什么是阴极保护系统？
阴极保护系统简介 腐蚀防护是一个永无止境的过程。在与船体、水下管道和储罐等重要金属结构的腐蚀作斗争时，企业需要依靠阴极保护系统。这样做可以帮助您延长金属资产的使用寿命，避免腐蚀造成的故障。本文将介绍阴极保护的基本知识。 阴极保护系统将一块金属与另一块金属连接起来，使自由电子远离需要保护的金属。例如，当需要保护钢质管道免受腐蚀时，可将其与锌或镁等金属连接，并施加电流。 钢管成为阴极，另一块金属作为阳极。在电池中，正极称为阴极，负极称为阳极。自由电子从阴极管道移动，腐蚀阳极。这样，阳极就牺牲了自己来防止管道被腐蚀。牺牲阳极会发生氧化，氧化是由电子损失引起的。 阴极保护系统（CP 系统）对基础设施的长期维护至关重要，因为它能积极防止关键基础设施腐蚀，从而最大限度地减少维修或更换次数。通过这种方式，阴极保护系统可以避免提前更换，减少维护和维修需求，从而降低金属资产的总拥有成本。 阴极保护系统的类型 用于腐蚀控制的阴极保护系统主要有两种：电镀（牺牲）阳极和冲击电流阴极保护系统。 电镀阳极 保护： 在基于电化阳极保护的防腐蚀系统中，牺牲阳极和需要保护的金属之间会形成回路。使用电流阴极保护系统时，腐蚀发生在阳极而不是金属结构上。 冲击电流阴极保护： 当标准的电镀阳极保护不足时，您可以安装一个冲击电流系统来保护您的建筑物。它使用电源（整流器）从阳极产生电流。该系统将电源中的交流电 (AC) 整流为直流电 (DC)，从而强调了交流电缓解的必要性。 电镀阳极系统是被动系统，而冲击电流系统是主动系统。冲击电流系统的一个好处是可以调节功率大小，从而保护更大的金属表面区域。 一般来说，电击电流系统比电化学阴极保护系统更有效率，因为您可以利用大量的电能保护更大的结构。您可以控制电量，以应对环境的波动变化。另一方面，安装电镀阳极系统更容易，它更适用于不需要施加强电流的情况。 用于阴极保护的材料 阴极保护系统常用的材料包括镁、锌和铝。 在保护土壤或淡水中的金属时，公司倾向于使用镁，因为这些地方不需要高电流。你会看到镁阳极被用于保护热水器、储水箱和地下管道。 锌可用于海底保护，如保护水下管道和船体。 由于铝非常适合用作牺牲阳极，因此常用于保护淡水下的结构，如河流或湖泊中的结构。 设计和安装阴极保护系统 阴极保护系统设计的主要考虑因素是什么？首先，要知道设计是根据特定的环境条件和基础设施类型量身定制的。因素包括土壤类型和土壤电阻率大小。理想情况下，您会有一份埋设管道的泄漏记录清单，以说明需要阴极保护的迫切程度。 设计人员和安装人员还必须考虑管道或其他金属结构的位置，以便日后进出。是否需要电源也会影响系统的设计和安装。 在安装过程中，必须进行现场评估并确定系统的配置方式。因此，您将根据结构（如管道）是埋在土壤中还是在水下（如船体）来选择阳极的金属。 由于感应电流系统（ICCP 系统）需要电源，因此在设计系统时需要考虑到定期维护和修理的需要。 另一个需要解决的问题是对环境的影响。锌易于回收，对环境的影响很小。铝阳极也可以回收利用，对环境的影响不大。不过，镁阳极在减轻腐蚀的过程中会产生氢气，因此对环境的管理会更多一些。 请牢记在安装阴极保护系统时可能面临的挑战，包括来自铁路或电线等的电气干扰，它们可能会干扰您设计的腐蚀保护系统。 在复杂的系统中，您可能会发现电流的不规则分布是一项重大挑战，因为您希望将电流均匀地施加到需要保护的整个结构上。如果结构埋在高阻力的土壤中，阻力就会扰乱引入系统的电流。 地下储罐和管道的阴极保护 阴极保护对地下储油罐和管道至关重要。这些类型的结构较难进行日常评估、维护和修理。您需要一套能够持续可靠地防止地下管道或储罐发生地下腐蚀的系统。 