青島雅合科技發展有限公司技術服務中心目錄化學腐蝕定義：指金屬表面與電解質因發生電化學反應而引起的破壞。特點：腐蝕過程中有電流的產生。二、電極電位三、發生腐蝕的原因在電解質中，金屬的不同部位，電極電位是不同的，從而形成腐蝕電池。而電極電位的差異是金屬自身或環境狀況不同所引起的。1.微電池的形成（1）化學反應的不均勻性、金屬組織的不均勻性、表面物理狀態的不均勻性等，都可引起電化學腐蝕。（2）金屬表面有扎屑、有劃痕、受應力。（3）此時金屬表面形成了無數個微陰極和微陽極，構成了微觀腐蝕電池。2.宏電池四、腐蝕發生的過程金屬的腐蝕大多為電化學過程，金屬表面與電介質接觸，如：在大氣的環境下，含鹽的水蒸氣，當金屬浸在淡水、海水或埋在土壤中時，電介質是含鹽的水份，形成腐蝕電池。陰、陽極在金屬表面的分布取決于金屬各點的內部結構及外部環境。電極電位較低的為陽極、電位較高的為陰極，電子將離開陽極向陰極移動，而位于陽極區的金屬原子由于失去電子而呈微帶正電的離子、進入電解質。帶正電的金屬離子與周圍電介質中的負離子發生反應而形成的腐蝕產物，金屬發生腐蝕。在陰極區，由于存在多余的電子，金屬不會發生腐蝕，化學反應在電介質中發生，如（OH）--析氫五、發生腐蝕的必要條件六、腐蝕發生的不同類型1．管道防腐層破損引起的腐蝕漏點防腐層陽極區2．金屬成分、構造不同引起的腐蝕鋼制管道（陽極）頭3．氧濃差引起的腐蝕在通氣條件差（氧含量低）的環境下，鋼結構對低電位較低。如埋設在道路下的管道，對地電位較低，為陽極，首先發生腐蝕。對于大直徑管道，由于其頂部相對干燥，通氣較好，所以，其底部通氣較差，較容易發生腐蝕。4．硫酸鹽還原菌腐蝕當通氣條件差時（如在黏土中、或潮濕環境下），硫酸鹽還原菌可能會活躍，發生如下反應：由于氫原子不斷被消耗，需要更子來產生氫原子，因此，腐蝕加劇。腐蝕特點是金屬表面光亮并伴有味。PH值對于評價土壤的腐蝕性沒有義，但當懷疑有酸性污染時，應當對測量。采用一般的試紙就可以滿足精求。5．新舊管道腐蝕如果在舊管道中換掉上一段新管道，新換的管道要比預期壽命短。低碳鋼（銹）：新管道（陽極）舊管道（陰極）—低碳鋼（光亮）：—6．環境不同引起的腐蝕管道經過不同性質土壤時，將形成腐蝕電池，陽極段發生腐蝕。混凝土的包裹將產生腐蝕電池，混凝土外面的管道為陽極發生腐蝕。7．雜散電流腐蝕腐蝕干擾：由于雜散電流的影響而產生的金屬結構電位的波動。雜散電流：沿規定路徑之外的路徑流動的電流。雜散電流腐蝕：由于雜散電流流動而引起的腐蝕。直流電車系統以及陰極保護系統經常成為雜散電流源。當管道防腐層較差時，雜散電流從管道的一個部位進入管道，沿管道流動一段距離后，在涂層缺陷處離開管道。在電流進入的部位，管道得到保護；在電流離開的部位，管道發生腐蝕。第二部分陰極保護簡介一、陰極保護原理陰極保護定義：通過采取措施，使被保護金屬表面在電化學電池中為陰極而減緩其腐蝕的技術。強制電流從周圍電介質中流向被保護結構表面，使金屬表面全部處于陰極狀態，就可抑制陰極區金屬表面電子釋放。施加的電流越大，產生的陰極極化越強，直到腐蝕原電池的陰陽電極極達到等電位，消除結構表面的陽極區，腐蝕就會得到抑制。