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摘要:利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法，令金属管道减缓腐蚀，延长管道使用年限的作用。为确保阴极保护施工质量，通过对其工艺流程分析，从技术、质量上提出了相应措施，对今后管道安装阴极保护施工起到了指导的作用。
中图分类号：TU81文献标识码： A 文章编号：
1、引言
阴极保护就是一种防腐手段，一般埋地钢制管道通过外防腐层完全可以达到防腐的目的，但是由于安装运输过程中会出现很多的损伤，这些损伤处的金属管道就很容易被土壤中水、空气、酸碱和水溶性矿物盐及微生物等因素所腐蚀，所以现在很多管道都使用外防腐层加阴极保护双保护来达成保护管道的目的。
2、施工工藝
2.1工艺流程
2.2 施工准备
2.2.1 施工机具
扁铲、半圆凿刀、砂布、钢锯、模具、榔头、电池盒、液化石油气喷枪、液化石油气钢瓶、橡皮管、铁锹、调压阀、卷尺、木楔子、记录用具、压棍、手套、喷灯、钢丝刷、剪刀等，并仔细检查是否完好。
2.2.2 材料准备
a) 所有材料均应严格按照设计文件要求的规格、材质、等级进行选用，并按照相关的标准验收合格，每种材料必须有相应的材质合格证。
b) 铝热焊剂应用专用小铁桶装，放于干燥处，不应与氧气、液化石油气等易燃品放在一起。
2.2.3 技术准备
施工技术人员应仔细核实图纸，并制定详细的施工方案。
对施工人员进行技术交底, 主要为重点部位的技术措施,控制要点以及焊接防腐保护要求。
2.3 测量布点
按设计要求测定测试桩、牺牲阳极的位置，布点测量宜与管线测量同步进行，以减少测量工作量。
2.4 电缆及镁带焊接采用铝热焊技术。
2.4.1 铝热焊工艺流程
2.4.2 电缆或镁带与管道的焊接。
a) 首先用扁铲在管道防腐层上切除大约60×50mm2 的椭圆形区域，椭圆长轴与管道中心轴线平行，要求做到打磨清洁、光亮，达到St3级。
b) 用电工刀、钢丝钳、钢锯将电缆去掉一段长约50mm的绝缘外层，露出电缆芯线或镁带钢芯，并用砂布打磨芯线或钢芯氧化层。
c) 取下焊模上保护磁性的软铁片，将焊模吸放在管道上切开的椭圆形区域的正中，底部开口半圆小孔与椭圆长轴平行。
d) 打开焊模上盖，将封口铜片放入坩锅内浇注入口上，再将焊剂倒入坩锅中。
e) 先切断电池盒开关，再接线。将点火器埋入焊剂中，摇匀焊剂，用木棍捣实，盖上焊模上盖并扣上保险扣。
f) 将电缆芯线或镁带钢芯插入焊模底部开口半圆小孔中，焊模外若只有5~10mm长的芯线或钢芯，则表明已插入到位，插入方向应正中，且与管道轴线平行，然后将电缆或镁带固定好。
g) 以上操作检查无误后，操作人员戴好手套和保护眼镜，合上电池盒开关，点燃焊剂，产生高温熔融金属，融化封口片浇注工件，整个浇注过程仅需3秒钟左右即完成。
h) 约10秒钟后，慢慢将焊模移开，清除覆盖在焊点上的熔渣，修整棱角。
i) 芯线或钢芯与管道的焊接点应避免在管道上应力集中的管段。
2.4.3电缆与电缆的焊接方法，与2.4.2所述相同，只是需将管道换成底模。
2.5 焊点防腐
2.5.1 电缆或镁带与管道焊接点防腐
a) 用液化气喷枪修整原防腐层周边，使其形成＜45°的斜面，重新清理焊接点区域，使其光亮、无尘、无油脂。