此外，阴极保护设计人员还必须认识到周围的基础设施，例如在电厂中埋有大量管道、铜接地网和钢筋混凝土系统。这些都是需要定制地下应用的条件示例。 从下水道到雨水渠和铁质管道等地下堵塞物的存在，都要求防止地下腐蚀，因为阴极保护测试人员进入地下环境进行评估和维修更具挑战性。 阴极保护系统的维护要求包括持续检查和测试以及定期调整，以便在部件磨损和退化的情况下，尤其是在不断变化的环境条件下，保持所需的保护水平。在考虑石油钻井平台或水下管道或码头等海底结构时，水的盐度可能是造成腐蚀的主要因素。 阴极保护的成本分析和供应商考虑因素 阴极保护系统的成本因系统类型和规模等因素而异。结构的复杂性也会增加阴极保护的成本。如果使用的是深水结构（如海洋管道），则要考虑到在如此恶劣和偏远的环境中运输和支持安装及维护人员的额外成本。 在安装之前，您还必须计算系统对环境的影响。 在准备部署冲击电流阴极保护系统时，不仅要考虑到安装电源的成本，还要考虑到处理外部电源所产生的维护和维修成本（与不需要电源的被动电镀阳极系统相比）。然后，还要确定系统的使用寿命以及随之而来的所有维护和潜在维修成本。 选择阴极保护供应商时应考虑哪些因素？ 最好与在阴极保护系统方面有良好合作记录的供应商合作。这就强调了尽职调查和阅读可信、客观来源的评论的重要性。该供应商在专业知识和可靠性方面是否有良好的声誉？各组织是否尊重该供应商的服务水平和响应能力？ 实时腐蚀监测和阴极保护 实时腐蚀监测可让您实时了解设备在腐蚀环境中的工作情况，从而增强阴极保护系统的功能。您希望避免因无法清楚了解金属结构的状况而产生的巨额维修或更换费用。 用于实时腐蚀监测的技术包括耦合剂曝光器（相当简单的设备）和数据记录器，维护和检查团队可以随身携带。更复杂的系统通常部署在难以进入的复杂环境中，包括远程数据访问内置监控系统，无论是管道、存储容器还是水下钻井平台。 将腐蚀监测系统与阴极保护系统集成在一起是非常有益的，因为这样可以实现积极主动的腐蚀管理，而不仅仅是在问题出现并已造成重大损失时才做出反应。 主要收获 阴极保护系统可保护海底和地下管道、储罐和船舶等宝贵的基础设施免受腐蚀。为了保护这些宝贵的金属结构，设施所有者和运营商将阴极保护作为防腐蚀战略的关键组成部分。 SMARTCORR® 专家提供最先进的阴极保护系统，帮助企业保护其基础设施免受腐蚀。我们的产品将钢材与另一块需要保护的金属连接起来，使自由电子远离钢材，转而腐蚀牺牲阳极。它们与阴极保护接线盒集成在一起，接线盒可连接 CP 组件，使维护和检测人员能够进入系统。 我们还提供可靠的锈蚀监测系统，让您可以放心，因为您知道自己有一个积极主动的解决方案，而不仅仅是对锈蚀问题做出反应。该系统可提供可行的数据，告知您何时进行检查、维护和修理，以延长金属结构的使用寿命。
为什么实时腐蚀数据对保护工业资产至关重要？
实时腐蚀监测对工业的意义 在工业环境中，要想保持竞争力并从资产投资中获得最大收益，就必须在腐蚀问题上领先一步。在考虑石油和天然气基础设施（如管道及其相关设备和机械）时尤其如此，因为它们很容易受到整体腐蚀和局部腐蚀的破坏。 随着时间的推移，腐蚀的自然过程会使材料老化。如果没有适当的管理，腐蚀往往会导致结构性故障。您和您的利益相关者都希望通过在设施中使用实时腐蚀监测来保护贵组织的宝贵设备。实时数据彻底改变了腐蚀保护和工业维护与安全，为资产和工人提供了保障。 实时腐蚀监测使用先进的探头、传感器和其他技术，让您全面了解设备的状态，从点蚀到其他类型的腐蚀损坏。它可以跟踪资产的金属损失量以及环境的腐蚀性。 腐蚀检测只能在您安排检测时提供定期数据，而实时腐蚀监测则不同，它能为您提供有关设备可能腐蚀的持续信息。