. 遵循的标准、规范《埋地或水中金属管网外腐蚀控制》 NACE RP0169-95
《地上油罐的阴极保护》 API RP 651
《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》 SY/T 0023-1997
《原油处理容器内部阴极保护系统技术规范》 SY/T 0047-1999
《钢制储罐罐底外壁阴极保护技术标准》 SY/T 0088-95
《 铝—锌—铟系合金牺牲阳极 》 GB/T 4948-85
《 铝—锌—铟系合金牺牲阳极化学分析方法 》 GB/T 4950-85
《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》 SYJ 4006-90
2. 概述
10万方油罐一座，罐底板直径81m 。罐内水层为1m 。原油含硫量高，水质为含硫及部分海水。根据罐基础砂垫层的电阻率大小，罐底板设计电流密度一般取值5－15mA/ ㎡。罐内壁设计电流密度10mA/ ㎡。对于10万方大容积罐的罐底板，宜采用强制电流阴极保护。因罐底板直径较大，阴极保护电流较难达到罐中心部位，普通的浅埋辅助阳极较难达到要求，因此辅助阳极宜采用贵金属氧化物网状阳极。该保护方法与其他方法比较性价比较高。罐内壁的腐蚀介质主要为含油污水。与含油污水接触的罐壁宜采用耐温性铝合金牺牲阳极保护。该方法具有施工简便，维护工作量小，工作可靠的优点。
3. 设计参数
保护电位标准： ≤ -0.85V（相对Cu/CuSO4参比电极）
保护电流密度： 10mA/m2
阴极保护设计寿命：20a
回填砂电阻率： £40000W×cm
网状阳极材料： 钛/ 混合金属氧化物阳极带
网状阳极规格： 宽度6.35mm / 厚度0.635 mm ，重17.8kg /km
网状阳极最大电阻率： 0.138 W /m
网状阳极最大电流输出：20mA/m
网状阳极地床埋深：250mm 罐底板外径：Æ 81m
牺牲阳极 : 采用耐温型铝 - 锌 - 铟 - 镁 - 钛合金阳极
牺牲阳 极性能：实际电容量 ≥ 2400A · h/kg ；电流效率≥ 85% ；消耗率≤ 3.65kg /(A · a) ；开路电位-1.18～-1.10V；工作电位-1.12～-1.05V
4 强制电流阴极保护系统
4.1 系统组成：油罐底板外壁采用强制电流阴极保护法。设一套阴极保护系统，主要包括智能恒电位仪、混合金属氧化物阳极带、导电片、防爆接线箱、参比电 极、阴 / 阳极电缆、测试电缆等。
4.2 设备及材料的性能技术要求
4.2.1 恒电位仪：用来给网状阳极提供电源，其规格如下：
直流输出： 50V/ 50A
交流输入： 220V/50HZ
整流方式： 变频整流
电位控制范围： 0 ~ 2V
恒电位精度： <±5mV
输入阻抗： ³ 10M W
输出控制： 手动或自动
保护功能： 过流、过压等故障的自动保护功能
安装方式： 室内，可放置在地面上
防雷方式： 输入输出雷击防护
4.2.2 网状阳极
网状阳极由阳极带和导电片组成，相互垂直交叉布置并焊接在一起，阳极带间距1.5m 、导电片间距6m 。
阳极材料：混合金属氧化物阳极带，其规格应符合以下要求：
化学成分： 一级钛，按ASTM265 测定
阳极宽度： 6.35mm
阳极厚度： 0.635mm
阳极重量： 17.8kg /km
电阻率： 0.138 W /m
(3) 导电片：钛金属连接片，用于与阳极带构成网状结构，以减少沿阳极带上的电压降。其规格应符合以下要求：
化学成分： 一级钛，按ASTM265 测定
宽度： 12.7mm
厚度： 0.9mm
重量： 59.6kg /km
电阻率： 0.049 W /m
4.2.3 阳极 / 阴极 / 测试电缆
网状阳极与接线箱之间的阳极电缆是截面积为10mm2 的高分子聚乙烯铜芯电缆，电缆一端头连接一个直径为3mm 、长100mm 的钛棒，其连接处用环氧树脂密封并用热收缩套包裹好。
阴极保护系统其它连接电缆均采用VV22-1KV单芯铠装电缆，其中阳极/ 阴极电缆截面积为25mm2 ，测试电缆截面积为10mm2 。
4.2.4 参比电极：采用长效Cu/CuSO 4 参比电极，预包装在有填包料的布袋中，并带有一根截面积为2.5mm2 的高分子聚乙烯铜芯电缆，参比电极安装前要在水中浸泡15~ 20 分钟。
4.2.5 接线箱：采用防爆型接线箱，带有8个接线柱。接线箱需作防雨设计，内安装绝缘面板，其上安装接线端子，导线终端接头、公用母线接头等。能散除电阻产生的热，并满足防火和安全规范要求。防爆接线箱的结构见图 3 。
4.3 阴极保护系统的安装
4.3.1 恒电位仪及控制台均放置在专用的阴极保护间内 , 按安装图及设备制造厂商说明书进行恒电位仪、控制台的安装和接线，并在恒电位仪正面适当位置用喷漆方式进行标识。
