金屬腐蝕與防護論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇金屬腐蝕與防護論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞：埋地金屬管道防腐陰極保護

我國石油、天然氣資源長距離輸送主要依靠埋地管道來實現，埋地輸油管道運輸方向不受限制，比公路、鐵路、水運等運輸方式安全、有效、運輸費用低，是目前最主要的油氣運輸方式。但埋地輸油管線大多以鋼管為主，長距離大口徑金屬管道埋入地下后必然要遭受嚴重的腐蝕。目前，國內外埋地鋼質管道廣泛采用陰極保護防護技術。

1、陰極保護技術

金屬發生腐蝕的實質是金屬與周圍環境發生電化學反應。金屬腐蝕時失去電子被氧化成為金屬陽離子。

腐蝕反應的陽極反應為：

陰極反應為：

金屬電化學腐蝕必須具備的4個條件：（1）必須有陽極和陰極；（2）陽極和陰極之間必須存在電位差；（3）陽極和陰極處于有流動自由離子的同一電解質中，；（4） 有電路連接。

根據金屬腐蝕原理，為減緩腐蝕，有效的途徑是減小或消除陰陽兩極間的電位差。實現陰極保護的方法主要有兩種。

1.1 外加電流陰極保護法

外加電流陰極保護法是將直流電源的負極連接到被保護的金屬，利用外加電流對金屬進行陰極極化（如圖1）[1]。

圖1 外加電流陰極保護原理示意圖

進行陰極保護時，用輔助陽極將保護電流傳遞給被保護金屬，被保護金屬在大地電池中成為陰極，表面只發生還原反應，不發生氧化反應，從而抑制被保護金屬的腐蝕。

1.2 犧牲陽極保護法

犧牲陽極保護法是在被保護金屬上連接一個如鎂陽極、鋅陽極或鋁陽極等電位更負的金屬作為陽極，使之與被保護金屬在電解質溶液中形成大電池，連接的金屬作為陽極被腐蝕消耗掉，被保護的金屬則為陰極，進行陰極極化，降低腐蝕速率。 （如圖2）。

圖2犧牲陽極陰極保護原理示意圖

2、陰極保護基本原理

圖3陰極保護原理的極化圖

陰極保護原理用腐蝕電極的極化圖進行解釋。由圖3可看出，Ea為金屬腐蝕陽極初始電位，Ec為金屬腐蝕陰極初始電位。未通外電流前，陽極極化和陰極極化曲線交于點S，點S電位為腐蝕電池的自腐蝕電位Ecorr與自腐蝕電流Icorr。在腐蝕電流作用下，金屬表面陽極不斷發生腐蝕破壞。對金屬施加陰極電流進行陰極保護，金屬自腐蝕電位向下方移動，當金屬總電位負移到Ep，所需極化電流為Ic，Ic由兩部分組成，一部分是外加電流的（相當于 BC 線段），另一部分是陽極溶解產生的電流（相當于 AB 段）。如圖可見陽極溶解的電流小于Icorr，表明金屬得到保護。外加陰極電流繼續增大，則金屬電位變得更負。當金屬極化電位負移到陽極初始電位Ea時，腐蝕電流趨于零，則金屬完全保護，此時外加電流就是使金屬達到完全保護所需電流[2]。

3、陰極保護參數

3.1最小保護電位

最小保護電位是陰極保護時金屬表面得到完全保護時的電位。在實際生產中，為兼顧保護程度和保護效率，給出了一個保護電位范圍，允許金屬在保護電位下以不大的速度進行均勻腐蝕[3]。我國國家標準規定了不同類型金屬構筑物在水中和埋地的保護電位范圍（見表1）。

3.2最小保護電流密度

在陰極保護中，當被保護結構達到最小保護電位時，所對應的保護電流密度稱最小保護電流密度。最小保護電流密度受金屬的表面狀態、環境條件及被保護金屬種類等多種因素的影響[4]。常見金屬構件最小保護電流密度見表2。

4、埋地管道陰極保護技術發展現狀

1823年，英國學者Davy用鋅作為犧牲陽極來防止固定木船銅包皮的鐵螺釘的腐蝕，開始了現代腐蝕科學中陰極保護技術的研究。1890年，愛迪生嘗試用外加陰極電流保護船舶，然而，由于當時沒有合適的陽極材料和電源設備，他的設想未能成功。1902年，K.Cohen成功將外加直流電流應用于陰極保護。1906年，Herbert Geppert建成了第一個管道陰極保護站，并于1908年3月27日申請了第一個有關外加電流陰極保護的德國專利[5]。如今，陰極保護技術經過190多年的發展，廣泛應用于地下管道、埋地儲罐、艦船、碼頭海洋平臺等設施，是一項實用、有效、簡便、經濟的金屬防蝕措施。

