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上篇 管道防腐层 5

第1章 管道及防腐层发展史 5

参考文献 5

第2章 管道材质分类 6

2.1 钢质管道 6

2.2 铸铁管道 6

2.3 混凝土管道 7

2.4 合成材料管道 7

2.5 保温管道 8

2.6 其他类型管道 8

第3章 钢质管道外壁腐蚀及防腐层 10

3.1 埋地管道 10

3.1.1 外腐蚀环境 10

3.1.2 外腐蚀等级 13

3.1.3 外防腐层要求 13

3.1.4 外防腐层种类 19

3.1.5 外防腐层的选择与设计 20

3.2 架空管道 22

3.2.1 架空管道腐蚀环境 22

3.2.2 架空管道外腐蚀等级 22

3.2.3 架空管道外防腐层要求 23

3.2.4 架空管道外防腐层结构 24

3.3 地沟敷设管道 25

3.3.1 地沟敷设外腐蚀环境 25

3.3.2 地沟敷设外腐蚀等级及结构 25

3.4 水下管道 26

3.4.1 水下腐蚀环境 26

3.4.2 水下腐蚀等级 26

3.4.3 水下防腐层要求 27

3.4.4 水下防腐层种类与标准 27

参考文献 27

第4章 钢质管道内壁腐蚀与防腐层 28

4.1 常温普通水管道内防腐层 28

4.1.1 内腐蚀环境 28

4.1.2 内腐蚀等级 28

4.1.3 内防腐层要求 29

4.1.4 内防腐层的种类与标准 29

4.2 含油热水管道内防腐层 34

参考文献 35

第5章 铸铁管道内外腐蚀与防腐层 36

5.1 铸铁管道外腐蚀环境 36

5.2 铸铁管道外腐蚀等级 36

5.3 铸铁管道外防腐层要求 37

5.4 铸铁管道外防腐层种类及标准 37

5.5 铸铁管道外防腐层等级及结构 37

5.6 铸铁管道内壁腐蚀与防腐层 38

第6章 混凝土管道内外腐蚀与防腐层 39

6.1 内外腐蚀环境 39

6.2 钢筋混凝土管内外腐蚀等级 41

6.3 内外防腐层要求 42

6.4 内外防腐层种类与标准 42

6.4.1 内外防腐层种类 42

6.4.2 内外防腐层等级和结构 44

第7章 管道防腐层施工技术与标准 47

7.1 表面处理 47

7.2 石油沥青防腐层 48

7.2.1 施工工艺流程图及说明 49

7.2.2 防腐层等级及结构 49

7.2.3 防腐层原材料 50

7.2.4 防腐层施工工艺及控制要点 52

7.2.5 质量检查 54

7.2.6 防腐层补伤、补口 55

7.2.7 防腐层评价 56

7.2.8 小结 57

7.3 煤沥青防腐层 58

7.3.1 施工工艺流程图及说明 58

7.3.2 防腐层等级及结构 59

7.3.3 防腐层原材料 60

7.3.4 防腐层施工工艺及控制要点 62

7.3.5 质量检查 64

7.3.6 防腐层补伤、补口 65

7.3.7 防腐层评价 65

7.4 挤压聚乙烯防腐层 66

7.4.1 施工工艺流程图及说明 66

7.4.2 防腐层等级及结构 67

7.4.3 防腐层原材料 67

7.4.4 防腐层施工工艺及控制要点 70

7.4.5 质量检查 71

7.4.6 防腐层性能 72

7.4.7 防腐层补伤、补口 72

7.4.8 防腐层评价 76

7.5 环氧煤沥青防腐层 76

7.5.1 施工工艺流程图及说明 77

7.5.2 防腐层等级及结构 78

7.5.3 防腐层原材料 79

7.5.4 防腐层施工工艺及控制要点 81

7.5.5 质量检查 82

7.5.6 防腐层补伤、补口 83

7.5.7 防腐层评价 83

7.6 环氧煤沥青冷缠带防腐层 86

7.6.1 防腐层原材料 87

7.6.2 防腐层施工工艺 88

7.6.3 防腐层施工控制要点 89

7.6.4 防腐层补伤、补口 89

7.6.5 防腐层评价 89

7.7 聚氨酯涂料防腐层 90

7.7.1 施工工艺流程图及说明 91

7.7.2 防腐层厚度 91

7.7.3 涂料和防腐层性能 92

7.7.4 防腐层施工工艺及控制要点 92

7.7.5 防腐层质量检查 92

7.7.6 防腐层补伤、补口 94

7.7.7 防腐层评价 94

7.8 熔结环氧粉末防腐层 95

7.8.1 施工工艺流程图及说明 95

7.8.2 防腐层等级及结构 96

7.8.3 防腐层原材料 96

7.8.4 防腐层施工工艺及控制要点 100

7.8.5 质量检查 101

7.8.6 防腐层补伤、补口 101

7.8.7 防腐层评价 101

7.9 聚乙烯胶黏带防腐层 102

7.9.1 施工工艺流程及说明 102

7.9.2 防腐层等级及结构 103

7.9.3 防腐层原材料 103

7.9.4 防腐层施工工艺及控制要点 105