获取实时腐蚀数据的能力正在彻底改变工业维护和安全状况，因为以前，企业只能在损坏发生很久之后才能解决问题。 也就是说，实时数据可以让您主动解决问题，而不仅仅是事后对损坏做出反应。例如，使用离线线性极化电阻 (LPR) 无法获得连续的信息。 企业的任务是更好地控制维护成本，更加积极主动地开展工作，而不是被动地做出反应，因此它们正在从传统的方法转变为现在使用实时监控方法来加强决策，这包括使用先进的传感器和软件来帮助它们确定预测性维护的最佳行动方案。 实时腐蚀监测背后的技术 由于新技术有助于进行实时监控，各组织没有必要仅仅依靠定期检查来束缚自己的手脚。 用于实时腐蚀数据采集的技术包括 无线连接 – 您可以将传感器和探头联网，将重要的实时信息传输到集中存储和分析中心，并向维护团队发出实时警报。物联网（IoT）设备的开发和实施正在改变工业设施监控设备的方式。 大气腐蚀监测仪（ACM）传感器技术– ACM 传感器技术可为您提供实时腐蚀图。 腐蚀券 – 有时也称为腐蚀晶片，腐蚀券依靠银和铜（非常容易受到侵蚀）来监测化学水平波动的腐蚀数据，如二氧化氮和二氧化硫。 人工智能– 工业公司使用双驱动数据和知识神经网络 (DKNN) 模型形式的人工智能。该模型可与大气腐蚀监测仪传感器收集的腐蚀电流数据有效结合。您将受益于实时分析，更好地实时跟踪腐蚀情况。 软件– 如今的腐蚀管理软件可以将放置在储罐、管道和其他设备内的传感器网络连接起来，以创建基础设施厚度的历史记录，并实时查看腐蚀造成的金属损失效果。 探头 – 电阻（ER）探头可为您提供持续测量，实现动态腐蚀跟踪和监测。它们可以跟踪腐蚀环境中金属部件的电阻变化。腐蚀传感器通过跟踪金属的变化在实时环境下工作。它们有助于即时发出腐蚀警报，并更好地跟踪损坏情况，从而协助完成主动维护任务。 实时腐蚀数据的应用 实时数据可以改善腐蚀管理，因为您可以获得即时、连续的信息，而不仅仅是对最近一次腐蚀检查后了解到的信息做出反应。 实时腐蚀数据在石油和天然气行业中的应用包括预测侵蚀率，以便在发生重大故障前优先处理基础设施的哪些方面。 您还可以优化工作安全。通过安装的传感器实时收集数据，可以提高主动解决腐蚀问题的能力，尤其是在人类难以进入或危险的区域。 即时腐蚀警报的优势 对腐蚀进行实时监控的系统最重要的一点是，您可以将其设置为发出即时腐蚀警报。 此类警报可提高团队预防性维护策略的质量，为他们提供所需的所有信息，让他们了解设施的哪些部分或特定设备有可能受到损坏或即将因侵蚀而失效。及时的警报可以最大限度地减少公司的停机时间，并防止出现昂贵的灾难性故障。 环境对腐蚀的影响 影响腐蚀的环境因素包括 腐蚀性化学品 水分 水 湿度 含盐量 二氧化硫和其他污染物 通过实时数据，您可以采取积极主动的方法，在损坏加剧（可能导致设备故障）之前更快地处理腐蚀问题。 实时监测可为您提供全面的数据，帮助您更好地了解环境对腐蚀的影响，尤其是当您面临波动的环境条件时。 实施腐蚀管理系统 如果您缺乏对腐蚀管理流程进行现代化改造的内部专业知识，无法实时收集数据并对侵蚀做出反应，那么您可以考虑咨询第三方专家。 您需要获取传感器，并将其与专门的腐蚀监测和分析软件联网，以实施腐蚀管理系统。 设计和实施综合腐蚀管理系统的步骤包括 在开始实时监控高腐蚀性环境中的设备时，制定一项战略，确定金属损坏的阈值。 确定您需要为新系统编列多少预算，并确保将其与主动工作的经济效益进行比较，而不是被动地处理仅在定期检查时发现的腐蚀迹象，而不是持续收集数据。 对员工进行培训，让他们了解持续监测管道和相关设备腐蚀情况的重要性。 确保在需要持续监控的基础设施关键点安装足够的传感器。 ... 为什么实时腐蚀数据对保护工业资产至关重要？