埋 地 鋼 質 管 道 犧牲陽極陰極保護設計規范

前 言

本規范是根據中國石油天然氣總公司 (96) 中油技監字第

52號文中下達的任務修訂的。根據任務要求，本次修訂時將

SYJ 19--86 和SYJ 20- 86進行了合并，并將原來的應用技術

標準改為設計規范

本規范對埋地鋼質管道犧牲陽極陰極保護的設計、應用技

術、施工及管理作了描述，對陽極的種類、成分、規格及性能也

提出了基本要求。

本規范與SY J 19- 86 和SY J 20- $6 相比，增加了下列有

關內容:

~— 鎂、鋅陽極各兩種成分;

-一-復合式陽極;

一一m 狀陽極規格;

一 辭接地極 ;

S 藝計算。

本規范由中國石油天然氣總公司石油規劃設計總院提出并歸

口

本規范委托中國石油天然氣管道勘察設計院負責解釋

本規范主編單位: 中國石油天然氣管道勘察設計院·

本標準主要起草人 胡士信 徐 快

次

總則

術語 二

一般規定

技術條件

鎂合金陽極 二“.’

鋅合金陽極 ?’二

鎂、鋅復合式陽極

陽極質量保證

工藝計算

工程設計

6.1 陽極種類的選擇

6 2 陽極地床 二’? 口? ， ’? ’二‘’ . 二’..? ’.‘? ’: . ‘”.. . ? ’

63 陽極分布 ·····，.···.··“.? ’二‘.‘二‘二”‘? ’.’二‘?’.

6.4 測試系統 ’·“..?’.? . ’”.‘”.? ‘.?‘’ . 二“? . ’. . ’.“- .

7 施工要求

8 運行與管理

用詞和用語說明·········“·、····”一’‘””“‘·’‘·.? ”

附件 埋地鋼質管道犧牲陽極陰極保護設計規范

條文說明 ....................................................·一 ( 19 )

I 總 則

1.0.1 為了有效地實施犧牲陽極陰極保護技術，做到技術先

進、經濟合理、安全適用、確保質量，特制定本規范。

1.0.2 本規范適用于埋地及水中鋼質管道犧牲陽極陰極保護系

統的設計。

本規范不適用于海洋環境中犧牲陽極陰極保護

1.0.3 在犧牲陽極陰極保護系統的設計中，除執行本規范外，

未涉及部分應按有關標準 (規范) 的要求執行

1.0.4 引用標準二

G B / T 4948一一1985 鋁 V - 0 系合金犧牲陽極

SY J 23- 86 埋地鋼質管道陰極保護參數測試方法

— i

2 術 語

2.0.1 陰極保護 cathodic protection

通過降低腐蝕電位而達到的電化學保護。

2.0.2 犧牲陽極 sacrificial anode

靠著自身腐蝕速度的增加而提供陰極保護電流的金屬或合

金

犧牲陽極通常有鎂、鋅、鋁三類。

2.0.3 ir w時性陰極保護 tem porary cathodic protection

在管道埋人地下后，正式陰極保護尚未投運之前對強腐蝕地

區的管段采取的腐蝕控制手段.

