SY／T 6536-2020  钢质储罐、容器内壁阴极保护技术规范

1.0.1为规范钢质储罐、容器内壁阴极保护系统的设计、施工 检测、维护，制定本规范。 1.0.2本规范适用于油气田生产用油罐、水罐、油气处理容器 内壁阴极保护系统，不适用于介质为饮用水的储罐、容器。 1.0.3钢质储罐内壁阴极保护技术规定除执行本规范外，尚应 符合国家现行有关标准（规范）的规定

1.0.1为规范钢质储罐、容器内壁阴极保护系统的设计、施工、 检测、维护，制定本规范。 1.0.2本规范适用于油气田生产用油罐、水罐、油气处理容器 内壁阴极保护系统，不适用于介质为饮用水的储罐、容器。 1.0.3钢质储罐内壁阴极保护技术规定除执行本规范外，尚应 符合国家现行有关标准（规范）的规定。

建筑CAD图纸3.1.1储罐、容器宜收集以下资

3.2阴极保护方式选择与电流密度确定

3.2.1储罐、容器应根据所需电流量、结构、介质情况、维护 条件及安全性等要求，通过技术经济比选，确定采用强制电流 阴极保护或牺牲阳极阴极保护。 3.2.2当储罐、容器介质电阻率大于10000Q2·cm时，不宜采 用牺牲阳极阴极保护。 3.2.3储罐、容器内部阴极保护电流密度的选取应符合下列 规定： 1储罐、容器内部涂装防腐蚀涂层时，阴极保护电流密度 宜选取10mA/m～30mA/m。 2储罐、容器内部无防腐蚀涂层时，阴极保护电流密度宜

选取50mA/m450mA/m。 3含有H2S和O2等去极化剂，或是在高温或高流速下运 行的储罐、容器，应选取较高的电流密度

3.3强制电流阴极保护系统设计

n V=1 (Ra+R)+R) +V

3.3.2辅助阳极宜选用高硅铸铁阳极、导电聚合物阳极、混合 金属氧化物阳极、镀铂钛（锯）等，阳极寿命应不低于10年且 与罐体寿命相匹配。高硅铸铁、导电聚合物阳极性能要求应按 现行国家标准《理地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448 执行。镀铂锯阳极应按国家现行标准《阴极保护用铂/锯复合阳 极丝》YS/T 642执行。 3.3.3辅助阳极应合理布置，并应防止与储罐、容器内表面及 内部附件短路。辅助阳极宜采用悬挂或支架安装方式。采用悬

式中Wa 辅助阳极总质量，单位为千克（kg）； 辅助阳极设计寿命，单位为年（a）； 辅助阳极的消耗率，单位为千克每安年[kg/(A·a)］； I保护电流，单位为安（A）； K 辅助阳极利用系数，取0.7～0.85。

3.4牺牲阳极阴极保护系统设计

Wgt—牺牲阳极总质量，千克（kg）； W一单支牺牲阳极质量，千克(kg)。 3.4.7牺性阳极布置应根据牺牲阳极用量及储罐、容器的结构 确定。在有分隔室的容器或有挡板、加热管、支撑等的储罐、 容器中，每个与电解液接触的分隔室内至少应安装一支阳极

确定。在有分隔室的容器或有挡板、加热管、支撑等的储罐 容器中，每个与电解液接触的分隔室内至少应安装一支阳极，

3.5.1长效参比电极设计执行下列规定：

3.5参比电极、接线及测试箱设计

1长效参比电极宜选用Ag/AgCl参比电极、Zn参比电极， Cu/CuSO4参比电极。长效参比电极性能及校验应符合《船用参 比电极技术条件》GB/T7387的规定。储罐内长效参比电极寿 命应与阴极保护设计寿命相匹配，并应满足储罐设计寿命或清 罐周期的要求，且应考虑防污措施。 2储罐内长效参比电极设置不应少于2支，并具备可更换 性。长效参比电极宜采用支架式或固定式安装。与恒电位仪相 连的控制参比电极应安装在阴极保护薄弱处，检测用参比电极 应安装在离阳极最远的罐壁处；当有分隔仓时，每个分隔仓内 应设置长效参比电极。长效参比电极的引线均应接至测试箱内。 3.5.2在距离长效参比电极50mm～150mm处宜设置测试片 测试片的材料应与储罐材料一致，整个测试片应使用环氧密封 裸露面积宜根据测试需求确定。 3.5.3测试箱应设于防爆区以外，防护等级宜为IP65。测试箱 内应设置阴极、长效参比电极接线端子。 3.5.4阳极接线箱内宜设有分流器及可调电阻。气体密封 储罐顶部用的阳极接线箱，应采用防爆型，防爆等级宜为 EXdⅡBT3或EXdIⅡBT4，防护等级应为IP65。 3.5.5储罐内电缆应根据介质成分及工况选择电缆类型，宜采 用PVDF/HMWPE电缆。阴极保护电缆宜通过罐壁、取样口或 顶部通气孔引出至阳极接线箱、测试箱。进、出罐顶阳极接线 笨的中继店平田故兰头流接

