前 言

本規(guī)范是根據(jù)中國(guó)石油天然氣總公司 (96) 中油技監(jiān)字第

52號(hào)文中下達(dá)的任務(wù)修訂的。根據(jù)任務(wù)要求，本次修訂時(shí)將

SYJ 19--86 和SYJ 20- 86進(jìn)行了合并，并將原來(lái)的應(yīng)用技術(shù)

標(biāo)準(zhǔn)改為設(shè)計(jì)規(guī)范

本規(guī)范對(duì)埋地鋼質(zhì)管道犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)的設(shè)計(jì)、應(yīng)用技

術(shù)、施工及管理作了描述，對(duì)陽(yáng)極的種類、成分、規(guī)格及性能也

提出了基本要求。

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

關(guān)內(nèi)容:

~— 鎂、鋅陽(yáng)極各兩種成分;

-一-復(fù)合式陽(yáng)極;

一一m 狀陽(yáng)極規(guī)格;

一 辭接地極 ;

S 藝計(jì)算。

本規(guī)范由中國(guó)石油天然氣總公司石油規(guī)劃設(shè)計(jì)總院提出并歸

口

本規(guī)范委托中國(guó)石油天然氣管道勘察設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)解釋

本規(guī)范主編單位: 中國(guó)石油天然氣管道勘察設(shè)計(jì)院·

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人 胡士信 徐 快

次

總則

術(shù)語(yǔ) 二

一般規(guī)定

技術(shù)條件

鎂合金陽(yáng)極 二“.’

鋅合金陽(yáng)極 ?’二

鎂、鋅復(fù)合式陽(yáng)極

陽(yáng)極質(zhì)量保證

工藝計(jì)算

工程設(shè)計(jì)

6.1 陽(yáng)極種類的選擇

6 2 陽(yáng)極地床 二’? 口? ， ’? ’二‘’ . 二’..? ’.‘? ’: . ‘”.. . ? ’

63 陽(yáng)極分布 ·····，.···.··“.? ’二‘.‘二‘二”‘? ’.’二‘?’.

6.4 測(cè)試系統(tǒng) ’·“..?’.? . ’”.‘”.? ‘.?‘’ . 二“? . ’. . ’.“- .

7 施工要求

8 運(yùn)行與管理

用詞和用語(yǔ)說(shuō)明·········“·、····”一’‘””“‘·’‘·.? ”

附件 埋地鋼質(zhì)管道犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范

條文說(shuō)明 ....................................................·一 ( 19 )

I 總 則

1.0.1 為了有效地實(shí)施犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)技術(shù)，做到技術(shù)先

進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量，特制定本規(guī)范。

1.0.2 本規(guī)范適用于埋地及水中鋼質(zhì)管道犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)系

統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

本規(guī)范不適用于海洋環(huán)境中犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)

1.0.3 在犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，除執(zhí)行本規(guī)范外，

未涉及部分應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) (規(guī)范) 的要求執(zhí)行

1.0.4 引用標(biāo)準(zhǔn)二

G B / T 4948一一1985 鋁 V - 0 系合金犧牲陽(yáng)極

SY J 23- 86 埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)試方法

— i

2 術(shù) 語(yǔ)

2.0.1 陰極保護(hù) cathodic protection

通過(guò)降低腐蝕電位而達(dá)到的電化學(xué)保護(hù)。

2.0.2 犧牲陽(yáng)極 sacrificial anode

靠著自身腐蝕速度的增加而提供陰極保護(hù)電流的金屬或合

金

犧牲陽(yáng)極通常有鎂、鋅、鋁三類。

2.0.3 ir w時(shí)性陰極保護(hù) tem porary cathodic protection

在管道埋人地下后，正式陰極保護(hù)尚未投運(yùn)之前對(duì)強(qiáng)腐蝕地

區(qū)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(duì)或幾對(duì)犧牲陽(yáng)極，互相用絕緣墊隔開，再用填料填

充并包扎，通過(guò)填料的電阻9 合起來(lái)，以消除強(qiáng)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(dǎo)體，彼此排列相連，以提供一

個(gè)跨步距離范圍內(nèi)的等電位·

為了不影響管道的陰極保護(hù)，通?？刹捎面V帶或鋅帶

2.0.6 填包料 backfill

為改善埋地陽(yáng)極工作條件而填塞在陽(yáng)極四周的導(dǎo)電性材料。

2.0.7 冷隔

金屬澆鑄冷卻過(guò)程中形成的階梯面。

2.0.8 長(zhǎng)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(guī) 定

3.0.1 犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)確保陽(yáng)極在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)陰極保護(hù)