實現這一目的有兩個途徑，即：外加電流和犧牲陽極陰極保護。從理論上講，如果涂層是完整、無缺陷的，那么，涂層自己就可以完成防腐任務。然而，要做到涂層無缺陷，實際上是很困難和不經濟的。因此，涂層和陰極保護的結合，99%的防腐任務有防腐層承擔、陰極保護對防腐層缺陷處進行保護，是最經濟、有效的防腐措施。③評價管道及其環境的物理和電性能；相對飽和硫酸銅參比電極的管/地極化電位為—850mV或更負管道表面與同土壤接觸的穩定的參比電極之間陰極極化電位值最小為100mV。這一準則可以用于極化的建立過程和衰減過程中。2．特殊條件的考慮推薦的最大保護電位為：可以用來保護大型甚至沒有防腐層的結構,其應用受土壤電阻率影響不大.測量電位時，需要測量陽極安裝處及需要測量的點可以很少,可以在匯流點由于在每個點的輸出都較小,一般不會需要檢測臨近結構是否受到腐蝕干擾產生腐蝕干擾其輸出可以自身調節，但不能人為控可以自動控制管道電位,自動控制輸出電流,達到理想保護狀態.陽極電纜連接接頭要嚴格密封,一旦與土壤接觸，將很快腐蝕斷需要謹慎連接電纜，極性接錯將加速腐蝕D.必須有高的電流效率；E.溶解均勻，容易脫落；F.材料價格低廉，來源充分。鎂—錳陽極（—）鎂—鋁—鋅—錳陽極鎂—鋁—鋅—錳陽極或鋅陽極鋅陽極Amm75757590100130≥100Ω.m用于另時保護鎂帶193．犧牲陽極保護系統的安裝犧牲陽極可以單獨埋設，也可以成組埋設（平行管道排列），成組陽極可以在管道兩邊埋設，陽極間隔b為2m.。安裝步驟：安裝前的檢查：應檢查合格證與產品化驗文件，陽極表面嚴禁油污或其他污染，否則應徹底清除干凈。檢查陽極電纜接頭有無破損，否則應重做絕緣密封和熱縮。填報料進場前應檢查有產品合格證。每只陽極的成分、重量要符合設計要求，不允許減料和錯裝。在犧牲陽極和填報料組裝時，應使陽極基本上處于填報料的中央位置，不能用手感到陽極有偏位。犧牲陽極與填報料的組裝后，如坑后應充分濕潤。回填土應不含磚、石、沙和其他雜物。澆濕，踏實。六、外加電流陰極保護原理外加電流陰極保護，又稱為強制電流陰極保護。是利用外部電源提供陰極保護電流的陰極保護技術。該方式是利用外部電源和輔助陽極，迫使電流通過輔助陽極從周圍介質中流向被保護結構，從而消除腐蝕。該陰極保護系統由整流電源、地床、參比電極、連接電纜組成。（地床：由多支陽極組成的陰極保護該地極成為地床）。1．陰極保護電源——恒電位儀恒電位儀的要求：2．陰極保護電源技術要求1）控制電位誤差：2）流經參比電極電流：3）給定電壓范圍：4）輸出穩定值：5）儀器供電電壓：6）效率：≤±10mV≤±1μA0～3V連續可調0～輸出電壓額定值連續可調AC220V/AV380V±10%≥90%7）功率因數：≥90%8）紋波電壓：≤1%9）絕緣電阻：≥20MΩ10）整機過熱保護閥值：11）輸入對殼耐壓：12）輸入對輸出耐壓：13）輸出對機殼耐壓：14）工作溫度：（80～95）℃≥1500V≥1500V≥1500V（-20～50）℃，儲存溫度（-20～70）℃15）相對濕度：16）大氣壓力10～90%℃，70～106Kpa手動調節輸出電流，恒電位輸出17）運行方式：3雅合IHF數控高頻開關恒電位儀的原理圖4．