2.0.4 接地電池 electrolytic grounding cell

采用一對或幾對犧牲陽極，互相用絕緣墊隔開，再用填料填

充并包扎，通過填料的電阻9 合起來，以消除強電電涌沖擊

2.0.5 接地墊 ground m at

安裝在地面或地下的裸露的導體，彼此排列相連，以提供一

個跨步距離范圍內的等電位·

為了不影響管道的陰極保護，通常可采用鎂帶或鋅帶

2.0.6 填包料 backfill

為改善埋地陽極工作條件而填塞在陽極四周的導電性材料。

2.0.7 冷隔

金屬澆鑄冷卻過程中形成的階梯面。

2.0.8 長效參比電極 permanent reference cell

壽命大于1年的土攘或水中的參比電極。

一

3 一 般 規 定

3.0.1 犧牲陽極系統的設計應確保陽極在設計壽命內陰極保護

的有效性和可靠性。

3.0.2 犧牲陽極的設計壽命應與管道使用年限相匹配，一般為

10- 15 年

3.0.3 臨時性陰極保護犧牲陽極的設計壽命應滿足用戶要求，

一般為2 年。

3.0.4 被保護的管道應具有質量良好的覆蓋層。新建管道的覆

蓋層電阻不得小于1000052" ni，否則不宜采用犧牲陽極 對于

舊管道，應根據具體需要決定。

3.0.5 當土壤電阻率大于10052" m 時，不宜采用犧牲陽極·

3.0.6 所有被保護的埋地鋼質管道應根據需要設置絕緣接頭或

絕緣法蘭

3.0.7 保護準則:

1 相對于飽和銅/ 硫酸銅參比電極的管道陰極極化電位至

少為850m V

2 管道表面與接觸電解質的穩定飽和銅/ 硫酸銅參比電極

之間的陰極極化電位差值最小為100m V 這一參數可以是極化

的建立或衰減過程中的數據。

— 」 —

4 技 術 條 件

4.1 鎂合金陽極

4.1.1 鎂合金陽極 (以下簡稱鎂陽極) 的化學成分應符合表

4.1.1 的規定.

鎂陽極的化學成分

表 4土I

陽極型號 一

一

一

}

一AI . }Zn Mn }Mg Fe一 一Ni一 }Cu

S i

高”“9一

一 0 . <0 , 01 0 5 . 3 -6 . 7 一 <0 . 0 1 0 2 5-3 5

<0.030 1

一 > 99. 95 41 , a

一余’

< 0.002

< 0.03

< 2 005

卜0.001

一.1 0. 003

一 . 0 1 , 0 0 . 0 2 0

< 0.0 10

< 0,1

4.1.2 鎂陽極的電化學性能必須符合表4.1.2 中的指標.

鎂陽極的電化學性能 表4.1.2

性 能 」 單位 !Mg. Mg-Mn I Mg AI Z n--Mn

密度

開路電位

理論發生電M

9/ cm 3

-V (SCE )

A " 13/ g

1.74

1.56

2 20

1.77

1.48

2 21

海水中

(3m A / cm 2)

電流效率

發生電量

消耗率

%

A " h / 9

kg/ (A " 的

50

飛,10

8.0

55

飛22

7 2

土壤中

(0.03m A / 呱2)

電流效率

發生電量

消耗率

%

A " h / 9

kg / (A * a)

40

0.88

10 0

) 50

1.11

落 7 92

注: 以土壤介質試驗時應采用填包料，厚度為5 - 10m m,

- 4 —

屯L 3 鎂陽極按截面劃分有梯形和 D 形兩種，其規格見表

4.上3一1和表4.1.3一。當在水中應用時，陽極可做成半球形或鐲

式，其重量應能滿足陽極工作壽命的要求

梯形截面鎂陽極形狀及尺寸 表4.1.3-1

卜一 一 — 一 ~ D — 一 叫

一一一 向一一一一

規格號

at (kg) 、A (mm) (B (mm) (C (mm) D (mm) E (mm)

2.2

4 0

7.7

11.34

14. 5

22 6 9

200

350

680

680

680

690

D 形截面鎂陽極形狀及尺寸 表 4.1.3-2

規格號

am (kg)

一

A ( mm). 一(;)一 一C ( mm)

(D (mm)

- 1

一2

一3

- 4

一5

一‘

2.3

4 .1

7 .7

10.0

14.5

23.4 刀 口

一

一 440

一 幾一 }

126

30 1

330

3石2

362

362

— 5 —

4.1.4 帶狀鎂陽極可用高純鎂或M g. 1vln合金制造，其形狀及

性能列在表4.1 4 中。

帶狀鎂陽極形狀及性能 表 4.1.4

一 ”面(Ax B) ’ 一9. 5mmx 19mm

?！?/p>

{ 一

一 一。.37kg /m

海水 !