的有效性和可靠性。

3.0.2 犧牲陽(yáng)極的設(shè)計(jì)壽命應(yīng)與管道使用年限相匹配，一般為

10- 15 年

3.0.3 臨時(shí)性陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極的設(shè)計(jì)壽命應(yīng)滿足用戶要求，

一般為2 年。

3.0.4 被保護(hù)的管道應(yīng)具有質(zhì)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(yáng)極 對(duì)于

舊管道，應(yīng)根據(jù)具體需要決定。

3.0.5 當(dāng)土壤電阻率大于10052" m 時(shí)，不宜采用犧牲陽(yáng)極·

3.0.6 所有被保護(hù)的埋地鋼質(zhì)管道應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置絕緣接頭或

絕緣法蘭

3.0.7 保護(hù)準(zhǔn)則:

1 相對(duì)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(zhì)的穩(wěn)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(shù)可以是極化

的建立或衰減過(guò)程中的數(shù)據(jù)。

— 」 —

4 技 術(shù) 條 件

4.1 鎂合金陽(yáng)極

4.1.1 鎂合金陽(yáng)極 (以下簡(jiǎn)稱鎂陽(yáng)極) 的化學(xué)成分應(yīng)符合表

4.1.1 的規(guī)定.

鎂陽(yáng)極的化學(xué)成分

表 4土I

陽(yáng)極型號(hào) 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(yáng)極的電化學(xué)性能必須符合表4.1.2 中的指標(biāo).

鎂陽(yáng)極的電化學(xué)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(fā)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(fā)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(fā)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(zhì)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用填包料，厚度為5 - 10m m,

- 4 —

屯L 3 鎂陽(yáng)極按截面劃分有梯形和 D 形兩種，其規(guī)格見表

4.上3一1和表4.1.3一。當(dāng)在水中應(yīng)用時(shí)，陽(yáng)極可做成半球形或鐲

式，其重量應(yīng)能滿足陽(yáng)極工作壽命的要求

梯形截面鎂陽(yáng)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(guī)格號(hào)

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(yáng)極形狀及尺寸 表 4.1.3-2

規(guī)格號(hào)

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(yáng)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(yáng)極形狀及性能 表 4.1.4

一 ”面(Ax B) ’ 一9. 5mmx 19mm

叮—

{ 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(yáng)極不應(yīng)翹曲，其表面無(wú)飛刺、裂紋、氣孔、夾

雜物和附著物，縮孔、冷隔深度應(yīng)小于鎂陽(yáng)極厚度的10%

4.1.6 擠壓制造的帶狀鎂陽(yáng)極，其表面應(yīng)光滑，無(wú)裂紋、夾雜

物和附著物。

4.1.7 鎂陽(yáng)極鋼芯表面應(yīng)鍍鋅，陽(yáng)極體與鋼芯的接觸電阻應(yīng)小

于 0刀Oln .

4.2 鋅合金陽(yáng)極

4.2.1 鋅合金陽(yáng)極 (以下簡(jiǎn)稱鋅陽(yáng)極) 的化學(xué)成分應(yīng)符合表

4.2.1 的規(guī)定。

— 6 —

鋅陽(yáng)極的化學(xué)成分

表4么1

陽(yáng)極型號(hào)

一

一

化學(xué)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(yáng)極的電化學(xué)性能應(yīng)符合表4t22 中的規(guī)定。

鋅陽(yáng)極的電化學(xué)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(fā)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(fā)生電量}

消耗率 一

一

卜誼· 9

}

95

07 8

11名8

. 一 .- 一

電流效率

發(fā)生電量

消耗率

注: 在以土坡介質(zhì)作陽(yáng)極性能試驗(yàn)時(shí)，陽(yáng)極周圍應(yīng)有填包料

4 .2 .3 鋅陽(yáng)極為梯形截面，其規(guī)格按凈重分為63，9，1 2 ，5 ，

18，25，35.5 和SOkg 七種，長(zhǎng)度有 600，800 和 100om二三

種.