我國陰極保護技術發展得比較完備，但陰極保護檢測評價技術還比較落后，主要表現在以下兩個方面：（1）測試方法落后，長輸管線管地電位測量，普遍采用埋設測試樁來測量，這種方法在測量過程中，存在著土壤及防護層IR 降的影響，因此，通過近參比或地表法測量的極化電位，并不是真實的管道保護電位，致使長輸管道局部管段實際上處于欠保護狀況。（2）在電位測量的準確性與完整性上都需要進一步提高，部分管道基 本人工測量，沒有自動通/斷電系統，測得的是通電電位，含有 IR 降，這不符合現行標準要求。在遙測方面，國內也在大膽探索，但因路線和水平所限，進展緩慢。針對目前這些現狀，未來陰極護技術的發展大致朝以下幾個方向發展[6]：（1）實現陰極保護的計算機輔助設計、構建保護系統數學模型，優化保護參數實現對陰極保護效果的科學預測與評估。（2）開發研制對環境污染小、壽命長、穩定性好、高性能輔助陽極材料；（3）輸出功率高、體積小、環保、節能的陰極保護系統電源的應用；（4）建立陰極保護自檢測系統，以實現對陰極保護系統的遠程監測與控制。

參考文獻：

[1] 嚴大凡， 翁勇基， 董少華. 油氣長輸管道風險評價與完整性管理[M]. 北京： 化學工業出版社， 2005. 45-53.

[2] 鄧津洋， 馬夏康， 引謝平.長輸管道安全[M]. 北京： 化學工業出版社， 2004. 68-69.

[3] 郭明. 陰極保護技術的研究與應用[D]. 大慶石油學院碩士論文， 2006.8-13.

[4] 黃永昌. 電化學保護技術及其應用[J]. 腐蝕與防護，2000，21（4），191-193.

篇(2)

關鍵詞：鋼橋 腐蝕 防腐措施 熱噴涂

中圖分類號：K928.78文獻標識碼：A

1 緒 論

隨著公路橋梁的快速發展，公路鋼橋在橋梁界中所占的比例越來越大。鋼橋具有跨徑大、承載能力強、施工工期短、服役年限長等特點，被世界各國廣泛采用[1]。但是越來越多的剛橋梁身處濕熱、酸雨、鹽霧、工業大氣、海洋大氣等環境遭受著腐蝕，如何對鋼結構進行有效的防腐蝕、確保其壽命長久已成為鋼橋梁設計和建造過程中的重要環節。

2 橋梁的腐蝕環境

2.1 大氣腐蝕

橋梁長期暴露在空氣中，由于空氣中的水分、氧氣和腐蝕介質的化學和電化學作用而引起的金屬腐蝕現象稱為大氣腐蝕。大氣腐蝕的影響因素主要取決于大氣成分及空氣污染物、相對濕度、表面溫度、表金屬面狀態等。

2.2 水介質腐蝕

一般情況下淡水的腐蝕性較低，但隨著工業廢物的排入，淡水的水質也發生很多微小的變化，他們一定程度上會加速金屬的腐蝕。海水腐蝕通常按金屬與海水的接觸情況不同分為飛濺區、潮差區、全浸區和海泥區。

2.3 土壤腐蝕

金屬在土壤中的腐蝕，屬于自然狀態下的電化學腐蝕。土壤中金屬腐蝕主要受宏觀電池控制，宏觀電池腐蝕主要受陰陽極電極面積比和土壤電阻率的影響。

3 橋梁鋼結構的腐蝕形態

橋梁鋼結構的腐蝕形態多種多樣，可以分為均勻腐蝕和局部腐蝕。在局部腐蝕中，又可以細分多種形態。主要有均勻腐蝕、點蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕[2]。

3. 1 均勻腐蝕

均勻腐蝕是最常見的腐蝕形態，主要特征是腐蝕分布于整個金屬表面，并以相同的速度使金屬整體厚度減薄。

3. 2 點蝕

鋼材在適宜的環境介質中，經過一定時間大部分表面未受腐蝕，但在個別的點或微區內，由于金屬的選擇性腐蝕而出現蝕孔或麻點，隨著時間的增加，蝕孔向縱深方向發展，這種腐蝕形態稱為點蝕。點蝕的產生一般是由于氯離子吸附在金屬表面膜中某些缺陷處引起的。

3. 3 電偶腐蝕

影響電偶腐蝕的因素有環境、介質導電性、陰陽極的面積比等。在潮濕大氣中也會發生電偶腐蝕，濕度越大或大氣中含鹽分越多，則電偶腐蝕越快。

3. 4 縫隙腐蝕

縫隙腐蝕是因金屬與金屬、金屬與非金屬相連接時表面存在縫隙，在有腐蝕介質存在時發生的局部腐蝕形態，主要發生在金屬鉚接、螺栓連接、螺釘接頭、非金屬材料的法蘭墊圈與金屬材料間等部位。

