.2 斷電電位與通電電位

7.9.3 三層PE防腐層剝離與陰極保護

7.9.4 環氧塗層的剝離

7.10 不同極化程度下金屬的腐蝕率

參考文獻

第8章

陰極保護設施及安裝

8.1 犧牲陽極安裝

8.1.1 塊狀犧牲陽極安裝

8.1.2 帶狀犧牲陽極安裝

8.2 陰極保護電源設備安裝與調試

8.2.1 恆電位儀的安裝位置

8.2.2 電纜性質的判斷

8.2.3 恆電位儀的調試步驟

8.3 陽極地床安裝

8.3.1 淺埋陽極地床安裝

8.3.2 深井陽極地床安裝

8.4 固定式參比電極安裝

8.4.1 固定式硫酸銅參比電極

8.4.2 固定式鋅參比電極

8.4.3 固定式參比電極的安裝位置

8.5 整體式絕緣接頭安裝

8.5.1 絕緣接頭的構造

8.5.2 絕緣接頭技術指標

8.5.3 絕緣接頭U形密封系統

8.5.4 絕緣接頭安裝過程中注意的問題

8.6 鋅接地電池安裝

8.6.1 鋅接地電池的安裝位置

8.6.2 接地電池技術規格

8.6.3 回填料配比

8.6.4 鋅棒化學成分

8.6.5 接地電池安裝程式

8.6.6 筒裝式接地電池

8.7 極化探頭及參比管安裝

8.7.1 極化探頭的套用

8.7.2 極化探頭的構造

8.7.3 極化探頭的安裝

8.7.4 極化電位參比管

8.7.5 利用極化探頭估計IR降

8.8 測試樁安裝

8.8.1 測試樁的用途

8.8.2 金屬測試樁

8.8.3 聚碳酸酯測試樁

8.8.4 測試樁安裝程式

8.9 絕緣墊塊安裝

8.10 防爆火花間隙安裝

8.11 焊接操作

8.11.1 鋁熱焊接操作步驟

8.11.2 銅焊焊接步驟

8.12 直流去耦合器安裝

8.12.1 直流去耦合器的用途

8.12.2 直流去耦合器的工作原理

8.12.3 直流去耦合器技術參數

8.12.4 直流去耦合器安裝程式

8.12.5 直流去耦合器性能的檢測

8.13 極化電池安裝

8.14 陽極接線箱安裝

8.15 陰極保護數據採集系統

8.15.1 數據採集系統的用途

8.15.2 數據採集系統工作方式

8.15.3 數據採集系統性能指標

8.15.4 數據採集系統要解決的問題

8.15.5 數據採集系統的發展方向

參考文獻

第9章

陰極保護參數測量技術

9.1 測量儀器

9.2 參比電極

9.3 管地電位測量接線

9.4 自然電位的測量

9.5 通電電位的測量

9.6 斷電電位的測量

9.7 犧牲陽極開路電位測量

9.8 犧牲陽極接入點的管地電位

9.9 極化探頭（試片）電位測量

9.9.1 使用試片的必要性

9.9.2 測量原理

9.9.3 測量方法

9.9.4 如何確定自然電位

9.9.5 電位測量注意的問題

9.9.6 測量結果分析

9.10 犧牲陽極輸出電流測量

9.10.1 標準電阻法

9.10.2 直測法

9.11 管內電流測量

9.11.1 電壓降法

9.11.2 標定法

9.11.3 零位法

9.12 絕緣接頭性能測量

9.12.1 兆歐表法

9.12.2 電位法

9.12.3 電阻測量法

9.12.4 PCM漏電率測量法

9.12.5 絕緣接頭（法蘭）漏電電阻測量法

9.12.6 絕緣接頭保護裝置的檢測

9.13 土壤電阻率測量

9.13.1 等距法

9.13.2 不等距法

9.13.3 層電阻計算

9.14 近間距電位測量

9.14.1 檢測的意義

9.14.2 適用範圍

9.14.3 測量步驟