b) 用卷尺和记号笔根据热收缩套长度（热收缩套在管道组对焊接时，可先套入管道），在防腐层搭接部位边界线进行标识，将搭接线以内防腐层清理干并打毛。
c) 用液化气喷枪将裸露的管外壁预热，预热温度为60—90℃，预热合格后，用填充热熔胶填在凹坑中，热熔胶要高出焊点2～3mm，随后撕去热收缩套的内衬薄膜，将其迅速移至标识部位，边缘对准标志线。
d) 在热收缩套两端塞入木衬，以保证热收缩套与管道同心。
e) 喷枪点火，从焊点处开始加热，并沿管道长轴垂直方向上下移动火焰（严禁沿长轴方向移动），直到热收缩套中央完全收缩后，拆除两端木衬，加热热收缩套任一端，边缘部位加热应把火焰调弱，如有翘起应趁热压平。
f) 管径大于DN300的管道，应由两个人用两只喷枪同时从两侧操作。
g) 加热收缩完毕后，用手或压棍抚平，使边缘有胶溢出。
2.5.2 电缆及电缆焊接点防腐同上，其热收缩套在电缆焊接前已同步套入电缆上。
2.6 牺牲阳极安装
2.6.1 带状阳极安装操作：
a) 带状阳极保护用于加套管穿越公路、铁路的管段,在管道组对防腐完毕但未下沟前安装。
b) 安装前，先将管道一端吊起，再用抹布擦净表面尘污，标出实际安装位置,一般每6m一段,使缠绕终端距离穿越套管两头≮2m，中间长度按每段6m调整，每段内按每螺距500mm间距排开。
c) 首先将成卷的带状阳极放到小型电缆放线架上，再将阳极端头翘起50mm左右环绕到管道上,环绕时注意不要碰伤原防腐层，然后在管道上量出每段镁带实际长度。
d) 待铝热焊焊接一端后，用胶木榔头将镁带紧贴在管道上,按每螺距500mm间距向另一端排开,同时用绑扎胶带每1000mm间距加以固定，再用铝热焊焊接另一端。
e) 待防腐完成后，用绝缘支撑每6m间距加以固定。
2.6.2 块状阳极安装操作
a) 首先将块状阳极钢芯打磨干净与电缆芯线铜焊连接，再将聚乙烯套管套在钢芯外围，套管内浇注固化剂的环氧树脂，并使其硬化，不应有任何金属裸露。
b) 配备填料包（按设计要求的配比）,将阳极块封包扎口，以免在搬运过程中，阳极发生位移，电缆引线留在扎口外。
c) 阳极块埋深与管道埋深相同，且应埋于冻土线以下≮1m，与管道距离3000～5000mm，可与管道平行或垂直埋设,一律埋在管道气流方向的左侧。
d) 牺牲阳极埋设可采用卧式或立式，一般以立式为宜。坑底应填细土100mm厚。
e) 汇流线的连接采用铝热焊,焊点采用热收缩套（带）防腐，电缆敷设按《电缆敷设》图集D164进行。
f) 需增加测试桩的阳极块 ,需将测试桩位置电缆切断,放电缆时,留出进测试桩相应长度。
g) 回填前, 填料包应注水浸透, 使其充分极化，再在其上和周围填细土100mm，方可回填。
2.6.3 阳极地床安装。
a) 阳极地床的布置及埋深严格按设计要求进行。
b) 阳极地床电缆的焊接采用铝热焊，焊点防腐用热收缩材料。
c) 电缆敷设按D164的要求进行。
d) 阳极四周必须填充焦炭碴，其粒径宜＜15mm，阳极上下部的焦炭碴厚度均不宜＜200mm，四周的焦炭碴厚度≮100mm，焦碳中不得混入泥土，焦碳颗粒与四周回填土接触良好。
e) 汇流电缆进阳极保护间后应活接，并用套管保护为宜。
2.7 测试桩安装
2.7.1 测试桩的数量、位置应按设计要求布置，埋设位置误差不得超出±10m。
