管道阴极保护准则
来源:《管道安全保护》2026年第3期 作者:张华兵 时间:2026-6-2 阅读:
管道阴极保护准则主要分为非电位准则和电位准则。非电位准则主要包括测量保护电流、确定保护范围等,通常用在阴保系统设计或交流干扰评估中,日常使用较少。电位准则是通过测量管道对地电位作为判断指标,是最常用、最直接的判断方法。
管道阴极保护电位准则根据上下限分为最小保护电位准则和限制临界电位准则,即阴极保护电位的最小值和最大值。最小保护电位准则通常有通电电位﹣850 mV准则、去极化电位﹣850 mV准则和负向偏移准则。
通电电位(“On”电位)﹣850 mV准则是指在管道阴极保护系统运行时,测得管道对饱和铜/硫酸铜参比电极(CSE)的极化电位至少为﹣850 mV,不得正于此值。测量值中包含了土壤(或其他介质)电阻引起的电压降,即IR降,未消除IR降误差是该准则最大的局限性。在土壤电阻率高、保护电流大的情况下,IR降可能非常大,导致测量值比管道真实的极化电位更负,造成“保护良好”的假象。因此,该准则通常用于初步判断和日常巡检,在需要精确评估时应采用能消除IR降的方法。
去极化电位(“Off”电位)﹣850 mV准则是指消除IR降后,管道表面的极化电位至少为﹣850 mV,不得正于此值。一般通过瞬间断电法测量,即在阴极保护电流中断的瞬间(0.3 s左右),IR降立即消失,此时测得的电位即为“断电电位”或“即时OFF电位”,它非常接近真实的极化电位,是目前最准确、最权威的准则,被所有主要标准推荐为首要判断方法。
负向偏移准则是指在施加阴极保护后,管道电位向负方向的偏移量至少为100 mV。在中断阴极保护电流后,管道电位的衰减量(向正方向偏移)至少为100 mV,适用于无法达到﹣850 mV准则的情况。该准则关注的是“变化量”,而不是绝对的电位值,更能反映电化学保护的实质。
“On”电位、“Off”电位和负向偏移量如图 1所示。

图 1 电位示意图
限制临界电位准则是指在施加阴极保护时,管道的极化电位(消除IR降后)不应过负。对于钢质管道一般限制为﹣1200 mV(相对于CSE),原因主要在于过负的电位(过保护),可能导致析氢反应从而引起涂层阴极剥离或损坏防腐层;氢脆,氢原子渗入钢中导致钢材脆化,引发开裂风险,对高强度钢尤其危险;不必要的电能消耗。
管道有杂散电流干扰时,有时采取了干扰防护措施,也较难满足上述评价准则要求,因此通常对干扰防护效果的评价准则会复杂些。交流干扰条件下的阴极保护准则可执行SY/T 0087.6《钢质管道及储罐腐蚀评价标准 第6部分:埋地钢质管道交流干扰腐蚀评价》,直流干扰条件下的阴极保护准则可执行GB 50991《埋地钢质管道直流干扰防护技术标准》。

作者简介:张华兵,现任河北大学智慧油气管道研究所所长,油气管道完整性管理技术委员会秘书长,甘肃省管道保护协会特约研究员,《管道安全保护》副主编,长期从事油气管道完整性管理技术研究与应用工作。联系方式:modify78@163.com。
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