3. 5 應力腐蝕

應力腐蝕是指在一定環境中由于外加或本身殘余的應力，加之腐蝕的作用，導致金屬的早期破裂現象。金屬應力腐蝕破裂只在對應力腐蝕敏感的合金上發生，純金屬極少產生。

4 鐵路鋼橋不同部位的腐蝕特性

4.1 鐵路鋼橋的桁梁結構

跨海大橋受到海洋性氣體中氯離子的侵蝕，腐蝕環境最為惡劣。處于工業區和城市的橋梁，由于大氣環境很差，受到的腐蝕也很嚴重。鐵路鋼橋大多采用明橋面，列車垃圾及廢水對鐵路橋面的腐蝕產生最直接的影響。

4.2 鋼箱梁

懸索橋和斜拉索橋的鋼箱梁的外表面，主要發生大氣腐蝕。箱梁的內部，通風很差，濕氣的聚集會引起涂層的起泡銹蝕等。

4.3 吊桿、系桿及纜索系統

橋梁的纜索系統主要指斜拉橋的斜拉索、懸索橋的主纜和吊索以及一些拱橋的吊索等。纜索系統處于高空之中，主要的腐蝕環境是大氣腐蝕。懸索橋拉索和主梁、立柱、索夾和索鞍等的結合處，通常也是最易受腐蝕的地方。

4.4 栓焊連接部位

高強螺栓連接部位應力比較集中，較鋼梁大面積部位易積水和存留灰塵，易產生縫隙腐蝕等局部腐蝕。焊縫部位易出現缺陷，并且在焊接過程中產生的焊渣是由鐵的氧化物和無機鹽類等組成的多孔混雜體，極易吸收水汽和有害氣體，產生腐蝕，該部位的腐蝕屬焊縫腐蝕。

5 鋼橋的防腐措施

5.1 涂料保護

采用涂料來保護鋼鐵，就是要提高其腐蝕電位，由腐蝕陽極成為陰極，隔絕電解質以免形成腐蝕電池。漆膜的耐腐蝕一個重要原因就是涂層作為一種高聚物薄膜，能夠不同程度地阻緩腐蝕因子水、氧和離子的透過，從而發揮防銹防腐蝕的作用。此外，涂層漆膜對腐蝕介質的穩定性，與底材的附著力以及相應的機械性能對于涂層的防腐蝕性能都有著重要的影響。涂料對橋梁用鋼鐵的保護作用主要有三種，屏蔽作用、緩蝕作用和陰極保護作用。

5.2 陰極保護

陽極保護主要是對鋼鐵進行鈍化，保護其在強氧化性質中不受腐蝕。陰極保護是使用鋼鐵成為陰極并極化，以減小、防止腐蝕可以分成犧牲陽極保護和外加電流保護。

犧牲陽極保護法，是采用一種比所要保護金屬的電位要負，即化學性質更為活潑的金屬或合金，與被保護的金屬連接在一起，依靠該金屬或合金不斷的腐蝕犧牲掉所產生的電流使其他金屬獲得陰極極化而受到保護。外加電流陰極保護是由直流電源通過輔助陽極對被保護體施加保護電流，使被保護體成為陰極并極化，從而免受腐蝕的一種保護技術。

6橋梁熱噴涂長效防腐蝕技術

熱噴涂是依靠專用設備產生的熱源（火焰、電弧等），把金屬或非金屬固體材料加熱熔融或軟化，并利用熱源自身的動力或外加高速氣流霧化，使霧化的噴涂材料快速噴射到經過預處理干凈的基體表面形成徐層過程[3]。這些噴涂層具有防腐蝕、耐磨、耐熱、抗氧化、絕緣、導電、屏蔽等性能，使基體材料本身不具備的性能得到合理的補償。

熱噴涂方法有很多種，最為常用的有火焰線材噴涂、火焰粉末噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂、激光噴涂等。

6.2.1 火焰噴涂防腐

火焰噴涂是以氧氣、乙炔氣燃燒火焰作為熱源，將鋅絲、鋁絲等加熱到熔融或高塑性狀態，在壓縮空氣高速氣流的泄引下，將熔融化的鋅、鋁霧化噴射到預先準備的噴砂表面形成涂層。但火焰噴涂生產效率低下，噴涂過程質量控制不穩定，噴涂層結合力低等問題逐漸暴露出來，作為熱噴涂長效防腐蝕技術有待用新技術來取代和完善。

6.2.2 電弧噴涂防腐

電弧噴涂是通過具有平直特性的電弧噴涂電源，使兩根分別帶有正、負電荷的金屬絲材連續被送到電弧噴槍端頭，在端部相接觸產生電弧熔化，熔融的高溫金屬液滴被壓縮空氣噴吹、霧化、噴涂至工件表面與基體形成結合良好的電弧噴涂層。