4.2.4 作碧比電極用的鋅陽(yáng)極的規(guī)格為直徑 50m m 、長(zhǎng)度

300m m

4.2.5 作s 地吸書的鋅陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)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(zhèn)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(shuí)髻全鬢粵舅轟翌黔

圖' J__ 5 鋅接地極結(jié)構(gòu)圖

4.2.6 用千鋅陽(yáng)極的鋼芯表面應(yīng)鍍鋅，陽(yáng)極體和鋼芯之間的接

觸電阻應(yīng)小于0.00102

4.2.7 鑄造祥陽(yáng)極不應(yīng)翹曲，其表面無(wú)氧化渣、毛刺、飛邊、

裂紋 縮孔深度應(yīng)小于陽(yáng)極厚度的10% >

4.3 鎂、鋅復(fù)臺(tái)式陽(yáng)極

4.3.1 復(fù)合式犧牲陽(yáng)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(yīng)分別符合表4.1.1和表4.2.1中的規(guī)

定

4.3.2 復(fù)合陽(yáng)極鋅芯的規(guī)格應(yīng)符合4.2.3 的規(guī)定，鎂包覆層的厚

— 8 一一

度應(yīng)以可制造工藝的最低厚度為準(zhǔn)

4.3.3 復(fù)合陽(yáng)極表面為鑄造表面，其表面應(yīng)清潔、平滑，無(wú)明

顯夾雜物等鑄造缺陷，表面允許機(jī)械加工。鎂包覆層允許稍有裂

紋及包覆 不全缺陷

4.4 陽(yáng)極質(zhì)量保證’

4.4.1 所有埋人地下的犧牲陽(yáng)極必須具有廠方提供的質(zhì)量保證

書，每批產(chǎn)品均應(yīng)附有質(zhì)量保證書，該保證書應(yīng)歸人技術(shù)檔案

質(zhì)量保證書上應(yīng)注明

1 供方名稱;

2 產(chǎn)品名稱;

3 牌號(hào)、規(guī)格，批號(hào);

4 重量或支數(shù);

5 化學(xué)分析報(bào)告;

6 技術(shù)監(jiān)督部門的印記;

7 執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)號(hào);

8 制造 日期及出廠時(shí)間。

4.4.2 在犧牲陽(yáng)極驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)對(duì)外觀、質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。鋼芯與

陽(yáng)極的接觸電阻、化學(xué)成分及電化學(xué)性能，應(yīng)按批量進(jìn)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(dāng)化學(xué)成分不合格，而

接觸電阻和電化學(xué)性能合格時(shí)，可以使用

接觸電阻測(cè)試方法見《鋁--W 錮系合金犧牲陽(yáng)極》中的附

錄B，化學(xué)成分分析方法按供方采用的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，電化學(xué)性能參

照《鋁-誰(shuí)辛~錮系合金犧牲陽(yáng)極》中的附錄C (試驗(yàn)介質(zhì)改用當(dāng)

地土壤，并用當(dāng)?shù)氐叵滤柡?，在被檢陽(yáng)極四周應(yīng)有5'-' 10m m

厚的填包料)

復(fù)合陽(yáng)極可按鎂、鋅部分分別檢測(cè)其成分和電化學(xué)性能

4.4.3 犧牲陽(yáng)極應(yīng)儲(chǔ)存在室內(nèi)倉(cāng)庫(kù)里，嚴(yán)禁沾染油污、抽漆和

接觸酸、堿、鹽。

— 9 —

5 工 藝 計(jì) 算

5.0.1 單支陽(yáng)級(jí)接地電阻按下列公式計(jì)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(shì)十李， 彩續(xù)導(dǎo) 十紅，碑)

LTC兒 刀 G 4 1一 石 p n

式中 RH- m il(平式陽(yáng)極接地電阻(c l);

Rv- 立式陽(yáng)極接地電阻 (S2) ;

( 5 0 1一 2)

P 吐立壤電阻率 (0 , m ):

凡- 鎮(zhèn) 包料電阻率 (?！ );

L一一.鄧日極長(zhǎng)度 (m );

L,- -R日極填料層長(zhǎng)度 (m);

d- 陽(yáng)極等效直徑〔d=旦，C為邊長(zhǎng)(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(yáng)極接地電阻按下式計(jì)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(shù)量 (支);

- 10 一

k州 a 正系數(shù)，查圖5.0.2.