9.14.4 數據處理

9.14.5 防腐層缺陷點處管地電位變正的原因

9.15 直流地電位梯度法

9.15.1 方法介紹

9.15.2 設備

9.15.3 測量基本要求

9.15.4 數據處理

9.16 音頻檢漏法

9.16.1 檢測設備

9.16.2 檢測步驟

9.17 防腐層管道電流測量

9.17.1 檢測原理

9.17.2 檢測內容

9.17.3 檢測注意事項

9.18 犧牲陽極及防腐層漏點的區分

9.19 防腐層電阻率的測量

9.19.1 測量原理

9.19.2 防腐層電阻率測量舉例

9.20 結構對地電阻的測量

9.20.1 長接地體接地電阻測量

9.20.2 短接地體接地電阻測量

9.20.3 管道接地電阻的測量

9.20.4 陽極地床、管道的接地電阻測量步驟

9.20.5 結構對地電阻計算

9.20.6 排流接地極及犧牲陽極接地電阻測量

參考文獻

第10章

陰極保護系統運行及維護

10.1 陰極保護投用前的準備和驗收

10.1.1 被保護管道的檢查

10.1.2 陰極保護施工質量的驗收

10.1.3 陰極保護投入運行

10.2 陰極保護站的日常維護管理

10.2.1 陰極保護電源的日常維護

10.2.2 陰極保護恆電位儀的維護

10.2.3 陰極保護恆電位儀故障排除

10.2.4 埋地硫酸銅參比電極的維護

10.2.5 淺埋陽極地床的維護

10.2.6 深井陽極地床的維護

10.2.7 管道與接地網短路的判斷

10.3 絕緣接頭的維護

10.3.1 絕緣接頭有效性的判斷

10.3.2 絕緣接頭性能對管地電位的影響

10.3.3 站場區域保護對幹線管地電位的影響

10.4 絕緣接頭非保護側的腐蝕及預防

10.4.1 絕緣接頭非保護側腐蝕機理

10.4.2 絕緣接頭檢測時的幾種現象

10.4.3 絕緣接頭非保護側腐蝕的預防

10.5 管道沿線陰極保護設施的維護

10.5.1 測試樁的維護

10.5.2 套管穿越的維護

10.6 犧牲陽極的維護

10.7 陰極保護系統日常測量程式

10.7.1 日常設施檢查內容

10.7.2 日常電位測量位置

10.7.3 測量結果分析

10.8 防腐層完整性檢測程式

10.8.1 防腐層檢測的內容及目的

10.8.2 防腐層檢測方法分類

10.8.3 防腐層檢測方法的套用

10.8.4 防腐層絕緣等級劃分

10.8.5 防腐層檢測報告格式

10.8.6 防腐層缺陷點修補排序原則

10.8.7 防腐層黏彈體修復及補口方法

10.9 陰極保護有效性檢測程式

10.9.1 檢測目的

10.9.2 檢測內容

10.9.3 電位測量位置

10.9.4 測量結果的分析

10.9.5 陰極保護有效性檢測報告格式

10.1 0雜散電流干擾檢測程式

10.1 0.1 雜散電流的檢測

10.1 0.2 雜散電流檢測內容及報告格式

10.1 1站場與管道陰極保護干擾檢測程式

10.1 1.1 站內、外管道保護參數的測量

10.1 1.2 站內、外陰極保護參數的分析

10.1 2各國規範對陰極保護系統檢測周期的規定

10.1 2.1 國外機構及國際規範規定

10.1 2.2 埋地鋼質管道陰極保護技術規範GB/T 21448規定

10.1 3陰極保護資料管理

10.1 4陰極保護系統維護中的安全問題

10.1 4.1 陰極保護系統維護過程中的安全問題

10.1 4.2 閥室設計中應注意的安全問題

10.1 4.3 土方開挖時的安全問題

參考文獻

後記