雅合IHF數控高頻開關恒電位儀與可控硅、磁飽和恒電位儀性能對比數控高頻開關恒電位儀可控硅、磁飽和恒電位儀有支持幾乎無限多臺恒電位儀聯網使用FLASH、IGBT、MOSFET，快普通二極管，可控硅，>90%小柜式誤差1%～3%10%（50%額定輸出）<輸出性能受電網波動影響小電網變化超出10%，輸電網適應能力出穩定度降低，紋波增大陽極的特點：工作電流密度：1.土壤及海水：100A/m22LD根據填充方式陽極又分：12．儲罐底板鎂帶陽極陰極保護13．儲罐內壁陰極保護整體型絕緣接頭絕緣電阻＞25MΩ（）管道所有權改變的分界處；干線管道和支線管道分界處；干線管道進出站連接處；異種金屬、新舊管道連接處；裸管和有覆蓋層的管道連接處；套管穿越段；2．接地電池火花隙動作電壓：40V；電流排放：100KA。測試樁的作用是測量管道電位、管道電流、電氣絕緣性能等電氣參數，兼作里程樁。它布置原則：外加電流陰保系統每5—8KM設一支管道電流測試樁；強制電流陰極保護系統電源。YHC如淺埋陽極、深井陽極等。4）參比電極5）陰極電纜6）陽極電纜7）零位電纜8）參比電纜2、強制電流陰極保護系統示意圖3、陰極保護系統故障現象及處理方法IHF數控高頻開關恒電位儀可以提供比較豐富的報警信息，根據這些報警信息，結合強制電流陰極保護系統工作特點，可以對陰極保護系統故障進行分析和判斷。具體邏輯框圖如圖所示：恒電位儀報警說明1）原因一：恒電位儀設計容量過小。建議更換大功率的恒電位儀。原因二：參比電極失效。用另一只參比電極作為輸入，觀察恒電位儀在恒電位工作時情況，可以判斷參比電極是否失效。2）原因一：陽極電纜或陰極電纜損壞。在停機狀態下，用萬用表歐姆檔測量陰極電纜和零位接陰電纜電阻，如果電阻過大，則說明陰極電纜失效。原因二：輔助陽極失效。測量輔助陽極接地電阻，對比竣工時的數據，可以判斷輔助陽極是否失效。原因三：參比電極接近失效。用另一只參比電極作為輸入，觀察恒電位儀在恒電位工作時情況，可以判斷參比電極是否失效。原因四：恒電位儀設計容量過小。建議更換大功率的恒電位儀。3）原因一：陽極電纜和陰極電纜短路。在停機狀態下，用萬用表歐姆檔測量陰極電纜和陽極電纜電阻，如果電阻過小，則說明存在短路。原因二：管道漏電流過大。有可能是管道防腐層失效，建議通過檢測管道流過的陰保電流或電火花撿漏方法，判斷防腐層失效的區段。也有可能是增加了保護范圍，建議落實保護范圍內是否新增了管道、儲罐或絕緣裝置失效。原因三：參比電極失效。用另一只參比電極作為輸入，觀察恒電位儀在恒電位工作時情況，可以判斷參比電極是否失效。原因四：恒電位儀設計容量過小。建議更換大功率的恒電位儀。4）參比交流干擾過大。用萬用表交流檔，測量零位與參比之間的交流干擾電壓，如果過大，應采取相應措施進行排流處理。5）原因一：管道漏電流過大。有可能是管道防腐層失效，建議通過檢測管道流過的陰保電流或電火花撿漏方法，判斷防腐層失效的區段。也有可能是增加了保護范圍，建議落實保護范圍內是否新增了管道、儲罐或絕緣裝置失效。原因二：恒電位儀設計容量過小。建議更換大功率的恒電位儀。6）原因一：輔助陽極接近失效。測量輔助陽極接地電阻，對比竣工時的數據，可以判斷輔助陽極是否失效。