電弧噴涂層復合涂層防腐蝕失效基本順序是：有機封閉涂層老化失效后，電弧噴涂層以比較低的腐蝕速率進行自腐蝕，噴涂層厚度逐漸減薄至局部鋼鐵暴露時，開始對鋼鐵進行電化學陰極保護。因此，在電弧噴涂復合涂層的有機封閉涂層完全失效后，要每隔一定時間及時對封閉涂層進行維修，使得噴涂層一直處于完好狀態，從而可獲得相當長久耐腐蝕保護壽命，鋼鐵也根本不會發生腐蝕。

參考文獻

[1] 任必年．公路鋼橋腐蝕與防護[M ]．北 京：人民交通出版社，2002．

篇(3)

關鍵詞：硫化氫；腐蝕容器；熱噴涂

中圖分類號：TM923.59 文獻標識碼：A

1 概述

碳鋼及低合金鋼壓力容器是煉廠裝置的主要組成部分，如果發生腐蝕破壞，將給煉廠帶來極大的經濟損失，甚至發生安全事故。加氫脫酸裝置在生產過程中伴隨有大量硫化氫存在，尤其是在反應器下游，由于生產需要硫化氫濃度高，在接近常溫的容器里，有水分存在的情況下硫化氫腐蝕性極強，對裝置容器的安全使用構成嚴重威脅，因此為了抗硫化氫腐蝕延長容器安全使用壽命，加氫脫酸裝置部分容器在停工檢修階段，采用了熱噴涂鋁涂層技術來延緩硫化氫的腐蝕。

2 硫化氫的產生及腐蝕類型

在蒸餾產品中都含有一定量的硫化物（硫化物種類見表1），而加氫的原料正是蒸餾的產品，在對它們加工過程中硫化物分解產生具有活性的硫化氫，它對鋼鐵的腐蝕性極強。在加工的原料及產品中除了含硫化物雜質外還含有氮化物、環烷酸、水等，它們相互影響，相互促進，不利于其硫化氫的有效應用，導致其原材料加工過程中的麻煩，不利于其腐蝕環節的控制，導致了工作成本提升。在其工作過程中，由于其硫化氫的腐蝕作用，不能保證容器材質的質量的保障。在實際工作中， 影響其腐蝕破壞現象的因素是比較多的，其腐蝕破壞的形式也是比較多的，比如其坑蝕、全面腐蝕等。

表1

3 采用熱噴涂鋁技術依據和工藝過程

3.1 熱噴涂層技術應用于防止金屬腐蝕已有多年歷史，現在隨著科技進步已 經比較成熟。近幾年來國內國外不斷有采用熱噴涂層技術防止硫化氫腐蝕的報道。我們根據《防止硫化氫應力腐蝕的熱噴涂技術研究》（作者：王慕張秀英孫耀峰郝曉華張亦良，單位：北京工業大學）的論文結論知道，熱噴涂鋁涂層與鋼鐵基體具有較高的結合強度，完全能勝任條件較為惡劣且承受一定工作應力或殘余應力的石油設備。鋁涂層之所以具有較強的抗腐蝕能力，是由于鋁涂層在硫化氫腐蝕介質環境下，保持自身的完整性，將腐蝕介質與鋼鐵基體隔離，從而防止鋼鐵基體的一般全面腐蝕；鋁涂層也能夠一定程度上阻擋陰極反應的氫進入鋼鐵基體，從而可以延緩氫鼓泡和氫誘發階梯裂紋；當鋼鐵基體的相關部分暴露時，由于其鋁涂層電位的影響，可以避免出現鋼鐵基體的腐蝕的現象，滿足實際工作的需要。

3.2.1 熱噴涂的定義

通過某種形式的熱源應用，確保其金屬熱噴涂環節的優化，這一環節的實現，離不開對其金屬噴涂材料的應用，確保其熔融狀態的實現，促進其微?；?，這些微粒受到外部力的應用，進行一定程度的速度沖擊，實現對基體表面的沉附，這就促進了金屬圖層的形成。為了促進實際工作的應用，我們要進行其壓力容器基體材料表面的應用，通過對其熱噴涂技術的應用，保證其金屬保護涂層的形成，確保其耐腐性的提升。增強壓力容器的耐腐性能，延長使用壽命。

3.2.2 熱噴涂的技術優點

為了滿足表面涂層系統的健全的需要，我們要進行其熱噴涂技術的應用，由于該技術的自身的應用優勢，其得到了全社會范圍的普及，突破了對噴涂施工對象的自身尺寸的限制，突破了傳統的噴涂模式 的局限性。保證其內部構件的相關表面部分的有效噴涂。在噴涂過程中，由于其母材的受熱溫度的控制，其母性性能比較穩定，其涂層厚度也可以得到一定程度的深化控制。其工藝簡單，較其他防腐措施效果好，成本低。

3.2.3 熱噴涂工藝過程

這次熱噴涂鋁涂層采用火焰噴涂法，工藝流程如表2。

（1）表面凈化環節

在噴涂工作開展之前，我們要進行噴涂準備工作的強化，保證其噴涂容器的內表面的有效凈化，實現其表面的污垢、油污等的有效清理，保證其表面的有效清潔。清除油物通常用蒸汽吹掃，有時也可以用汽油或洗滌劑。