2 5

2. 0

1. 5

1.0

3.0

2 .5

2.0

陽(yáng)極長(zhǎng)度(m )

0 1 2 3 4 5 6

2. 0

陽(yáng)極長(zhǎng)度(m J

0 1 2 3 4 5 6

陽(yáng)極長(zhǎng)度(?！?/p>

圖5.0.2 陽(yáng)極接地電阻修正系數(shù)k

陽(yáng)極輸出電流按下式計(jì)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(rùn)極過(guò)渡電阻 (o );

Rw一--回路導(dǎo)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(yáng)極數(shù)量按下式計(jì)算:

、_ f In

了v - —

I a

(5.0.4)

A 極數(shù)量 (支);

lA- 拒 需保護(hù)電流 (A );

1}一一下單支陽(yáng)極輸出電流 (A);

t- - * 用系數(shù)，取2- 3倍

陽(yáng)極工作壽命按下式計(jì)算:

T一O.gs里

(5.0.5)

式中 T- p日極工作壽命 (a)>

W -— 陽(yáng)極凈質(zhì)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(shè) 計(jì)

6.1 陽(yáng)極種類的選擇

6.1.1 通常根據(jù)土壤電阻率選取犧牲陽(yáng)極的種類，根據(jù)保護(hù)電

流的大小選取陽(yáng)極的規(guī)格。

在水中和土壤中推薦的犧牲陽(yáng)極種類見表6.1,h

土壤中犧牲陽(yáng)極種類的應(yīng)用選擇 表‘.1.1

可選陽(yáng)極種類

一

帶狀鎂陽(yáng)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(yáng)極使用范圍可擴(kuò)大到N O - m ;

表中電位均相對(duì)Cu/ Cus仇電極

6.1.2 若在土壤環(huán)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(yīng)符合

4.2.5 的要求。

6.1.4 在鋅陽(yáng)極的使用條件下，可使用復(fù)合陽(yáng)極。

6.1.5 為防止絕緣件的電沖擊，通?？刹捎贸呻p的鋅陽(yáng)極構(gòu)成

接地電池

6.1.6 帶狀陽(yáng)極應(yīng)用于高電阻率環(huán)境、臨時(shí)性陰極保護(hù)、套管

- 13 —

內(nèi)輸送管的保護(hù)及防交流干擾的接地墊。

6.2 陽(yáng) 極 地 床

6.2.1 埋地犧牲陽(yáng)極必須使用化學(xué)填包料，

犧牲陽(yáng)極填包料的配方

其配方見表6.2.1.

表 6.2.2

陽(yáng)極

類型

填包料配方〔% (M / m ))

適用條件

石膏粉

軍aSO ,' 2HA

一

工業(yè)硫酸一 一

膨潤(rùn)土

鎂

陽(yáng)

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(xù) ZOQ . m

> 20Q ‘m

> 200 . m

> 200 - m

鋅

陽(yáng)

極 一:

: i

} 一

:;

6.3 陽(yáng) 極 分 布

6.3.1 犧牲陽(yáng)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(yáng)極宜選用同一批號(hào)或開路電位相近的陽(yáng)極

6.3.2 犧牲陽(yáng)極埋設(shè)有立式和臥式兩種，埋設(shè)位置分軸向和徑

向。陽(yáng)極埋設(shè)位置在一般情況下距管道外壁3- 5m，最小不宜

小于。.3m ，埋設(shè)深度以陽(yáng)極頂部距地面不小于 lm 為宜 成組

布置時(shí)，陽(yáng)極間距以2- 3m 為宜·

6.3.3 犧牲陽(yáng)極必須埋設(shè)在冰凍線以下。在地下水位低于3m 的

干燥地帶，陽(yáng)極應(yīng)適當(dāng)加深埋設(shè); 在河流中陽(yáng)極應(yīng)埋設(shè)在河床的

安全部位，以防洪水沖刷和挖泥清淤時(shí)損壞.