一

一 2.4A / m

__i 一

一

一

一

I Om A / m

淡水

(1 5 00052" cm )

一

4.1.5 鑄造鎂陽極不應翹曲，其表面無飛刺、裂紋、氣孔、夾

雜物和附著物，縮孔、冷隔深度應小于鎂陽極厚度的10%

4.1.6 擠壓制造的帶狀鎂陽極，其表面應光滑，無裂紋、夾雜

物和附著物。

4.1.7 鎂陽極鋼芯表面應鍍鋅，陽極體與鋼芯的接觸電阻應小

于 0刀Oln .

4.2 鋅合金陽極

4.2.1 鋅合金陽極 (以下簡稱鋅陽極) 的化學成分應符合表

4.2.1 的規定。

— 6 —

鋅陽極的化學成分

表4么1

陽極型號

一

一

化學成分 (% )

一A，

C d Z n F e C U P b S i

一

高純 2。

Z n 一人1

Z n一幾八1代 d 一

黑

{”，刊為

( 讓傭 3

0t05一心_12

< 0.00 14

< 。朋5

< 0刀05

( 眾0 仍

< 住006

< 0.006 :::冀

衣2. 2 鋅陽極的電化學性能應符合表4t22 中的規定。

鋅陽極的電化學性能

表 4 . 22

性 能 一 一 單位

助 、Zn 合金

密度 一

開路電位 一

理論發生電量 一

一

一糕)

{ “’h/9

7 14

1刀3

0 R2

海水中

( 3 m A /cm b

電流效率 一

發生電量}

消耗率 一

一

卜誼· 9

}

95

07 8

11名8

. 一 .- 一

電流效率

發生電量

消耗率

注: 在以土坡介質作陽極性能試驗時，陽極周圍應有填包料

4 .2 .3 鋅陽極為梯形截面，其規格按凈重分為63，9，1 2 ，5 ，

18，25，35.5 和SOkg 七種，長度有 600，800 和 100om二三

種.

4.2.4 作碧比電極用的鋅陽極的規格為直徑 50m m 、長度

300m m

4.2.5 作s 地吸書的鋅陽極的結構見圖4 .2.5

接地極

， 雋全圣 1000--

I B S

，、。一一 一~一 一 一一 日

{ - r“一 鬢 J 磷m J- Q O 鎮粼

r nf'， 一 “， I “一 ， 卜 100-葉一 90 洲

組裝圖

單 根IV A

卜~ 助 二二三三;二砰150E - -斗一 12。一州

二 =74" 二二二二乒在外

2 根組合

誰髻全鬢粵舅轟翌黔

圖' J__ 5 鋅接地極結構圖

4.2.6 用千鋅陽極的鋼芯表面應鍍鋅，陽極體和鋼芯之間的接

觸電阻應小于0.00102

4.2.7 鑄造祥陽極不應翹曲，其表面無氧化渣、毛刺、飛邊、

裂紋 縮孔深度應小于陽極厚度的10% >

4.3 鎂、鋅復臺式陽極

4.3.1 復合式犧牲陽極由鎂和鋅兩部分組成，鋅在芯部，鎂在

外部 鎂部和鋅部的成分應分別符合表4.1.1和表4.2.1中的規

定

4.3.2 復合陽極鋅芯的規格應符合4.2.3 的規定，鎂包覆層的厚

— 8 一一

度應以可制造工藝的最低厚度為準

4.3.3 復合陽極表面為鑄造表面，其表面應清潔、平滑，無明

顯夾雜物等鑄造缺陷，表面允許機械加工。鎂包覆層允許稍有裂

紋及包覆 不全缺陷

4.4 陽極質量保證’

4.4.1 所有埋人地下的犧牲陽極必須具有廠方提供的質量保證

書，每批產品均應附有質量保證書，該保證書應歸人技術檔案

質量保證書上應注明

1 供方名稱;

2 產品名稱;

3 牌號、規格，批號;

4 重量或支數;

5 化學分析報告;

6 技術監督部門的印記;

7 執行的標準號;