（2）表面粗化環節

我們也要進行其表面粗化模式的應用，確保其噴砂模式的應用，通過對其壓縮空氣環節的優化，進行其相關噴砂裝置系統的健全，促進其相關容器表面的清潔粗化工作的開展，確保其噴砂材料的有效應用，進行多角冷硬鑄鐵砂的應用，實現對其硬度值的有效控制。比如其剛玉砂的應用，確保其碰砂之后的容器表面粗糙度的有效控制，實現其粗化目的的深化，保證工件的實際操作環節的優化，滿足實際工作的需要，進行其容器表面及其土層之間的結合強度的控制，促進其下序環節的穩定運行，有助于該環節的表面粗化環節的穩定發展。

（3）噴涂工作層優化措施

為了滿足實際工作的需要，我們要用壓縮空氣將粘附在容器表面的碎砂粒吹凈。由于噴砂后的容器表面活性較強，容易發生污染和氧化，因此應盡快進行噴涂?；鹧鎳娡康幕具^程如下：使噴涂的鋁絲材料融化成液體或熔融狀態將液體或熔融狀態的鋁細化成微粒，軟化或融化的微粒鋁向前飛行，微粒在容器表面發生碰撞、變形、凝固和堆積，形成涂層。這四個過程是在極短的時間內進行的，其中前兩個過程幾乎是同時進行的。

（4）涂層封孔環節

在日常工作過程中，我們可以得知，熱噴涂層存在微小孔隙，孔隙相互連接，有時可從表面延伸到容器基體，因而降低了涂層的保護作用，而熱噴涂層經過封閉處理后，孔隙率降低，耐一般腐蝕的性能大大提高。噴涂層的孔隙可通過時效生成金屬鹽類封閉，或利用涂料，形成熱噴涂層加涂料封閉的復合涂層，使防護壽命成倍提高。

結語

腐蝕與防護是一對矛盾，腐蝕是自然的，我們不能從根本上抑制腐蝕，我們采取的熱噴涂鋁層防腐措施，只是減緩裝置容器的腐蝕，并不是阻止腐蝕，我們應該認識到這一點，所以在停工檢修時要做好容器材質探傷。

參考文獻

[1]腐蝕與防護手冊[M].化學工業部化工機械研究院.

篇(4)

【關鍵詞】燃氣管道；腐蝕；檢測技術

中圖分類號：TU996文獻標識碼： A

一、前言

燃氣管道的檢測技術是的防燃氣管道腐蝕的常用外處理手段，主要是用于燃氣管道的腐蝕檢測的項目中。保證管道腐蝕檢測的質量是整個燃氣管道項目管理的重要環節。下文將對燃氣管道的腐蝕和檢測技術進行分析。

二、燃氣管道的腐蝕檢測技術現狀

管道輸送作為燃氣輸送的一種主要方式 ，其在我國的燃氣輸送中得到廣泛的應用 ，據不完全統計 ，我國已建成的石油和天然氣管道已超過 2 萬 km，擬建設的管道也有近萬公里。這么多的管道分布的地域極其廣闊 ，其所敷設的環境也具有十分復雜、位置相對隱蔽的特點 ，管道一旦發生失效破壞將難以被人所發覺 ，導致其泄漏將造成巨大的經濟損失 ，同時還將對人身安全和環境等都造成及其嚴重的破壞。在燃氣管道泄漏事故中很大一部分是由于管道的腐蝕而導致的 ，主要包括管道內腐蝕及管道外腐蝕兩種。其中 ，燃氣管道管外腐蝕是所有導致管道事故中最重要的誘因 ，同時對燃氣管道的破壞也極其嚴重。

三、燃氣管道腐蝕原因分類

金屬腐蝕是金屬與周圍介質發生化學、電化學或物理作用成為金屬化合物而受破壞的一種現象。 作為金屬，燃氣管道的腐蝕可分為電腐蝕和自然腐蝕。電腐蝕是指金屬與電解質因發生電化學反應而產生破壞的現象，往往是由于直流電體和電防腐設備泄漏電流引起的腐蝕。自然腐蝕則是除此之外在自然狀態下產生的腐蝕。

1、電腐蝕

電腐蝕往往表現為縫隙腐蝕和點腐蝕。燃氣管道一般是由螺栓、焊接等方式連接的，在這些連接件或焊接接頭缺陷處可能出現狹窄的縫隙，其縫寬(一般在 0.025~0.1 mm)足以使電解質溶液進入，使縫內金屬與縫外金屬構成短路原電池，并且在縫內發生強烈的局部腐蝕。點腐蝕是指腐蝕集中于金屬表面的局部區域范圍內，并深入到金屬內部的孔狀腐蝕形態，容易導致管道穿孔。