- 14 -

6.3.4 在布置犧牲陽(yáng)極時(shí)，注意陽(yáng)極與管道之何不應(yīng)有金屬構(gòu)

筑物

6.3.5 作接地用的鋅陽(yáng)極，其分布應(yīng)符合有關(guān)電力接地技術(shù)標(biāo)

準(zhǔn)。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(shù)量應(yīng)滿足接地電阻的要求。

6.4 測(cè) 試 系統(tǒng)

6.4.1 犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)的測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)能提供被保護(hù)體的自然

電位、陽(yáng)極性能、保護(hù)電位的功能。

6.4.2 通常應(yīng)在相鄰兩組犧牲陽(yáng)極管段的中間部位設(shè)置測(cè)試

樁，樁的間距以不大于500m 為宜。

6.4.3 犧牲陽(yáng)極測(cè)試樁處應(yīng)設(shè)有輔助試片及長(zhǎng)效參比電極，輔

助試片應(yīng)與被保護(hù)材質(zhì)相同

6.4.4 犧牲陽(yáng)極的連接電纜通常使用銅芯電纜。推薦型號(hào)為:

V V - 1kV / lx 10m m

- 15 一

7 施 工 要 求

7 . 0.1 根據(jù)施工條件選擇經(jīng)濟(jì)合理的陽(yáng)極施工方式，立式陽(yáng)極

宜采用鉆孔法施工，臥式陽(yáng)極宜采用開槽法施工

7.0.2 犧牲陽(yáng)極使用之前，應(yīng)對(duì)表面進(jìn)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(yáng)極連接電纜的埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.7m ，四周墊有5-

10cm 厚的細(xì)砂，砂的上部應(yīng)覆蓋水泥護(hù)板或紅磚。敷設(shè)時(shí)，電

纜長(zhǎng)度要留有一定裕量

7.0.4 陽(yáng)極電纜可以直接焊接到被保護(hù)管道上，也可通過(guò)測(cè)試

樁中的連接片相連

與鋼質(zhì)管道相連接的電纜應(yīng)采用鋁熱焊接技術(shù)連接 焊點(diǎn)應(yīng)

重新進(jìn)行防腐絕緣處理，防腐材料與等級(jí)應(yīng)和原有覆蓋層相一

致。

7.0.5 電纜和陽(yáng)極鋼芯宜采用焊接連接，雙邊焊縫長(zhǎng)度不得小

于50m m 電纜與陽(yáng)極鋼芯焊接后，應(yīng)采取必要的保護(hù)措施，以

防施工中連接部位斷裂。

7.0.6 陽(yáng)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(nèi)包裝，也可在現(xiàn)場(chǎng)包裝，其厚度不應(yīng)小

于50m m . 無(wú)論用什么方式，都應(yīng)保證陽(yáng)極四周的填包料厚度一

致、密實(shí)。室內(nèi)預(yù)包裝的袋子必須采用天然纖維 (棉布或麻袋)

織品，嚴(yán)禁使用人造纖維織品。

7.0.8 填包料應(yīng)調(diào)拌均勻，不得混人石塊、泥土、雜草等. 陽(yáng)

極埋地后應(yīng)充分灌水、并達(dá)到飽和。

- 16 -

8 運(yùn)行與管理

8.0.1. 犧牲陽(yáng)極投人運(yùn)行后的測(cè)量項(xiàng)目一般有

1 電位:

1) 陽(yáng)極開路電位;

2) 陽(yáng)極閉路電位;

3) 管道開路電位 (投運(yùn)前為自然電位);

4) 管道保護(hù)電位;

5)試片自然電位。

2 電流:

1) 單支陽(yáng)極輸出電流;

2) 組合陽(yáng)極聯(lián)合輸出電流

3 電阻:

1) 單支陽(yáng)極接地電阻;

2) 組合陽(yáng)極聯(lián)合接地電阻.

4 埋設(shè)點(diǎn)的土壤電阻率

所有參數(shù)的測(cè)量應(yīng)符合《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)試方

法》的規(guī)定。

8.0.2 犧牲陽(yáng)極保護(hù)參數(shù)投產(chǎn)測(cè)試，必須是在陽(yáng)極埋人地下及

填包料澆水10d后進(jìn)行，測(cè)試項(xiàng)目按8.0.1中的規(guī)定進(jìn)行。

8.0.3 犧牲陽(yáng)極投人運(yùn)行后，應(yīng)定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)和維護(hù)，至少每

半年一次。

- 17 一

用詞和用語(yǔ)說(shuō)明

執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)條文時(shí)，對(duì)于要求嚴(yán)格程度的用詞說(shuō)明如下，以

便在執(zhí)行中區(qū)別對(duì)待.

1) 表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的用詞:

正面詞采用‘必須”;

反面詞采用“嚴(yán)禁”.