2.7.2 管道汇流点连接电缆、均压电缆及管道电流测试电缆均应在测试桩接线盒内连接，另外电缆线应有相应余量。
2.7.3 测试桩的埋设露出地面高度≮400mm。埋于管道气流方向左侧，距管道1500mm，标示牌迎向气流方向。
2.8 电源设备安装
2.8.1 电源设备到达施工现场后，应根据装箱单清点主体设备和零附件是否齐全，图纸、设备使用说明书等技术文件是否完整。
2.8.2 电源设备应存放在气温5 ～40℃,相对湿度＜70%, 清洁干燥、通风、可避雨雪的场所。不得存放在周围含有有害介质的地方。
2.8.3 电源设备应安装在通风、散热良好的场所。接线应在接线端子上注明“+”“－”极符号。
2.8.4 可控硅恒电位仪在安装前,应按出厂技术标准对各项性能指标进行检验。
2.8.5 电源设备在送电前，必须全面进行检查。主回路各螺栓连接应牢固，接地应可靠。安装时,必须将“零位接阴线”单独用一根电缆接到管道上。
2.8.6 恒电位仪所用的铜—饱和CuSO4参比电极埋深，CuSO4饱和溶液的配制及所用CuSO4的纯度均应符合设计规定。
2.9 接地电池安装
2.9.1 接地电池埋设在绝缘接头气流方向左侧，水平间距≮2m，埋深比管道绝缘接头深500mm。
2.9.2 接地电池可购买成品，卧式埋地，上下均覆盖细土100mm厚，并注水使填料包浸泡透，充分极化后，方可隐蔽。
2.10 阳极保护管道防腐绝缘要求及绝缘法兰安装
2.10.1 管道下沟前应进行防腐层外观检查，并用高压电火花检漏仪作漏电检测，回填后用音频信号检漏仪检测漏点，连续10km漏点≯5处。
2.10.2 管道采用钢套管时应进行电绝缘，套管间应设绝缘支撑。用500V兆欧表进行绝缘检查，管道安装完毕，套管两端应及时采用牢固的非导电材料密封。
2.10.3 绝缘法兰应先组装，然后焊接短管进行水压试验，并进行电气检查，合格后再整体焊接在管道上。绝缘法兰在组装焊接前，需测量其绝缘程度，绝缘电阻≥2MΩ为合格。
2.11 阳极保护电参数测试
2.11.1 电参数测试方法参见GB/T21246-2007《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》。
2.11.2 牺牲阳极要测试的电参数有：管对地电位、阳极对管电位差、阳极对地电位差、阳极组输出电流、保护电位、阳极接地电阻、阳极埋设处土壤电阻率。
2.11.3 强制电流阳极保护站要测试的电参数有：管道对地自然电位、管道对地保护电位、管道保护电流、构筑物间电位、绝缘连接漏电率、沿线电阻率。
2.11.4 所有测量连接点，必须保证电接触良好，测量用导线应用铜芯绝缘软线，且最好用抗电磁场干扰的屏蔽导线。
2.12 调试
2.12.1 阳极保护系统安装完毕后要作做好调试。强制电流阳极保护调试时，其电源设备给定电位应由小到大，连续可调。
2.12.2 调试操作投入后，全线保护电位应达到－0.85V或更负（相对CuSO4参比电极）。调试的保护电位以极化稳定后的保护电位为准，时间不应少于三天。
2.12.3、调试过程中，测出阳极地床的接地电阻≯1Ω。
3、结论
阴极保护行业在国内的发展已日趋成熟，随着行业及国家标准的日趋完善，阴极保护专业技术越来越被长输管线所采用，实践证明对于钢制管道的防腐蚀控制达到了良好的效果。
参考标准
SY/T4006-90 长输管道阴极保护工程施工及验收规范