原因二：恒電位儀設計容量過小。建議更換大功率的恒電位儀。7）恒電位儀設計容量過小。建議更換大功率的恒電位儀。8）原因一：預置電流過大。建議減小預置電流。原因二：輔助陽極接近失效。測量輔助陽極接地電阻，對比竣工時的數據，可以判斷輔助陽極是否失效。9）恒電位儀故障，請與廠家聯系解決。10）恒電位儀正常溫度超限保護。檢查環境溫度，建議陰保間通風降溫。以上是強制電流陰極保護系統中恒電位儀、參比電極、陽極地床及有關電纜的故障分析處理，可供使用維護人員參考。第四部分IHF數控高頻開關恒電位儀及YHS-1控制柜操作規程本規程主要面向日常操作、管理和維護，簡要說明了IHF數控高頻開關恒電位儀及YHS-1控制柜常用操作方法和注意事項，可以作為日常使用及管理維護的依據，詳細的使用方法請參閱恒電位儀及控制柜的使用說明書。1．系統構成線路陰保間內放置的恒電位儀及控制柜，是由一臺YHS-1控制柜和2臺IHF恒電位儀組成，安裝方式為一臺控制柜內放置兩臺恒電位儀。恒電位儀負責為管道提供所需的陰極保護電源；控制柜負責配電及輸入輸出線路連接；控制柜內部配有自動切換控制器，負責恒電位儀的自動切換。2．恒電位儀顯示及操作⑦輸出端子-（陰極）⑧輸出端子+（陽極）⑨風機罩⑩接地螺栓2）數據及狀態顯示恒電位儀的運行數據及狀態，通過恒電位儀的中文液晶面板進行顯示，同時操作面板上的指示燈和蜂鳴器，也會指示相應的狀態。恒電位儀液晶顯示主界面示意圖如下：參比電位：XXXXXX3）面板按鍵說明及參數調整基本操作方式預置電位：XXXXXX按鍵說明：方向鍵：修改數據，移動光標恒電位：恒電位設置快捷鍵恒電流：恒電流設置快捷鍵菜單：調出恒電位儀功能菜單測試：斷電測試啟動與停參數調整基本操作方法：4）恒電位儀日常操作恒電位運行操作1）控制柜前后示意圖說明：①控制柜操作面板②1號恒電位儀③2號恒電位儀④交流配電盤⑤自動切換控制器⑥綜合接線盤⑦輸出母排使用自動切換控制器的自動切換工作方式將配電盤的“手動切換開關”置“0”。將“雙機自動切換器”的“狀態選擇開關”打在“自動”檔。將配電盤的“手動切換開關”置“0”。將“雙機自動切換器”的“狀態選擇開關”打在“手動”檔，將設備選擇開關撥到“1#機”。合上控制柜“電源開關”，1＃恒電位儀開始運行。使用應急手動切換開關的手動切換工作方式對于日常管理及使用，只需要保證圖示中各環節的設備、參數設置及通訊線路連接正常，即可保證數字通訊及遠傳遠控功能的正常實現。5．故障分析與處理7）檢查環境溫度是否超出恒電位儀允許范圍。8）檢查雙機自動切換控制器相應指示檢查燈是否顯示正常。如果不正常，則將切斷自動切換控制器電源，改用控制柜后部配電盤上的手動切換開關進行控制。如果以上都正常，但是恒電位儀仍然沒有輸出，請速與我們聯系。6．安全注意事項IHF系列高頻開關恒電位儀在設計上符合IEC1010（國際電工委員會頒布的安全標準），在使用前，請先閱讀安全注意事項：1）恒電位儀設計額定輸入電壓波動范圍為額定電壓20％（直流供電電壓波動范圍為額定電壓10％）。如果市電電網電壓波動范圍大于20％，請在訂貨時聲明。2）接地螺栓要可靠連接，以確保接地良好。3）應嚴格按照接線要求進行線路的連接。