2) 表示嚴(yán)格，在正常情況下應(yīng)這樣做的用詞:

正面詞采用“應(yīng)”;

反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。

3) 表示允許稍有選擇，在條件許可時(shí)首先應(yīng)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(zhì)管道犧牲陽(yáng)極

陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范

條 文 說(shuō) 明

一 19 一

修 訂 說(shuō) 明

根據(jù)中國(guó)石油天然氣總公司下達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)制 (修) 訂任務(wù)，將

SY J 19- 86和SYJ 20- 56合并在一起，按標(biāo)準(zhǔn)體系的要求，

將原來(lái)的應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)改為設(shè)計(jì)規(guī)范，并增補(bǔ)了設(shè)計(jì)工藝計(jì)算.

修訂過(guò)程中，依據(jù)十年來(lái)國(guó)內(nèi)犧牲陽(yáng)極技術(shù)的實(shí)踐和發(fā)展，

參照了國(guó)外90 年代的最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并廣泛征求了各單位對(duì)原

標(biāo)準(zhǔn)的使用和修改意見。

在執(zhí)行本規(guī)范過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)有需要修改和補(bǔ)充之處，請(qǐng)將

意見和資料寄至我院，以便今后再次修訂時(shí)參考

中國(guó)石油天然氣管道勘察設(shè)計(jì)院

1996 年 7 月 10 日

— 2o -

次

總則

一般規(guī)定

技術(shù)條件

鎂合金陽(yáng)極 ‘”二

鋅合金陽(yáng)極 ’.“二

鎂、鋅復(fù)合式陽(yáng)極

陽(yáng)極質(zhì)量保證

工藝計(jì)算

工程設(shè)計(jì)

陽(yáng)極種類的選擇

陽(yáng)極地床 ’··?

陽(yáng)極分布 ’·?

側(cè)試系統(tǒng) ’.”二

施工要求

運(yùn)行與管理

— 2 I —

1 總 則

1.0.1 本條交待了制訂本規(guī)范的目的。

1.0.2 本條規(guī)定了適用范圍為土壤及水環(huán)境中鋼質(zhì)管道的犧牲

陽(yáng)極陰極保護(hù)，這里的水是指淡水、河流、湖泊，而不是海水

對(duì)于海洋、化工介質(zhì)中所用陽(yáng)極，從成分到規(guī)格及應(yīng)用技術(shù)

都有很大的區(qū)別，因而不適用。

- 22 -

3 一 般 規(guī) 定

3.0.1 本條指出了犧牲陽(yáng)極的設(shè)計(jì)目的，即在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)滿足

保護(hù)電位的要求。這也是陰極保護(hù)的最基本要求。

3.0.2 犧牲陽(yáng)極的10- 15 年設(shè)計(jì)壽命，是依據(jù)國(guó)家規(guī)定長(zhǎng)輸管

道折舊壽命為16 年，并參照了國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，按技術(shù)經(jīng)濟(jì)規(guī)律

確定的

3.0.3 臨時(shí)性陰極保護(hù)是近些年來(lái)的設(shè)計(jì)要求，從施工工期上

講2 年是合適的，但有的工程可能會(huì)超過(guò)此數(shù)。

3.0.4 針對(duì)犧牲陽(yáng)極發(fā)生電流較小，在應(yīng)用中對(duì)防腐層的要求

是很嚴(yán)格的. 當(dāng)然對(duì)于絕緣不好的，有時(shí)業(yè)主也愿使用犧牲陽(yáng)

極，雖在技術(shù)上不存在問(wèn)題，只是經(jīng)濟(jì)性差了，故此處用了“不

宜 .

3.0.5 本條對(duì)土壤電阻率的限制，也是從犧牲陽(yáng)極的經(jīng)濟(jì)因素

上考慮的

3.0.6 與管道的外加電流陰極保護(hù)一樣，電絕緣也是不可少

的，這對(duì)犧牲陽(yáng)極至為重要 一是陽(yáng)極電流有限，當(dāng)產(chǎn)生的電流

達(dá)不到極化電流所需要的值時(shí)，極化電位將永遠(yuǎn)上不去，這在實(shí)

踐中已有不少實(shí)例，不再列舉; 二是電絕緣可以將保護(hù)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(hù)準(zhǔn)則源于 N A C E R P 0169 (1992?，和 SY J 36--89