SY/T0429-2000石油建設工程质量检验评定标准-输油输气管道线路工程
GB/T21246-2007埋地钢质管道阴极保护参数测量方法
SY/T0086-95 阴极保护管道的电绝缘标准
中图分类号：TU81文献标识码： A 文章编号：
1、引言
阴极保护就是一种防腐手段，一般埋地钢制管道通过外防腐层完全可以达到防腐的目的，但是由于安装运输过程中会出现很多的损伤，这些损伤处的金属管道就很容易被土壤中水、空气、酸碱和水溶性矿物盐及微生物等因素所腐蚀，所以现在很多管道都使用外防腐层加阴极保护双保护来达成保护管道的目的。
2、施工工藝
2.1工艺流程
2.2 施工准备
2.2.1 施工机具
扁铲、半圆凿刀、砂布、钢锯、模具、榔头、电池盒、液化石油气喷枪、液化石油气钢瓶、橡皮管、铁锹、调压阀、卷尺、木楔子、记录用具、压棍、手套、喷灯、钢丝刷、剪刀等，并仔细检查是否完好。
2.2.2 材料准备
a) 所有材料均应严格按照设计文件要求的规格、材质、等级进行选用，并按照相关的标准验收合格，每种材料必须有相应的材质合格证。
b) 铝热焊剂应用专用小铁桶装，放于干燥处，不应与氧气、液化石油气等易燃品放在一起。
2.2.3 技术准备
施工技术人员应仔细核实图纸，并制定详细的施工方案。
对施工人员进行技术交底, 主要为重点部位的技术措施,控制要点以及焊接防腐保护要求。
2.3 测量布点
按设计要求测定测试桩、牺牲阳极的位置，布点测量宜与管线测量同步进行，以减少测量工作量。
2.4 电缆及镁带焊接采用铝热焊技术。
2.4.1 铝热焊工艺流程
2.4.2 电缆或镁带与管道的焊接。
a) 首先用扁铲在管道防腐层上切除大约60×50mm2 的椭圆形区域，椭圆长轴与管道中心轴线平行，要求做到打磨清洁、光亮，达到St3级。
b) 用电工刀、钢丝钳、钢锯将电缆去掉一段长约50mm的绝缘外层，露出电缆芯线或镁带钢芯，并用砂布打磨芯线或钢芯氧化层。
c) 取下焊模上保护磁性的软铁片，将焊模吸放在管道上切开的椭圆形区域的正中，底部开口半圆小孔与椭圆长轴平行。
d) 打开焊模上盖，将封口铜片放入坩锅内浇注入口上，再将焊剂倒入坩锅中。
e) 先切断电池盒开关，再接线。将点火器埋入焊剂中，摇匀焊剂，用木棍捣实，盖上焊模上盖并扣上保险扣。
f) 将电缆芯线或镁带钢芯插入焊模底部开口半圆小孔中，焊模外若只有5~10mm长的芯线或钢芯，则表明已插入到位，插入方向应正中，且与管道轴线平行，然后将电缆或镁带固定好。
g) 以上操作检查无误后，操作人员戴好手套和保护眼镜，合上电池盒开关，点燃焊剂，产生高温熔融金属，融化封口片浇注工件，整个浇注过程仅需3秒钟左右即完成。
h) 约10秒钟后，慢慢将焊模移开，清除覆盖在焊点上的熔渣，修整棱角。
i) 芯线或钢芯与管道的焊接点应避免在管道上应力集中的管段。
2.4.3电缆与电缆的焊接方法，与2.4.2所述相同，只是需将管道换成底模。
2.5 焊点防腐
2.5.1 电缆或镁带与管道焊接点防腐
a) 用液化气喷枪修整原防腐层周边，使其形成＜45°的斜面，重新清理焊接点区域，使其光亮、无尘、无油脂。
b) 用卷尺和记号笔根据热收缩套长度（热收缩套在管道组对焊接时，可先套入管道），在防腐层搭接部位边界线进行标识，将搭接线以内防腐层清理干并打毛。