2、自然腐蝕

自然腐蝕包括化學腐蝕、應力腐蝕、細菌腐蝕等。一般會使管道產生均勻的大面積銹斑及腐坑。

四、管道狀態檢測技術及裝備

一般說來,管道安全維護的方式可以分為主動維護、被動維護及全部更換3種川。主動維護即通過定期及不定期的檢測,了解在線管道的受損狀況,作出壽命預測,按安全規范主動而適時采取的維護措施;被動維護即發現泄漏或發生事故以后,立即組織力量趕赴現場搶修、搶換、搶險,以恢復管道運行,阻止事態擴大;全部更換即對于已使用了若干年的管道,為避免發生事故,全部更換成新管道。根據國外的統計，主動維護是管道管理的理想狀維護措施主動維護被動維護全部更換態,而要實現主動維護,管道檢測是其基本前提。傳統的管道在線檢測均采用管外抽樣檢測,即將被測管道按一定抽樣間隔開挖后,以手工接觸法逐點進行檢測。這種方法費工費時,成本高、周期長,由于不能進行全面檢測,故難以保證缺陷不漏檢;而且還不適于檢測公路、鐵路、海洋等區域下的管道,因此用于管內檢測的機器人便應運而生。

管內檢測機器人是在管內極限環境中順利運動的機電一體化裝置,它可以攜帶各種檢測設備同步前進,在操作人員的遠距離控制下完成管道缺陷檢測作業。目前已研制的管道內檢測機器人根據不同的特征可分為很多類型。如按功能可為測厚機器人、測徑機器人、焊接管道機器人等;按行走方式可分為輪式、履帶式、足式、振動式和蠕動式管道機器人等;按檢測手段可將其分為漏磁、超聲波、聲發射、渦流和攝像檢測機器人等;按驅動方式可分為自主驅動機器人和介質差壓驅動機器人等。其中,介質差壓驅動機器人具有實用性好、行走距離長、所需動力源方便、結構緊湊等優點,特別適用于油氣管道的檢測。

然而,在國際上,直到目前管道檢測機器人技術還屬于壟斷技術,美、英、法、德日、挪威等國研制的管道機器人處于世界領先地位,他們的產品已實用化、商品化。但他們的技術嚴密封鎖,處于絕對保密狀態。一般不出售產品和技術,只提供在線檢測服務,收取高昂的服務費用。在國內,管道檢測機器人的研究還處于起步階段,雖然有一些成果,但還有許多問題沒有解決,離工程應用還有不小的距離。因此,必須下大力進行研究,以開發新型的擁有自主知識產權的管道檢測裝備,提升管道檢測技術及手段,使管道檢測及管理規范化,并逐步實現由被動維護向主動維護的轉化。

五、燃氣管道腐蝕的檢測方法

現在的燃氣管道敷設中,埋地鋼制管道的外腐蝕保護一般由絕緣層和陰極保護組成的防護系統來承擔。通過對陰極保護系統進行檢測?？梢耘袛喙艿婪栏瘜拥膿p壞程度,從而得到管道受腐蝕的情況。

1 、標準管/地電位法

標準管/地電位法是利用數字萬用表測試接地硫酸銅電極與管道上的 CP 電位, 通過電位的分布,間接評定涂層的質量狀況。這種方法能快速測量管線的陰極保護電位, 但它測試的數據受許多因素的制約, 經常會漏檢和誤判, 而且它不能確定缺陷大小、位置以及防腐保溫層的剝離。

2 、密間歇電位法

此法與標準管/地電位類似,可以說是標準管/地電位的加密測試。該法能測定 CP 系統的效果, 間接反映防腐保溫層狀況, 并能判斷缺陷的嚴重性, 自動采集數據。但此法的測試數據受許多因素的制約, 不能確定缺陷大小、位置以及防腐保溫層的剝離。

3、 直流電壓梯度法

此法在管道上加載直流信號,用測量管道防腐層破損裸漏點和土壤之間存在的電壓梯度, 來判別防腐層的缺陷。該方法能準確地檢測出防腐層的破損位置, 亦可估算缺陷大小, 并通過 IR%判定缺陷的嚴重程度。但該方法在沒有陰極保護的管道上不能使用, 需要大量的原始數據, 對土壤的含水量要求也較高, 同時雜散電流、土壤電阻率等環境因素會引起測量誤差。

4、 電位梯度法

此法在管道加載交流信號。當交變信號經過管道防腐層的破損點處時會流失到土壤中, 因而電流密度隨著遠離破損點的距離而減小, 在破損點的上方形成了一個交流電壓梯度, 通過電壓梯度即接受信號的強弱來判定防腐層的破損點。此法能識別破損點大小, 微小漏點也能測到, 但不能指示缺陷的嚴重程度、CP 效率和防腐層剝離,而且易受外界電流的干擾, 對操作者的技能要求較高, 還經常給出不存在的缺陷信息。同時, 水泥或瀝青地面接地難。