《埋地鋼制管道強(qiáng)制電流陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求是一致的。

- 23 —

4 技 術(shù) 條 件

4.1 鎂合金陽(yáng)極

4.1.1 鎂陽(yáng)極成分在近十幾年來(lái)都有實(shí)踐，而且成分的來(lái)源也

參考了國(guó)外鎂陽(yáng)極系列 本條列出的三種陽(yáng)極，其性能有所區(qū)

別，前二種屬-1.7V 的高電位陽(yáng)極，后一種為一1.5V 的標(biāo)準(zhǔn)鎂陽(yáng)

極，前二種又是軋制陽(yáng)極成分，可做成帶狀或細(xì)長(zhǎng)條狀。

M g M n 陽(yáng)極中M n 的含量是關(guān)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(guó) D O W 化學(xué)公司的標(biāo)

準(zhǔn)，而沒(méi)有選德國(guó)《陰極保護(hù)手冊(cè)》中的成分。對(duì)于德國(guó)的成

分，M n 的含量在 1.2% 一2.0% ，生產(chǎn)起來(lái)實(shí)屬困難。

4.1.2 此處電化學(xué)性能表引自日本《電食·土壤腐蝕手冊(cè)》，和

國(guó)內(nèi)其他資料文獻(xiàn)基本一致，國(guó)內(nèi)的陽(yáng)極產(chǎn)品也都可以滿足這些

指標(biāo)。

4.1.3 較 SY S 19- 86 K 鎂合金犧牲陽(yáng)極應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，這次

增加D 型截面，以適應(yīng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需要。D 型截面陽(yáng)極的尺

寸參照美國(guó)H A R CO 公司的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)已有廠家向加拿大出口

這樣規(guī)格的鎂陽(yáng)極。這一系列和SYJ 工9沼 6 原系列基本相對(duì)

應(yīng)。本次修訂對(duì)SY J 19- 86 原系列保留

對(duì)于水下鎂陽(yáng)極，半球形或鐲式陽(yáng)極在國(guó)內(nèi)實(shí)踐較少，沒(méi)有

具體規(guī)定。

4.1.4 帶狀鎂陽(yáng)極是近幾年的新產(chǎn)品，規(guī)格尺寸目Al還只有這

一種.

4.2 鋅合金陽(yáng)極

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

牲陽(yáng)極應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》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(guó)軍隊(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的成分·

這三種成分都適用于土壤環(huán)境

4.2.2 引自日本《電食·土壤腐蝕手冊(cè)》

4.2.3- 4.2.5 為目前常用鋅陽(yáng)極的規(guī)格尺寸，都已商品化.

4.3 鎂、鋅復(fù)臺(tái)式陽(yáng)極

4.3.1 復(fù)合式陽(yáng)極是近幾年出現(xiàn)的新品種，在成分上并無(wú)新花

樣，只是在結(jié)構(gòu)上作了改造。即將鎂陽(yáng)極包覆在鋅陽(yáng)極上面，以

便發(fā)揮鎂陽(yáng)極的高激勵(lì)電壓，減少鋅陽(yáng)極的數(shù)量，來(lái)滿足高極化

電流的需要。當(dāng)鎂陽(yáng)極消耗完之后，鋅陽(yáng)極再繼續(xù)維持極化，發(fā)

揮鋅陽(yáng)極的高效率、長(zhǎng)壽命的功能 這種陽(yáng)極在國(guó)內(nèi)已有生產(chǎn)，

在工程上已得到驗(yàn)證，是鋅陽(yáng)極的替代品.

4.3.2 復(fù)合陽(yáng)極的鎂層一般只起極化作用，維持極化依靠鋅陽(yáng)

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(fù)合陽(yáng)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(duì)表面的

要求。

4.4 陽(yáng)極質(zhì)量保證

4.4.1 本節(jié)所述均應(yīng)屬于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容，考慮到本規(guī)范為

設(shè)計(jì)規(guī)范，尚沒(méi)有配套的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行起來(lái)會(huì)感不便，故列在

這里，以方便應(yīng)用 本條內(nèi)容包括了供貨合同中的質(zhì)量保證

4.4.2 此條為應(yīng)用時(shí)驗(yàn)收陽(yáng)極而設(shè)，沿用原標(biāo)準(zhǔn)中的條款

- 2 5 —

5 工 藝 計(jì) 算

本章所列犧牲陽(yáng)極計(jì)算均屬常規(guī)工藝計(jì)算，原標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有，根

