管道阴极保护设计原理是什么?阴极保护方法有哪几种?

(1)新建管道应采用防腐层加阴极保护的联合防护措施或其他业已证明有效的腐蚀 控制技术；已建带有防腐层的管道应限期补加阴极保护措施。

(2)阴极保护工程应与主体工程同时勘察、设计、施工和投运，当阴极保护系统在管道 埋地六个月内不能投入运行时，应采取临时性阴极保护措施；在强腐蚀性土壤环境中，管道 在埋人地下时就应施加临时阴极保护措施，直至正常阴极保护投产；对于受到直流杂散电流 干扰影响的管道，阴极保护(含排流保护)应在三个月之内投入运行。

(3)管道阴极保护可分别采用牺牲阳极法、强制电流法或两种方法的结合。设计时应视 工程规模、土壤环境、管道防腐层质量等因素，经济合理地选用。

(4)对于高温、防腐层剥离、隔热保温层、屏蔽、细菌侵蚀及电解质的异常污染等特殊 条件下，阴极保护可能无效或部分无效，在设计时应给予考虑。

(5)阴极保护原理：

金属在电解质溶液中，由于金属表面存在电化学不均匀性或电解质溶液的不均匀性，都 会形成腐蚀原电池。如果给金属通以阴极电流，整个腐蚀原电池体系的电位将向负的方向偏 移，使金属表面阴极极化，抑制表面上阳极区金属的电子释放，从根本上防止了金属的 腐蚀。

(6)阴极保护方法有以下两种：

1)强制电流阴极保护：利用外部直流电源，取得阴极极化电流，以防止金属遭受腐蚀 的方法称强制电流阴极保护或外加电流阴极保护。此时被保护的金属接在直流电源的负极 上，而电源的正极则接辅助阳极。

强制电流阴极保护为目前油气管道阴极保护的主要形式。该保护系统主要包括供电电 源、辅助阳极(阳极地床)、参比电极、电绝缘装置、检测系统等。

2)牺牲阳极保护：适用于敷设在电阻率较低的土壤、水、沼泽或湿地环境中的小口径 管道距离较短并带有优质防腐层管道。在离子导电的介质中，与被保护体相连并可以提供阴 极保护电流的金属或合金称牺牲阳极。

牺牲阳极保护实质上是应用了不同金属间电极电位差的电化学原理来实现阴极保护。

当钢铁管道与电位更负的金属电气连接，并且两者处于同一电解质溶液中(如土壤、海 水)则电位更负的金属作为阳极在腐蚀过程中向管道提供阴极保护电流，实现管道的阴极 保护。

常用的牺牲阳极有镁和镁合金、锌及锌合金以及铝合金三大类。