7.9.5 质量检查 105

7.9.6 防腐层补伤、补口 106

7.9.7 防腐层评价 106

7.10 液体环氧涂料防腐层 107

7.10.1 防腐层的涂料体系 109

7.10.2 施工工艺流程图及说明 116

7.10.3 防腐层等级与标准 118

7.10.4 防腐层施工控制要点 118

7.10.5 质量检查 118

7.10.6 防腐层补伤、补口 119

7.10.7 小结 119

7.11 管道内补口施工技术 119

7.11.1 半机械化补口 120

7.11.2 自动补口机补口 120

参考文献 122

附录 上篇所引用的相关标准目录 123

下篇 管道阴极保护 126

第8章 阴极保护原理 126

8.1 阴极保护发展历史 126

8.2 电化学腐蚀电池 127

8.2.1 金属的电极电位 127

8.2.2 电化学腐蚀电池的组成 128

8.2.3 活性极化和浓度极化 128

8.2.4 电流的流动方向 129

8.3 阳极电化学反应 130

8.3.1 阳极电化学反应 130

8.3.2 阴极电化学反应 131

8.4 法拉第定律 131

8.5 影响阴极保护效果的因素 132

参考文献 134

第9章 牺牲阳极阴极保护 135

9.1 牺牲阳极阴极保护原理 135

9.2 牺牲阳极阴极保护应用 135

9.2.1 牺牲阳极阴极保护的应用场合 135

9.2.2 使用牺牲阳极注意事项 136

9.3 镁牺牲阳极 137

9.3.1 镁阳极的应用 137

9.3.2 镁阳极消耗量计算 139

9.4 锌牺牲阳极 139

9.4.1 锌阳极的应用 139

9.4.2 锌阳极消耗量计算 141

9.5 铝牺牲阳极 141

9.5.1 铝阳极的应用 141

9.5.2 铝阳极用量计算 143

9.5.3 铝阳极电容量与表面电流密度的关系 143

9.5.4 牺牲阳极与电解液的电阻 144

9.6 带状阳极 144

9.7 回填料 146

第10章 外加电流阴极保护 147

10.1 外加电流阴极保护 147

10.2 外加电流阴极保护系统特点 147

10.2.1 优点 147

10.2.2 缺点 148

10.3 外加电流阴极保护电源 148

10.3.1 电源类型 148

10.3.2 恒电位仪一般规定 149

10.3.3 恒电位仪基本要求 149

10.4 外加电流阴极保护阳极 150

10.4.1 对阳极材料的要求 150

10.4.2 废钢阳极 150

10.4.3 石墨阳极 150

10.4.4 高硅铸铁阳极 151

10.4.5 铂阳极 152

10.4.6 聚合物线型阳极 152

10.4.7 混合金属氧化物线型阳极 153

10.4.8 混合金属氧化物阳极 153

10.4.9 网状阳极 154

10.5 外加电流阴极保护回填料 155

10.5.1 阳极地床焦炭填料的作用 155

10.5.2 对填料的要求 155

10.5.3 焦炭回填料的来源 156

参考文献 156

第11章 杂散电流腐蚀干扰及排除 157

11.1 杂散电流腐蚀干扰的分类 157

11.2 静态直流腐蚀干扰 158

11.2.1 阴极保护电流流动的途径 158

11.2.2 阳极电压场 158

11.2.3 阴极电压场 160

11.2.4 管道经过阳极、阴极电压场 160

11.2.5 直流杂散电流干扰的性质 160

11.2.6 电流排放区的化学反应 161

11.2.7 直流杂散电流的检测 161

11.2.8 直流杂散电流的排除 163

11.2.9 排流效果的评定 166

11.3 动态直流腐蚀干扰 166

11.3.1 动态直流杂散电流的检测 167

11.3.2 在动态杂散电流干扰下如何判断阴极保护的有效性 168

11.3.3 动态直流杂散电流的排除 168

11.3.4 排流效果的评定 171

11.4 直流输电系统腐蚀干扰 171

11.4.1 直流输电线路干扰的特点 171

11.4.2 直流输电线路干扰的排除 172

11.4.3 直流输电线路引起的阴极保护设备损毁 172

11.5 交流腐蚀干扰 172

11.5.1 电容型干扰 173

11.5.2 传导型干扰 173

11.5.3 电感型交流干扰 175

参考文献 179

第12章 阴极保护设施及安装程序 180

12.1 块状牺牲阳极系统的安装 180

12.1.1 牺牲阳极安装位置 180

12.1.2 牺牲阳极安装程序 181

12.2 带状阳极安装 181

12.2.1 锌阳极带安装位置 181

12.2.2 锌阳极带安装程序 181

12.3 阴极保护电源设备安装 182

12.3.1 恒电位仪的安装位置 182