5 、多頻管中電流法

該法用發射機向管道發射某一頻率的信號電流, 管道外防腐層破損或老化處會有電流流失, 管道周圍磁場的強度就會減弱, 通過磁場強度的強弱來判斷缺陷的存在。這種方法可對破損點進行定位, 受地面環境影響較小, 但測量結果不直觀, 不能測量 CP 效率, 不能測量防腐層剝離, 易受外界電流的干擾, 且需預先獲得一些參數, 如管體的電阻、防腐層的電容率等。

6 、變頻- 選頻法

該方法是在管道上加載交流信號, 通過管道上的標樁檢測同一頻率的信號, 同步改變發、收頻率直到接收功率是發射功率的 5%以下即可認為“信號損耗殆盡”, 然后利用兩標樁之間管體長度和直徑、管壁厚度、土壤特性阻抗等有關參數計算標樁之間防腐保溫層的漏電阻。此法測出的是某一段內平均漏電阻, 可評價整條管道防腐層的綜合保護性能, 受地面環境影響較小。但此法不能檢測出具體的破損點位置, 計算結果中人為因素多,誤差大, 尤其是對于公用燃氣管道, 其線傳輸理論模型在管路復雜的情況下難以適應, 不能有效地判斷破損點位置。

六、結束語

總之，在整個城市燃氣管道防腐與檢測的過程中，要重視防腐檢測設計中的每一個環節，預防檢測防腐過程的不徹底的發生，保證防腐檢測設計的規范性，使整個防腐檢測過程質量得到保證。

參考文獻：

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篇(5)

關鍵詞：接地裝置 運行管理

中圖分類號：U225.4+5

一、前言

電是生活中不可缺少的一部分，生活上所有使用電源的電器都需要電，但是有句話說得好“電看不到，摸不著”當電氣設備的絕緣損壞時，可能使正常不帶電的金屬外殼或支架帶電，如果人身觸及這些帶電的金屬外殼或支架，便會發生觸電事故，危及生命危險及安全生產。

為了防止這種觸電事故，應采取有效的保護接地措施，即將正常時不帶電的金屬外殼和支架接地，確保人身安全。那什么是接地？什么是接地保護裝置？接下來我我們就來一一了解什么是接地裝置、接地裝置的標準以及接地裝置的運行管理。

二、接地裝置的概念

電氣設備的任何部分與大地（土壤）間作良好的電氣連接稱為接地。

接地是確保電氣設備正常工作和安全防護的重要措施。電氣設備接地通過接地裝置實施。接地裝置由接地體和接地線組成。與土壤直接接觸的金屬體稱為接地體；連接電氣設備與接地體之間的導線（或導體）稱為接地線。

用來實現電氣設備外殼或支架接地的引線和接地極，稱為接地裝置。

三、接地的類型

（1）工作接地為滿足電力系統或電氣設備的運行要求，而將電力系統的某一點進行接地，稱為工作接地，如電力系統的中性點接地；

（2）防雷接地為防止雷電過電壓對人身或設備產生危害，而設置的過電壓保護設備的接地，稱為防雷接地，如避雷針、避雷器的接地；

（3）保護接地為防止電氣設備的絕緣損壞，將其金屬外殼對地電壓限制在安全電壓內，避免造成人身電擊事故，將電氣設備的外露可接近導體部分接地，稱為保護接地，如：

①電機、變壓器、照明器具、手持式或移動式用電器具和其他電器的金屬底座和外殼；

②電氣設備的傳動裝置；

③配電、控制和保護用的盤（臺、箱）的框架；

④交直流電力電纜的構架、接線盒和終端盒的金屬外殼、電纜的金屬護層和穿線的鋼管；

⑤室內、外配電裝置的金屬構架或鋼筋混凝土構架的鋼筋及靠近帶電部分的金屬遮攔和金屬門；

⑥架空線路的金屬桿塔或鋼筋混凝土桿塔的鋼筋以及桿塔上的架空地線、裝在桿塔上的設備的外殼及支架；

⑦變（配）電所各種電氣設備的底座或支架；

⑧民用電器的金屬外殼，如洗衣機、電冰箱等。

（4）重復接地在低壓配電系統的TN-C系統中，為防止因中性線故障而失去接地保護作用，造成電擊危險和損壞設備，對中性線進行重復接地。TN-C系統中的重復接地點為：

①架空線路的終端及線路中適當點；

②四芯電纜的中性線；

③電纜或架空線路在建筑物或車間的進線處；

④大型車間內的中性線宜實行環形布置，并實行多點重復接地；

（5）防靜電接地為了消除靜電對人身和設備產生危害而進行的接地，如將某些液體或氣體的金屬輸送管道或車輛的接地；

（6）屏蔽接地為防止電氣設備因受電磁干擾，而影響其工作或對其它設備造成電磁干擾的屏蔽設備的接地。

四、接地裝置的技術要求

（1）變電所的接地裝置：

①變電所的接地裝置的接地體應水平敷設。其接地體采用長度為2.5m、直徑不小于12mm的圓鋼或厚度不小于4mm的角鋼，或厚度不小于4mm的鋼管，并用截面不小于25mm×4mm的扁鋼相連為閉合環形，外緣各角要做成弧形。

②接地體應埋設在變所墻外，距離不小于3m，接地網的埋設深度應超過當地凍土層厚度，最小埋設深度不得小于0.6m.