8 制造 日期及出廠時間。

4.4.2 在犧牲陽極驗收時，應對外觀、質量進行檢驗。鋼芯與

陽極的接觸電阻、化學成分及電化學性能，應按批量進行抽樣檢

查，抽查率為3% ，但至少不少于 3 支 若不合格，加倍抽查;

其中一支仍不合格，則判定該批不合格 當化學成分不合格，而

接觸電阻和電化學性能合格時，可以使用

接觸電阻測試方法見《鋁--W 錮系合金犧牲陽極》中的附

錄B，化學成分分析方法按供方采用的標準進行，電化學性能參

照《鋁-誰辛~錮系合金犧牲陽極》中的附錄C (試驗介質改用當

地土壤，并用當地地下水飽和，在被檢陽極四周應有5'-' 10m m

厚的填包料)

復合陽極可按鎂、鋅部分分別檢測其成分和電化學性能

4.4.3 犧牲陽極應儲存在室內倉庫里，嚴禁沾染油污、抽漆和

接觸酸、堿、鹽。

— 9 —

5 工 藝 計 算

5.0.1 單支陽級接地電阻按下列公式計算

RH一興 (1n2 L + 1nL + L a lnD ) (5.0.1一，)

二n 七 刀 U 尸 “

Rv一鉀牛(In舉勢十李， 彩續導 十紅，碑)

LTC兒 刀 G 4 1一 石 p n

式中 RH- m il(平式陽極接地電阻(c l);

Rv- 立式陽極接地電阻 (S2) ;

( 5 0 1一 2)

P 吐立壤電阻率 (0 , m ):

凡- 鎮 包料電阻率 (?！ );

L一一.鄧日極長度 (m );

L,- -R日極填料層長度 (m);

d- 陽極等效直徑〔d=旦，C為邊長(m));

刀= ~填料J曇直徑 ( m) ;

t - 書日極中心至地面的距離 (m ).

5.0.2 組合陽極接地電阻按下式計算:

_ ，R v

找 總 = A 代 7

1 丫

(5.0.2)

式中 R, , a- -}日極組總接地電阻 (。);

N - - f 5極數量 (支);

- 10 一

k州 a 正系數，查圖5.0.2.

2 5

2. 0

1. 5

1.0

3.0

2 .5

2.0

陽極長度(m )

0 1 2 3 4 5 6

2. 0

陽極長度(m J

0 1 2 3 4 5 6

陽極長度(。〕

圖5.0.2 陽極接地電阻修正系數k

陽極輸出電流按下式計算

L 二 (E。一ec)一(E,+. e,)二絲

R ,+ R }+ R ,,. R

(5.0.3)

1,-一門舊極輸出電流 (A);

— 1 I —

E c -一明極開路電位 (V );

E - 州舊極開路電位 (V);

e,一一陰極極化電位 (V);

e . - 邵日極極化電位 (V ) ;

Ra - 1 極接地電阻 (}1);

F.} 州潤極過渡電阻 (o );

Rw一--回路導線電阻 (n);

4E~ 一邵日極有效電位差 (V);

R- -Q 路總電阻 (0 )

所需陽極數量按下式計算:

、_ f In

了v - —

I a

(5.0.4)

A 極數量 (支);

lA- 拒 需保護電流 (A );

1}一一下單支陽極輸出電流 (A);

t- - * 用系數，取2- 3倍

陽極工作壽命按下式計算:

T一O.gs里

(5.0.5)

式中 T- p日極工作壽命 (a)>

W -— 陽極凈質量 (kg);

03- 鄧日極消耗率 〔kg/ 休·a));

1-- -f 極平均輸出電流 (A )

— 12 —

6 工 程 設 計

6.1 陽極種類的選擇

6.1.1 通常根據土壤電阻率選取犧牲陽極的種類，根據保護電

流的大小選取陽極的規格。

在水中和土壤中推薦的犧牲陽極種類見表6.1,h

土壤中犧牲陽極種類的應用選擇 表‘.1.1

可選陽極種類

一

帶狀鎂陽極

{

{

l

鎂 (- 1.7v)

{

鎂 } 如一60

i

鎂 (一1 5V )

)

{

鎂 (- 1SV)，鋅

{

鋅 一

{

注: 1 在土壤潮濕情況下，鋅陽極使用范圍可擴大到N O - m ;

表中電位均相對Cu/ Cus仇電極

6.1.2 若在土壤環境中作參比電極用，宜選用高純鋅，其尺寸

見 4,2.4.