4）恒電位儀和控制柜的輸入輸出接線時，接線端子一定要注意絕緣，以免碰到機殼，導致漏電或短路。5）應保證恒電位儀正常散熱，恒電位儀后面板應距墻300mm以上。6）由于機內有高壓，非專業人員不得打開機箱，以免發生危險。7．維護與保養日常儀器的使用與維護，應保持儀器表面的清潔。每月用干的毛刷清理百葉窗和風機罩上的灰塵，清理時應斷電。第五部分IHF數控高頻開關恒電位儀內部結構及工作原理說明恒電位儀原理框圖如下圖所示:恒電位運行模式如下：參比電位信號經過參比信號隔離放大后進入中心控制單元。中心控制單元根據采樣反饋的信號，分析比較輸入參比電位和預置電位，計算所需發出的PWM信號的占空比，由PWM信號驅動IGBT,調整IGBT輸出。IGBT輸出經過高頻隔離變壓，高頻整流，最后經過輸出濾波后輸出所需的電壓。同時中心控制單元將運行狀態在液晶屏上用中文顯示，根據需要發送到遠方控制中心。恒電流模式類似恒電位運行模式，如下所示：中心控制單元根據輸出采樣單元反饋的電流信號與預置的電流信號比較，，計算所需發出的PWM信號的占空比，由PWM信號驅動IGBT,調整IGBT輸出。IGBT輸出經過高頻隔離變壓，高頻整流，最后經過輸出濾波后輸出預置的電流。同時中心控制單元將運行狀態在液晶屏上用中文顯示，根據需要發送到遠方控制中心。恒電位儀工作原理、主要部件及元器件功能說明1．恒電位儀工作流程框圖反饋板主控板比）高速A/D單脈沖保2）電容充電控制電路當給恒電位儀上電時，由于主電路中存在輸入濾波電容，所以在上電瞬間會產生較大的沖擊電流，有時會導致斷路器跳閘。本控制電路主要用于緩慢給反饋板前置驅動電容充電，待充電完成后，自動切換到正常工作模式。（推挽電功率驅動3）整流橋主要用于將220V/50Hz管保護電路4）輸入濾波電容板主要用于對整流橋輸出的直流電進行濾波。電抗輸出端5）IGBT器分流器高頻整高頻變壓IGBT（絕緣柵雙極晶體管）是恒電位儀的核心器件之一，主要用于將直流電逆變成為25kHz高頻的交流電。其輸出脈沖寬度的大小，可以通過驅動板的控制進行調節。6）IGBT驅動板環型變壓IGBT驅動板是恒電位儀的核心部件之一，采用無源隔離驅動的方式，用于驅動IGBT工作。7）IGBT保護板空氣開輸入端EMI濾波整流橋8）高頻隔離變壓器主要用于對IGBT輸出的高頻交流電進行電壓變換，并實現輸入與輸出的電氣9）快恢復二極管主要用于將高頻隔離變壓器輸出的25kHz高頻交流電整流成為直流電。10）快恢復二極管保護板11）輸出濾波電路3．控制電路主要部件及元器件1）液晶面板廠家參數設置與存儲2）反饋板參比電位、輸出電壓、輸出電流的隔離采樣及A/D轉換溫漂抑制IGBT驅動前級隔離放大IGBT前級驅動保護將220V交流電變換為多路低電壓交流電，為電源板供電。恒電位儀前視圖恒電位儀后視圖恒電位儀內部視圖1IGBT保護恒電位儀內部視圖2板輸出濾波電感輸出濾波電容板恒電位儀內部視圖3電源變壓器恒電位儀內部視圖4反饋板CPU板電源板恒電位儀內部視圖5恒電位儀內部視圖6操作面板反饋板CPU板電源板輸入濾波電容板驅動板輸出濾波電容板IGBT第六部分恒電位儀參數調整與維修說明1．