③變電所的主變壓器，其工作接地和保護接地，要分別與人工接地網連接。

④避雷針（線）宜設獨立的接地裝置。

（2）易燃易爆場所的電氣設備的保護接地：

①易燃易爆場所的電氣設備、機械設備、金屬管道和建筑物的金屬結構均應接地，并在管道接頭處敷設跨接線。

②在1kV以下中性點接地線路中，當線路過電流保護為熔斷器時，其保護裝置的動作安全系數不小于4，為斷路器時，動作安全系數不小于2.

③接地干線與接地體的連接點不得少于2個，并在建筑物兩端分別與接地體相連。

④為防止測量接地電阻時產生火花引起事故，需要測量時應在無爆炸危險的地方進行，或將測量用的端鈕引至易燃易爆場所以外地方進行。

（3）直流設備的接地：

由于直流電流的作用，對金屬腐蝕嚴重，使接觸電阻增大，因此在直流線路上裝設接地裝置時，必須認真考慮以下措施。

①對直流設備的接地，不能利用自然接地體作為PE線或重復接地的接地體和接地線，且不能與自然接地體相連。

②直流系統的人工接地體，其厚度不應小于5mm，并要定期檢查侵蝕情況。

（4）手持式、移動式電氣設備的接地：

手持式、移動式電氣設備的接地線應采用軟銅線，其截面不小于1.5 mm2，以保證足夠的機械強度。接地線與電氣設備或接地體的連接應采用螺栓或專用的夾具，保證其接觸良好，并符合短路電流作用下動、熱穩定要求。

（5）煤礦井下接地的要求：

井下各種電氣設備雖然都裝了單獨的接地體，但當人體觸及帶電外殼時，并不能消除電的危險。為了防止不同電氣設備的不同相同時碰殼所帶來的危險，就必須采用共同接地線，不同相同時接地時會在共同接地線上形成較大的短路電流，使短路保護可靠作用，切斷電源，并嚴格按照《煤礦安全規程》第四百八十二條、第四百八十三條、第四百八十四條、第四百八十五條、第四百八十六條、

第四百八十七條執行。

五、接地裝置運行

接地裝置運行中，接地線和接地體會因外力破壞或腐蝕而損傷或斷裂，接地電阻也會隨土壤變化而發生變化，因此，必須對接地裝置定期進行檢查和試驗

（1）檢查周期：

①變電所的接地裝置一般每年檢查一次；

②根據車間或建筑物的具體情況，對接地線的運行情況一般每年檢查1～2次；

③各種防雷裝置的接地裝置每年在雷雨季前檢查一次。

④對有腐蝕性土壤的接地裝置，應根據運行情況一般每3～5年對地面下接地體檢查一次；

（2）檢查項目：

①檢查接地裝置的各連接點的接觸是否良好，有無損傷、折斷和腐蝕現象。

②對含有重酸、堿、鹽等化學成分的土壤地帶（一般可能為化工生產企業、藥品生產企業及部分食品工業企業）應檢查地面下500mm以上部位的接地體的腐蝕程度。

③在土壤電阻率最大時（一般為雨季前）測量接地裝置的接地電阻，并對測量結果進行分析比較。

六、接地裝置的接地電阻值不符合要求時的改進措施：

（1）增加接地體的總長度或增加垂直接地體的數量。

（2）在接地體周圍更換土壤電阻率低的土，如黃粘土、黑土（土壤電阻率在50Ω以下）。

（3）采用化學降阻劑，處理接地體。

七、結束語

在現實生活中越來越多地出現用電事故，究其主要原因，大多是因為人們不重視電氣設備接地裝置的運行和維護，所以有必要進行探討以引起人們的警覺。有必要的保證接地系統的完整和完善，通過對本人工作的南山煤礦35KV變電站的接地系統的檢查，并實地測量了其接地電阻，都符合標準！能保證供電的要求以及全礦的安全用電。另外在低壓配電系統中，有接地要求的單相設備，應用三孔插座，不得使用兩孔插座，三孔插座也不得用于三相電源的設備。使用雙孔插座時，接線應正確，將插座上的電源中性線的孔和接地的孔用導線分別連接到工作中性線（N）和保護線（PE）上，不得將插座上的電源中性線的孔和接地線串聯，以防止中性線松落時，設備外殼帶電危及人身安全。還有杜絕習慣性違章，嚴格按照操作規程來進行電氣設備的操作。生命短暫，請珍愛生命！

八、參考資料

國家標準GB14050《系統接地的形式及安全技術要求》