6.1.3 防雷、防靜電的接地極宜選用鋅合金，其尺寸應符合

4.2.5 的要求。

6.1.4 在鋅陽極的使用條件下，可使用復合陽極。

6.1.5 為防止絕緣件的電沖擊，通?？刹捎贸呻p的鋅陽極構成

接地電池

6.1.6 帶狀陽極應用于高電阻率環境、臨時性陰極保護、套管

- 13 —

內輸送管的保護及防交流干擾的接地墊。

6.2 陽 極 地 床

6.2.1 埋地犧牲陽極必須使用化學填包料，

犧牲陽極填包料的配方

其配方見表6.2.1.

表 6.2.2

陽極

類型

填包料配方〔% (M / m ))

適用條件

石膏粉

軍aSO ,' 2HA

一

工業硫酸一 一

膨潤土

鎂

陽

極

50

25

75

15

15

勺

15

一

一 一

25

一 一

一 20

35

一

50

50

2O

50

50

簇 ZOQ ·m

續 ZOQ . m

> 20Q ‘m

> 200 . m

> 200 - m

鋅

陽

極 一:

: i

} 一

:;

6.3 陽 極 分 布

6.3.1 犧牲陽極在管道上的分布宜采用單支或集中成組兩種方

式，同組陽極宜選用同一批號或開路電位相近的陽極

6.3.2 犧牲陽極埋設有立式和臥式兩種，埋設位置分軸向和徑

向。陽極埋設位置在一般情況下距管道外壁3- 5m，最小不宜

小于。.3m ，埋設深度以陽極頂部距地面不小于 lm 為宜 成組

布置時，陽極間距以2- 3m 為宜·

6.3.3 犧牲陽極必須埋設在冰凍線以下。在地下水位低于3m 的

干燥地帶，陽極應適當加深埋設; 在河流中陽極應埋設在河床的

安全部位，以防洪水沖刷和挖泥清淤時損壞.

- 14 -

6.3.4 在布置犧牲陽極時，注意陽極與管道之何不應有金屬構

筑物

6.3.5 作接地用的鋅陽極，其分布應符合有關電力接地技術標

準。接地極可單支，也可二支、三支串接成一體使用，所用接地

極的數量應滿足接地電阻的要求。

6.4 測 試 系統

6.4.1 犧牲陽極陰極保護的測試系統應能提供被保護體的自然

電位、陽極性能、保護電位的功能。

6.4.2 通常應在相鄰兩組犧牲陽極管段的中間部位設置測試

樁，樁的間距以不大于500m 為宜。

6.4.3 犧牲陽極測試樁處應設有輔助試片及長效參比電極，輔

助試片應與被保護材質相同

6.4.4 犧牲陽極的連接電纜通常使用銅芯電纜。推薦型號為:

V V - 1kV / lx 10m m

- 15 一

7 施 工 要 求

7 . 0.1 根據施工條件選擇經濟合理的陽極施工方式，立式陽極

宜采用鉆孔法施工，臥式陽極宜采用開槽法施工

7.0.2 犧牲陽極使用之前，應對表面進行處理，清除表面的氧

化膜及油污，使其呈金屬光澤。

7.0.3 陽極連接電纜的埋設深度不應小于0.7m ，四周墊有5-

10cm 厚的細砂，砂的上部應覆蓋水泥護板或紅磚。敷設時，電

纜長度要留有一定裕量

7.0.4 陽極電纜可以直接焊接到被保護管道上，也可通過測試

樁中的連接片相連

與鋼質管道相連接的電纜應采用鋁熱焊接技術連接 焊點應

重新進行防腐絕緣處理，防腐材料與等級應和原有覆蓋層相一

致。

7.0.5 電纜和陽極鋼芯宜采用焊接連接，雙邊焊縫長度不得小

于50m m 電纜與陽極鋼芯焊接后，應采取必要的保護措施，以

防施工中連接部位斷裂。

7.0.6 陽極端面、電纜連接部位及鋼芯均要防腐絕緣。

7.0.7 填包料可在室內包裝，也可在現場包裝，其厚度不應小

于50m m . 無論用什么方式，都應保證陽極四周的填包料厚度一

致、密實。室內預包裝的袋子必須采用天然纖維 (棉布或麻袋)

織品，嚴禁使用人造纖維織品。

7.0.8 填包料應調拌均勻，不得混人石塊、泥土、雜草等. 陽

極埋地后應充分灌水、并達到飽和。

- 16 -

8 運行與管理

8.0.1. 犧牲陽極投人運行后的測量項目一般有

1 電位:

1) 陽極開路電位;

2) 陽極閉路電位;

3) 管道開路電位 (投運前為自然電位);

4) 管道保護電位;

5)試片自然電位。

2 電流:

1) 單支陽極輸出電流;

2) 組合陽極聯合輸出電流

3 電阻:

1) 單支陽極接地電阻;

2) 組合陽極聯合接地電阻.

4 埋設點的土壤電阻率

所有參數的測量應符合《埋地鋼質管道陰極保護參數測試方

法》的規定。

8.0.2 犧牲陽極保護參數投產測試，必須是在陽極埋人地下及

填包料澆水10d后進行，測試項目按8.0.1中的規定進行。

8.0.3 犧牲陽極投人運行后，應定期進行監測和維護，至少每

半年一次。

- 17 一

用詞和用語說明

執行本標準條文時，對于要求嚴格程度的用詞說明如下，以

便在執行中區別對待.

1) 表示很嚴格，非這樣做不可的用詞:

正面詞采用‘必須”;

反面詞采用“嚴禁”.

2) 表示嚴格，在正常情況下應這樣做的用詞:

正面詞采用“應”;

反面詞采用“不應”或“不得”。

3) 表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的用

詞:

正面詞采用“可”或 宜伙

反面詞采用“不宜”。

- 18 —

附件

埋地鋼質管道犧牲陽極

陰極保護設計規范

條 文 說 明

一 19 一

修 訂 說 明

根據中國石油天然氣總公司下達的標準制 (修) 訂任務，將

SY J 19- 86和SYJ 20- 56合并在一起，按標準體系的要求，

將原來的應用技術標準改為設計規范，并增補了設計工藝計算.

修訂過程中，依據十年來國內犧牲陽極技術的實踐和發展，

參照了國外90 年代的最新技術標準，并廣泛征求了各單位對原

標準的使用和修改意見。

在執行本規范過程中，如發現有需要修改和補充之處，請將

意見和資料寄至我院，以便今后再次修訂時參考

中國石油天然氣管道勘察設計院

1996 年 7 月 10 日

— 2o -

次

總則

一般規定

技術條件

鎂合金陽極 ‘”二

鋅合金陽極 ’.“二

鎂、鋅復合式陽極

陽極質量保證

工藝計算

工程設計

陽極種類的選擇

陽極地床 ’··?

陽極分布 ’·?

側試系統 ’.”二

施工要求

運行與管理

— 2 I —

1 總 則

1.0.1 本條交待了制訂本規范的目的。

1.0.2 本條規定了適用范圍為土壤及水環境中鋼質管道的犧牲

陽極陰極保護，這里的水是指淡水、河流、湖泊，而不是海水

對于海洋、化工介質中所用陽極，從成分到規格及應用技術

都有很大的區別，因而不適用。

- 22 -

3 一 般 規 定

3.0.1 本條指出了犧牲陽極的設計目的，即在設計壽命內滿足

保護電位的要求。這也是陰極保護的最基本要求。

3.0.2 犧牲陽極的10- 15 年設計壽命，是依據國家規定長輸管

道折舊壽命為16 年，并參照了國內外的經驗，按技術經濟規律

確定的

3.0.3 臨時性陰極保護是近些年來的設計要求，從施工工期上

講2 年是合適的，但有的工程可能會超過此數。

3.0.4 針對犧牲陽極發生電流較小，在應用中對防腐層的要求

是很嚴格的. 當然對于絕緣不好的，有時業主也愿使用犧牲陽

極，雖在技術上不存在問題，只是經濟性差了，故此處用了“不

宜 .