據(jù)標(biāo)準(zhǔn)使用者的意見，為方便使用，這次作了補(bǔ)充，以使標(biāo)準(zhǔn)更

完整。

- 2 6 -

6 工 程 設(shè) 計(jì)

6.1 陽(yáng)極種類的選擇

6.1.1 本條所定的原則多參考了國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)，在審查會(huì)上，

根據(jù)四川石油管理局勘察設(shè)計(jì)院的實(shí)踐及SY J 20- 86 中的原條

文，增加了表注，擴(kuò)大了鋅陽(yáng)極的使用范圍。不過(guò)各單位可根據(jù)

自己的經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇陽(yáng)極，如大慶石油管理局油田建設(shè)設(shè)計(jì)研究院

在返回書面意見中就主張把鋅陽(yáng)極限制在 1552 " m 以下。

6.1.2. 6.1.3 這是目前的實(shí)際作法。

6.1.4 此條只是強(qiáng)調(diào)了復(fù)合陽(yáng)極是鋅陽(yáng)極的替代產(chǎn)品。因在工

程中，曾有人把復(fù)合陽(yáng)極作為鎂陽(yáng)極的替代品，這是錯(cuò)誤的，此

條僅限提示。

6.1.5. 6.1.6 這兩條為犧牲陽(yáng)極的特殊應(yīng)用，均為工程實(shí)際應(yīng)

用，效果 良好

6.2 陽(yáng) 極 地 床

6.2.1 本條給出的犧牲陽(yáng)極的填包料配方大多源自原標(biāo)準(zhǔn)，在

SYJ 19. SYJ 20的使用中并沒(méi)有提過(guò)配方方面的意見，故在此

照舊保留了。

6.3 陽(yáng) 極 分 布

6.3.1- 6.3.4 為原標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

6.3.5 罐體接地是電力專業(yè)的內(nèi)容，本條只是提供了材料和作

法

6.4 測(cè) 試 系 統(tǒng)

本節(jié)所列均為最低、常規(guī)測(cè)試的要求，與外加電流不同之處

— 27 -

是增加輔助試片，以側(cè)試自然電位，否則管道自然電位將很難再

測(cè)到。

6.4.4 電纜型號(hào)按機(jī)電部的要求，直埋均要M 裝，而在長(zhǎng)期實(shí)

踐中，犧牲陽(yáng)極連接電纜都比較短，而且都不承壓，所以這次去

掉了內(nèi)愷的要求，反饋來(lái)的意見也有此項(xiàng)要求

- 29 -

7 施 工 要 求

本章內(nèi)容基本上來(lái)啟原SYJ 19- 86中的相關(guān)條文，只是在

電纜與鋼構(gòu)筑物的連接上改用了鋁熱焊接，這是技術(shù)進(jìn)步，不用

解釋。

一 2 9 一

8 運(yùn)行與管理

8.0.1 犧牲陽(yáng)極測(cè)試項(xiàng)目較多，和外加電流一樣，關(guān)鍵參數(shù)就

是保護(hù)電位。當(dāng)保護(hù)參數(shù)有問(wèn)題時(shí)，為分析問(wèn)題可能就要多測(cè)一

些參數(shù)。如工程中常發(fā)現(xiàn)陽(yáng)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(yáng)極質(zhì)量問(wèn)題，當(dāng)進(jìn)行綜合參數(shù)檢測(cè)

后，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)極接地電阻很大是因?yàn)殛?yáng)極回填料干調(diào)，使得陽(yáng)極不

工作的原因。

這里提及的SYJ 23- 86也在修訂標(biāo)準(zhǔn)之列，希望修訂后更

加適用于本規(guī)范的測(cè)試項(xiàng)目。

8.0.2. 8.0.3 這是犧牲陽(yáng)極管理的基本要求

— 3 o -

 中華人民共和國(guó)

石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

埋地鋼質(zhì)管道犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范

D esign specification of sacrifical anode For

buried steel pipeline

S Y / T 0 0 19- 9 7

石油工業(yè)出版社出版發(fā)行

;3k京安定門外安華里二區(qū)一號(hào)樓)

石油工業(yè)出版杜印刷廠排版印刷

新華書店北京發(fā)行所發(fā)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(hào):155031. 4976 定價(jià):12.00元

版權(quán)專有 不得翻印