12.3.2 电缆性质的判断 182

12.4 浅埋阳极地床安装 183

12.4.1 阳极地床的安装位置 183

12.4.2 阳极地床的安装程序 183

12.5 连接电缆的敷设 183

12.6 长效硫酸铜参比电极 184

12.7 纯锌参比电极 184

12.8 整体式绝缘接头 185

12.8.1 绝缘接头的构造 185

12.8.2 绝缘接头技术指标 185

12.8.3 绝缘接头非保护侧的腐蚀及预防 186

12.9 电位测量极化探头及参比管 188

12.9.1 极化探头的应用 188

12.9.2 极化探头的构造 188

12.9.3 极化探头的安装 188

12.10 聚碳酸酯测试桩 189

12.11 防爆火花间隙 189

12.12 铝热焊接操作步骤 190

12.12.1 铝热焊焊接程序 190

12.12.2 注意事项 191

12.13 直流去耦合器 191

12.13.1 直流去耦合器的用途 191

12.13.2 直流去耦合器的工作原理 191

参考文献 192

第13章 阴极保护指标 193

13.1 参比电极电位 193

13.1.1 对参比电极的要求 193

13.1.2 其他电极相对于氢电极的电位 193

13.2 管地电位中的/R降 194

13.2.1 /R降的产生 194

13.2.2 /R降的消除 194

13.3 埋地管道阴极保护判断准则 195

13.3.1 NACE SP 0169—2007的规定 196

13.3.2 GB/T21448—2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》的规定 196

13.3.3 通电电位判断指标 197

13.3.4 管地电位正负交变时的判断指标 197

参考文献 198

第14章 阴极保护参数测量技术 199

14.1 测量仪器 199

14.2 电位极性 199

14.3 自然电位的测量 200

14.4 通电电位的测量 200

14.5 断电电位的测量 201

14.6 近间距电位测量 201

14.6.1 适用范围 201

14.6.2 测量步骤 202

14.7 牺牲阳极开路电位测量 202

14.8 极化探头电位测量 203

14.9 牺牲阳极输出电流测量 205

14.9.1 标准电阻法 205

14.9.2 直测法 205

14.10 绝缘接头性能测量 206

14.10.1 兆欧表法 206

14.10.2 电位法 207

14.11 结构接地电阻测量 207

14.11.1 长接地体接地电阻 207

14.11.2 短接地体接地电阻 208

14.12 土壤电阻率测量 209

14.12.1 等距法 209

14.12.2 不等距法 210

14.13 直流地电位梯度法 211

14.14 音频检漏法 211

14.15 防腐层PCM测量 212

14.15.1 检测原理 212

14.15.2 检测内容 212

14.16 牺牲阳极及防腐层漏点的区分 212

14.17 防腐层电阻率的测量 213

14.17.1 测量原理 213

14.17.2 防腐层电阻率测量举例 213

14.18 结构对地电阻的计算 214

14.18.1 对地电阻的计算 214

14.18.2 计算举例 215

参考文献 215

第15章 阴极保护系统运行及维护 216

15.1 阴极保护站的日常维护管理 216

15.1.1 阴极保护设施的日常维护 216

15.1.2 恒电位仪的维护 216

15.1.3 保护率 217

15.1.4 运行率 217

15.1.5 恒电位仪故障排除 217

15.2 管道沿线阴极保护设施的维护 217

15.2.1 测试桩的维护 217

15.2.2 套管穿越的维护 218

15.2.3 管道与接地网短路 218

15.3 阴极保护系统日常测量 219

15.3.1 日常设施检查内容 219

15.3.2 测量结果分析 219

15.4 防腐层完整性检测 220

15.4.1 防腐层外检测内容 220

15.4.2 防腐层检测方法 220

15.4.3 防腐层绝缘等级划分 221

15.4.4 防腐层缺陷点修补排序原则 222

15.5 阴极保护有效性检测 222

15.5.1 阴极保护有效性检测内容 222

15.5.2 测量结果的分析 223

15.6 杂散电流干扰检测 223

15.6.1 杂散电流干扰检测内容 223

15.6.2 受杂散电流干扰时阴极保护有效性判断指标 224

15.7 各国规范对阴极保护系统检测周期的规定 224

15.8 阴极保护资料管理 225

15.9 阴极保护系统维护中的安全问题 225

参考文献 226

索引 227