3.0.5 本條對土壤電阻率的限制，也是從犧牲陽極的經濟因素

上考慮的

3.0.6 與管道的外加電流陰極保護一樣，電絕緣也是不可少

的，這對犧牲陽極至為重要 一是陽極電流有限，當產生的電流

達不到極化電流所需要的值時，極化電位將永遠上不去，這在實

踐中已有不少實例，不再列舉; 二是電絕緣可以將保護電流限定

在一定范圍里，避免了相互間的干擾影響

3.0.7 保護準則源于 N A C E R P 0169 (1992?，和 SY J 36--89

《埋地鋼制管道強制電流陰極保護設計規范》的要求是一致的。

- 23 —

4 技 術 條 件

4.1 鎂合金陽極

4.1.1 鎂陽極成分在近十幾年來都有實踐，而且成分的來源也

參考了國外鎂陽極系列 本條列出的三種陽極，其性能有所區

別，前二種屬-1.7V 的高電位陽極，后一種為一1.5V 的標準鎂陽

極，前二種又是軋制陽極成分，可做成帶狀或細長條狀。

M g M n 陽極中M n 的含量是關鍵，試制工藝證明，M n

是很難加入的，所以本條選用的是美國 D O W 化學公司的標

準，而沒有選德國《陰極保護手冊》中的成分。對于德國的成

分，M n 的含量在 1.2% 一2.0% ，生產起來實屬困難。

4.1.2 此處電化學性能表引自日本《電食·土壤腐蝕手冊》，和

國內其他資料文獻基本一致，國內的陽極產品也都可以滿足這些

指標。

4.1.3 較 SY S 19- 86 K 鎂合金犧牲陽極應用技術標準》，這次

增加D 型截面，以適應國內外市場的需要。D 型截面陽極的尺

寸參照美國H A R CO 公司的產品，國內已有廠家向加拿大出口

這樣規格的鎂陽極。這一系列和SYJ 工9沼 6 原系列基本相對

應。本次修訂對SY J 19- 86 原系列保留

對于水下鎂陽極，半球形或鐲式陽極在國內實踐較少，沒有

具體規定。

4.1.4 帶狀鎂陽極是近幾年的新產品，規格尺寸目Al還只有這

一種.

4.2 鋅合金陽極

4.2.1 鋅陽極的三種成分 Zn- AI為SY J 20 &6 (C鋅合金犧

牲陽極應用技術標準》中的成分，高純Zn 為ASTM B418 中的

- 24 一

成分，Zn- Al- C d 為G B / T 4948和美國軍隊標準中的成分·

這三種成分都適用于土壤環境

4.2.2 引自日本《電食·土壤腐蝕手冊》

4.2.3- 4.2.5 為目前常用鋅陽極的規格尺寸，都已商品化.

4.3 鎂、鋅復臺式陽極

4.3.1 復合式陽極是近幾年出現的新品種，在成分上并無新花

樣，只是在結構上作了改造。即將鎂陽極包覆在鋅陽極上面，以

便發揮鎂陽極的高激勵電壓，減少鋅陽極的數量，來滿足高極化

電流的需要。當鎂陽極消耗完之后，鋅陽極再繼續維持極化，發

揮鋅陽極的高效率、長壽命的功能 這種陽極在國內已有生產，

在工程上已得到驗證，是鋅陽極的替代品.