c) 用液化气喷枪将裸露的管外壁预热，预热温度为60—90℃，预热合格后，用填充热熔胶填在凹坑中，热熔胶要高出焊点2～3mm，随后撕去热收缩套的内衬薄膜，将其迅速移至标识部位，边缘对准标志线。
d) 在热收缩套两端塞入木衬，以保证热收缩套与管道同心。
e) 喷枪点火，从焊点处开始加热，并沿管道长轴垂直方向上下移动火焰（严禁沿长轴方向移动），直到热收缩套中央完全收缩后，拆除两端木衬，加热热收缩套任一端，边缘部位加热应把火焰调弱，如有翘起应趁热压平。
f) 管径大于DN300的管道，应由两个人用两只喷枪同时从两侧操作。
g) 加热收缩完毕后，用手或压棍抚平，使边缘有胶溢出。
2.5.2 电缆及电缆焊接点防腐同上，其热收缩套在电缆焊接前已同步套入电缆上。
2.6 牺牲阳极安装
2.6.1 带状阳极安装操作：
a) 带状阳极保护用于加套管穿越公路、铁路的管段,在管道组对防腐完毕但未下沟前安装。
b) 安装前，先将管道一端吊起，再用抹布擦净表面尘污，标出实际安装位置,一般每6m一段,使缠绕终端距离穿越套管两头≮2m，中间长度按每段6m调整，每段内按每螺距500mm间距排开。
c) 首先将成卷的带状阳极放到小型电缆放线架上，再将阳极端头翘起50mm左右环绕到管道上,环绕时注意不要碰伤原防腐层，然后在管道上量出每段镁带实际长度。
d) 待铝热焊焊接一端后，用胶木榔头将镁带紧贴在管道上,按每螺距500mm间距向另一端排开,同时用绑扎胶带每1000mm间距加以固定，再用铝热焊焊接另一端。
e) 待防腐完成后，用绝缘支撑每6m间距加以固定。
2.6.2 块状阳极安装操作
a) 首先将块状阳极钢芯打磨干净与电缆芯线铜焊连接，再将聚乙烯套管套在钢芯外围，套管内浇注固化剂的环氧树脂，并使其硬化，不应有任何金属裸露。
b) 配备填料包（按设计要求的配比）,将阳极块封包扎口，以免在搬运过程中，阳极发生位移，电缆引线留在扎口外。
c) 阳极块埋深与管道埋深相同，且应埋于冻土线以下≮1m，与管道距离3000～5000mm，可与管道平行或垂直埋设,一律埋在管道气流方向的左侧。
d) 牺牲阳极埋设可采用卧式或立式，一般以立式为宜。坑底应填细土100mm厚。
e) 汇流线的连接采用铝热焊,焊点采用热收缩套（带）防腐，电缆敷设按《电缆敷设》图集D164进行。
f) 需增加测试桩的阳极块 ,需将测试桩位置电缆切断,放电缆时,留出进测试桩相应长度。
g) 回填前, 填料包应注水浸透, 使其充分极化，再在其上和周围填细土100mm，方可回填。
2.6.3 阳极地床安装。
a) 阳极地床的布置及埋深严格按设计要求进行。
b) 阳极地床电缆的焊接采用铝热焊，焊点防腐用热收缩材料。
c) 电缆敷设按D164的要求进行。
d) 阳极四周必须填充焦炭碴，其粒径宜＜15mm，阳极上下部的焦炭碴厚度均不宜＜200mm，四周的焦炭碴厚度≮100mm，焦碳中不得混入泥土，焦碳颗粒与四周回填土接触良好。
e) 汇流电缆进阳极保护间后应活接，并用套管保护为宜。
2.7 测试桩安装
2.7.1 测试桩的数量、位置应按设计要求布置，埋设位置误差不得超出±10m。
2.7.2 管道汇流点连接电缆、均压电缆及管道电流测试电缆均应在测试桩接线盒内连接，另外电缆线应有相应余量。
2.7.3 测试桩的埋设露出地面高度≮400mm。埋于管道气流方向左侧，距管道1500mm，标示牌迎向气流方向。