恒電位儀出廠參數調整1）進入出廠參數設置時，需要輸入密碼，具體操作過程如下：按“停止”――>“菜單”――>選擇“廠家設置”――>按“確定”――>依次按下↑、↓、←、→、→、←、↓、↑――>按“確定”，進入出廠參數設置。2）出廠參數設置內容及設置方法（1）電壓校準采樣電壓：顯示為目前實際的恒電位儀輸出端電壓，即顯示數值為恒電位儀輸出＋、—之間的實際電壓。如果恒電位儀此時已經連接了管道和輔助陽極，則恒電位儀輸出＋、—之間電壓不為零，具體數值可用萬用表測量。偏移量：用于調整零點。上下箭頭直接調整數值。斜率：用于調整放大比例。左右箭頭直接調整數值。（2）電流校準采樣電流：顯示為目前實際的恒電位儀輸出電流。由于此時恒電位儀處于“停止”狀態，恒電位儀沒有輸出，所以，此時正確的顯示數值應該為0A。偏移量：用于調整零點。上下箭頭直接調整數值。斜率：用于調整放大比例。左右箭頭直接調整數值。（3）參1校準采樣參比：顯示為目前實際的恒電位儀參比輸入端實際電位。如果恒電位儀此時已經連接了零位和參比電極，則恒電位儀零位和參比之間電壓不為零，具體數值可用萬用表測量。偏移量：用于調整零點。上下箭頭直接調整數值。斜率：用于調整放大比例。左右箭頭直接調整數值。（4）參2校準采樣參比：參2用于校準參比電位采樣的0點。通過偏移量的調整，應該顯示為0。偏移量：用于調整零點。上下箭頭直接調整數值。斜率：用于調整放大比例。左右箭頭直接調整數值。（5）出廠設置將“電壓校準”、“電流校準”、“參1校準”、“參2校準”的偏移量設置為0，同時將斜率設置為1。以便于重新設置參數。（6）自動校準按“確定”，直接更改自動校準設置。出現“√”時，表明自動校準有效，無“√”時，表明自動設置無效。注意：恒電位儀在進行出廠參數調整時，應將自動校準設置為無效；所有恒電位儀在工作狀態時，自動校準應設置為有效。（7）格式化盤用于將4M存儲器內部的采樣數據清除。2．恒電位儀反饋控制參數調整進入恒電位儀“反饋控制”的操作步驟，與進入“出廠參數”設置相同，操作步驟如下：按“停止”――>“菜單”――>選擇“反饋控制”――>按“確定”――>依次按下↑、↓、←、→、→、←、↓、↑――>按“確定”，進入反饋控制設置。“反饋控制”參數調整主要用于在不同負載條件下，在一定范圍內調整恒電位儀的反饋速度，以便獲得良好的控制精度和響應速度。速度的計算公式為Y=AX+BX+C。由公式所示，A一般取>1的數值，以保證響應的速2度；B一般取<1的數值，保證響應的精度；C一般取0，防止小輸出時的波動。具體數值的選擇，應參考出廠時設定的參數，并根據現場情況進行適當的調整。對于“反饋間隔”及電壓、電流、電位反饋參數中的“采樣次數”和“平均次數”一般不作調整。菜單內容如下：1）反饋間隔：2）電流反饋3）電壓反饋4）電位反饋參數設置的方式為，按“確定”進入相應參數的設置，通過“→、←、↓、↑”調整數值，而后按“確定”，結束該參數的設置。3．恒電位儀通訊設置參數調整主要用于恒電位儀RS-485通訊地址及通訊校驗方式的設置。1）通訊地址2）奇偶校驗第七部分恒電位儀常見故障與維修方法1．恒電位儀顯示與報警不正常1）液晶屏（1）現象：面板電源指示燈亮，液晶