4.3.2 网状阳极系统的安装
在距罐底250mm 处的砂垫层上，阳极带与导电片分别按间距1.5m 和6m 垂直布置成网状结构，使每根阳极和导电片两端距圈梁15~20cm 并用小沙袋压住，阳极带及导电片自然敷设，严禁过度拉伸。用专用焊机焊接阳极带和导电片的交叉点，焊接要牢固。
按阳极汇流点的设计位置焊接阳极电缆并进行编号，测量和记录阳极电缆间的导电性（电阻应小于1.0 W ）。
每个罐要布置4个参比电极，安装前先将参比电极在清水中浸泡15~20分钟，按设计位置安装在阳极网格间。
将所有电缆（阳极电缆、参比电极引线）从圈梁予留的导线孔引出，采取保护措施进行埋地至接线箱，电缆要留有足够的裕度，以防基础下沉时过度拉伸断裂。导线孔的位置应避开圈梁上的泄漏孔至少 1m 。
阳极网安装完并逐项检查无误后，进行基础回填。回填时先人工在阳极带上铺撒一层细砂土，然后在从外向里，由近及远进行回填，防止机械直接辗压阳极网，破坏阳极表面的混合金属氧化膜、损坏电缆。
4.3.3 附件的安装
接线箱的安装和接线见安装图，并做好标识。通电点采用螺栓焊接方法。阴极保护系统所有埋地的连接电缆，埋地深度需在冻土层以下，电缆沟宽度按电缆平铺、间隔为电缆外径计算。电缆穿防火堤、管沟、道路处应加套管保护。所有连接电缆两端必须带电缆标识牌，电缆标识牌应至少包括罐号、接线箱号、设备号、电缆类型（阳极电缆、阴极电缆、测试电缆、参比电缆）及规格。
4.4 检查及验收
4.4.1 检查阳极带、导电片的间距和参比电极的位置，误差分别不超过±10cm 、±50cm 、±100cm 。
阳极带与导电片间的焊接点，断开及焊接不牢处要重新焊接。
检查参比电极和阳极电缆的编号是否正确。
4.4.4 检查阳极电缆的导通性。尤其在阳极网回填过程中要随时检测阳极系统连通性，如果发现有断路现象，应立即停止回填，找出故障进行修复。
4.4.5 检查罐底板通电点的布置和焊接以及所有电缆接线与接线箱和恒电位仪的连接，确认正确无误。
4.5 投产调试
投产调试是对阴极保护设计、施工质量的检验。投产调试项目至少应包括：仪器输出电流、电压
保护电位
判定标准为：罐底板中心及罐底板其它部位电位应达到保护电位-0.85V 或更负（相对于铜 / 硫酸铜参比电极）。
5 牺牲阳极阴极保护系统
5.1 系统组成：牺牲阳极阴极保护系统主要保护罐内壁与污水接触的部分，主要为罐底板和底板以上 1 米以内的圈板。该阴极保护系统主要为铝－锌－铟－镁－钛合金牺牲阳极。
5.2 牺牲阳极的性能指标
5.2.1 阳极钢芯
采用Q235A 钢芯，其材质应符合GB 700-88 的规定。阳极铸造之前，阳极芯表面应进行喷砂处理，处理后的表面应达到SY/T 0407-97 中要求的Sa2.5 级。处理过的阳极芯只能在当日使用，如次日使用，必须重新进行喷砂处理。
5.2.2 阳极的铸造
阳极铸造要严格按照此规格书的要求进行，要尽量避免熔渣和非金属的掺入，熔化过的材料绝对不能再使用。
铸造公差
阳极铸造成品，要满足下列公差要求：
单块阳极质量：±3%
阳极总质量： -0%
阳极长度： ±2.5%
阳极宽度： ±2.5%
阳极厚度： ±5%
5.2.3 阳极外观
(1) 阳极表面不应有裂纹，如出现裂纹，会降低阳极的性能，纵向裂纹是不允许的；横向裂纹以下列条件为限：长度小于50mm ，深度不超过5mm ，横向细裂纹在同一表面 不允许超过3个.
(2)阳极表面缺陷不能超出下列要求：
收缩凹陷：最大凹陷深度应不超过阳极厚度的10% 。
冷缩和表面重叠：深度和厚度不能超过阳极厚度的10% ，总长度不能超过阳极长度的10% 。
阳极的暴露表面，作为工作面不能有油漆、熔渣、毛刺或其它任何污染物存在。
5.2.4 阳极的检验
阳极检验时，应对外观、质量进行检验。钢芯与阳极的接触电阻、化学成分及电化学性能，应按批量进行抽样检查，抽查率为3% ，但至少不少于3 支。若不合格，加倍抽查；其中 1 支仍不合格，则判定该批不合格。接触电阻测试方法见GB 4948-85 中的附录B ，化学成分分析方法按供方采用的标准进行，电化学性能测试参照 GB 4948-85 中的附录C （介质为罐内污水）。
铝－锌－铟－镁－钛合金牺牲阳极的主要化学成分(%) 为：
5.3 阳极的安装
5.3.1 新建设备、容器制造完成后、原建容器在涂层防腐后将阳极按设计的位置焊接在设备或容器上，焊接完成后，防腐层被破坏的区域必须用钢丝刷彻底清理干净，再用原涂层系统的涂料涂敷在暴露出来的钢表面上（包括阳极芯），涂层结构、厚度同原涂层系统。
5.3.2 阳极芯与设备、容器的焊接要符合结构焊接的技术要求。
5.3.3 阳极的暴露表面，作为工作面不能有油漆、熔渣、毛刺或其它任何污染物存在。
5.3.4 阳极底面涂刷两道环氧煤沥青漆 ，干膜厚度不小于250 μ m 。