2.8 电源设备安装
2.8.1 电源设备到达施工现场后，应根据装箱单清点主体设备和零附件是否齐全，图纸、设备使用说明书等技术文件是否完整。
2.8.2 电源设备应存放在气温5 ～40℃,相对湿度＜70%, 清洁干燥、通风、可避雨雪的场所。不得存放在周围含有有害介质的地方。
2.8.3 电源设备应安装在通风、散热良好的场所。接线应在接线端子上注明“+”“－”极符号。
2.8.4 可控硅恒电位仪在安装前,应按出厂技术标准对各项性能指标进行检验。
2.8.5 电源设备在送电前，必须全面进行检查。主回路各螺栓连接应牢固，接地应可靠。安装时,必须将“零位接阴线”单独用一根电缆接到管道上。
2.8.6 恒电位仪所用的铜—饱和CuSO4参比电极埋深，CuSO4饱和溶液的配制及所用CuSO4的纯度均应符合设计规定。
2.9 接地电池安装
2.9.1 接地电池埋设在绝缘接头气流方向左侧，水平间距≮2m，埋深比管道绝缘接头深500mm。
2.9.2 接地电池可购买成品，卧式埋地，上下均覆盖细土100mm厚，并注水使填料包浸泡透，充分极化后，方可隐蔽。
2.10 阳极保护管道防腐绝缘要求及绝缘法兰安装
2.10.1 管道下沟前应进行防腐层外观检查，并用高压电火花检漏仪作漏电检测，回填后用音频信号检漏仪检测漏点，连续10km漏点≯5处。
2.10.2 管道采用钢套管时应进行电绝缘，套管间应设绝缘支撑。用500V兆欧表进行绝缘检查，管道安装完毕，套管两端应及时采用牢固的非导电材料密封。
2.10.3 绝缘法兰应先组装，然后焊接短管进行水压试验，并进行电气检查，合格后再整体焊接在管道上。绝缘法兰在组装焊接前，需测量其绝缘程度，绝缘电阻≥2MΩ为合格。
2.11 阳极保护电参数测试
2.11.1 电参数测试方法参见GB/T21246-2007《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》。
2.11.2 牺牲阳极要测试的电参数有：管对地电位、阳极对管电位差、阳极对地电位差、阳极组输出电流、保护电位、阳极接地电阻、阳极埋设处土壤电阻率。
2.11.3 强制电流阳极保护站要测试的电参数有：管道对地自然电位、管道对地保护电位、管道保护电流、构筑物间电位、绝缘连接漏电率、沿线电阻率。
2.11.4 所有测量连接点，必须保证电接触良好，测量用导线应用铜芯绝缘软线，且最好用抗电磁场干扰的屏蔽导线。
2.12 调试
2.12.1 阳极保护系统安装完毕后要作做好调试。强制电流阳极保护调试时，其电源设备给定电位应由小到大，连续可调。
2.12.2 调试操作投入后，全线保护电位应达到－0.85V或更负（相对CuSO4参比电极）。调试的保护电位以极化稳定后的保护电位为准，时间不应少于三天。
2.12.3、调试过程中，测出阳极地床的接地电阻≯1Ω。
3、结论
阴极保护行业在国内的发展已日趋成熟，随着行业及国家标准的日趋完善，阴极保护专业技术越来越被长输管线所采用，实践证明对于钢制管道的防腐蚀控制达到了良好的效果。
参考标准
SY/T4006-90 长输管道阴极保护工程施工及验收规范
SY/T0429-2000石油建設工程质量检验评定标准-输油输气管道线路工程
GB/T21246-2007埋地钢质管道阴极保护参数测量方法
SY/T0086-95 阴极保护管道的电绝缘标准