4.3.2 復合陽極的鎂層一般只起極化作用，維持極化依靠鋅陽

極，所以鎂層的厚度是越薄越好 然而，從制造上講，太薄了制

造有困難，所以鎂層的厚度只服從于制造

4.3.3 復合陽極表面由于制造上的原因，鎂層易形成包覆不全

或裂紋 但從使用上講，不影響使用，所以本條放寬了對表面的

要求。

4.4 陽極質量保證

4.4.1 本節所述均應屬于產品標準中的內容，考慮到本規范為

設計規范，尚沒有配套的產品標準，執行起來會感不便，故列在

這里，以方便應用 本條內容包括了供貨合同中的質量保證

4.4.2 此條為應用時驗收陽極而設，沿用原標準中的條款

- 2 5 —

5 工 藝 計 算

本章所列犧牲陽極計算均屬常規工藝計算，原標準沒有，根

據標準使用者的意見，為方便使用，這次作了補充，以使標準更

完整。

- 2 6 -

6 工 程 設 計

6.1 陽極種類的選擇

6.1.1 本條所定的原則多參考了國內外的文獻，在審查會上，

根據四川石油管理局勘察設計院的實踐及SY J 20- 86 中的原條

文，增加了表注，擴大了鋅陽極的使用范圍。不過各單位可根據

自己的經驗來選擇陽極，如大慶石油管理局油田建設設計研究院

在返回書面意見中就主張把鋅陽極限制在 1552 " m 以下。

6.1.2. 6.1.3 這是目前的實際作法。

6.1.4 此條只是強調了復合陽極是鋅陽極的替代產品。因在工

程中，曾有人把復合陽極作為鎂陽極的替代品，這是錯誤的，此

條僅限提示。

6.1.5. 6.1.6 這兩條為犧牲陽極的特殊應用，均為工程實際應

用，效果 良好

6.2 陽 極 地 床

6.2.1 本條給出的犧牲陽極的填包料配方大多源自原標準，在

SYJ 19. SYJ 20的使用中并沒有提過配方方面的意見，故在此

照舊保留了。

6.3 陽 極 分 布

6.3.1- 6.3.4 為原標準內容。

6.3.5 罐體接地是電力專業的內容，本條只是提供了材料和作

法

6.4 測 試 系 統

本節所列均為最低、常規測試的要求，與外加電流不同之處

— 27 -

是增加輔助試片，以側試自然電位，否則管道自然電位將很難再

測到。

6.4.4 電纜型號按機電部的要求，直埋均要M 裝，而在長期實

踐中，犧牲陽極連接電纜都比較短，而且都不承壓，所以這次去

掉了內愷的要求，反饋來的意見也有此項要求

- 29 -

7 施 工 要 求

本章內容基本上來啟原SYJ 19- 86中的相關條文，只是在

電纜與鋼構筑物的連接上改用了鋁熱焊接，這是技術進步，不用

解釋。

一 2 9 一

8 運行與管理

8.0.1 犧牲陽極測試項目較多，和外加電流一樣，關鍵參數就

是保護電位。當保護參數有問題時，為分析問題可能就要多測一

些參數。如工程中常發現陽極埋地十多天，輸出電流不正常，而

開路電位正常，有的就提出陽極質量問題，當進行綜合參數檢測

后，發現陽極接地電阻很大是因為陽極回填料干調，使得陽極不

工作的原因。

這里提及的SYJ 23- 86也在修訂標準之列，希望修訂后更

加適用于本規范的測試項目。

8.0.2. 8.0.3 這是犧牲陽極管理的基本要求

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 中華人民共和國

石油天然氣行業標準

埋地鋼質管道犧牲陽極陰極保護設計規范

D esign specification of sacrifical anode For

buried steel pipeline

S Y / T 0 0 19- 9 7

石油工業出版社出版發行

;3k京安定門外安華里二區一號樓)

石油工業出版杜印刷廠排版印刷

新華書店北京發行所發行

850x 1168毫米 32開本 1 / :印張 26千字 印 1--4000

1998年4 月北京第I版 1998年4月北京第I次印刷

書號:155031. 4976 定價:12.00元

版權專有 不得翻印