4.1.1长效参比电极应提供产品说明书及检测报告，在安装前 应进行校准，电位误差范围应为±10mV。 4.1.2需要热处理的容器，应在热处理前焊接参比电极及阳极 的安装附件，长效参比电极及阳极应在热处理完成后安装 4.1.3施工时，应采取保护措施避免阳极表面污染。 4.1.4施工安装完成后，应对强制电流阴极保护系统和牺牲阳 极系统的完好性和接线的准确性进行检查、调试。

4.2强制电流阴极保护系统

4.2.1恒电位仪的阴极接线、阳极接线、参比电极、零位接阴 接线应正确无误，标记清楚，机壳进行有效接地。恒电位仪安 装位置应便于操作、维修及保养。 4.2.2垂直悬挂的辅助阳极系统的阳极检修孔应安装防护罩。 宜借助绳索固定阳极，绳索可从储罐的顶部通过罐顶阳极接线 箱与储罐底部固定。每间隔500mm应采用绑扎带将阳极与绳索 固定一次。

4.3牺牲阳极阴极保护系统

4.3.1栖牲阳极安装宜采用焊接或螺栓连接。牺牲阳极安装焊 接点与储罐、容器壁焊缝距离应不小于100mm，牺牲阳极表面 与储罐、容器的距离不宜小于150mm，靠近被保护体的牺牲阳 极表面应有防腐层。

4.4参比电极、接线及测试箱安装

4.4.1长效参比电极和测试片宜通过电缆连接到测试箱内。参 比电极的安装应便于更换和储罐容器的后期检修及维护，密封 性满足储罐、容器的要求。参比电极应安装牢固，避免参比电 极污染和损坏。 4.4.2测试箱内应分别对参比、测试片、阴极电缆的接线端子

4.4.2测试箱内应分别对参比、测试片、阴极电缆的接线端子 进行标识，

4.4.3阳极接线箱内应对阳极电缆接线端子进行编号标识。

顶阳极接线箱的安装位置应与储罐预留口位置对应，并利于安 全操作。

4.4.4安装前应检查电缆的完整性。阴极电缆及测试电缆白

接应通过连接片与储罐连接，连接片应焊接在储罐的边缘板或 储罐的侧壁上。储罐顶部和侧壁的电缆应采用镀锌钢管作为保 护管，金属保护管应进行电气接地。

5 检测、维护和记录

5.1.1强制电流阴极保护系统正式运行前，宜测试储罐、容器 内壁对介质的电位。 5.1.2每日记录一次恒电位仪的运行状况。每月进行一次恒电 位仪的检查，并测量一次保护电位，做好记录。运行条件变化 时，宜增加检查次数。 5.1.3宜采用经校验的便携式参比电极定期对罐内长效参比电 极进行校验

括恒电位仪、接线箱及测试箱等。出现异常时，应查明原因 做相应调整

5.1.5清罐期应检查阳极消耗情况、电缆完整性、罐内防腐层 及参比电极状况，确认罐壁阴极保护系统能否满足使用寿命的 要求。

5.2.1牺牲阳极阴极保护系统，当保护电位不达标或牺牲阳极 消耗接近85%时，应进行更换。 5.2.2强制电流阴极保护系统，发现阴极保护电位异常后，应 立即开展调查，查明原因，排除故障，并采取整改措施。 5.2.3液位低于设计低位时，应及时关停阴极保护系统。 5.2.4强制电流阴极保护系统在恒电位仪的运行中不得进行电 缆的拆接和阳极的更换

5.3.1原始资料记录应包括以下内容：

1储罐、容器的规格尺寸、建造及投产日期、防腐层类别 及厚度。 2水质分析报告、水腐蚀性测试报告、水处理药剂使用情 况、液位及变化情况、进排水情况等。 5.3.2应收集整理设计及安装资料的记录。阴极保护系统施工 图、竣工图、变更单及安装、调试资料，宜包括以下内容： 1恒电位仪的输出电压、输出电流。 2辅助阳极材料、规格、数量及设计寿命。 3牺牲阳极材料、规格、数量及设计寿命。 4长效参比电极的类型、规格、安装位置。 5 电缆和阳极悬挂装置。 6 阴极保护系统接线示意图。 7接线箱及测试箱结构、型号。 8通电日期、初始电流、电压设定及保护电位。· 5.3.3运行维护记录应包括以下内容： 1恒电位仪输出电压、输出电流及保护电位的测量记录 表，并应记录测量时的液面高度。 2日检、月检报告以及清罐分析报告。 3防腐层及阴极保护系统的所有维修及改造记录。 4储罐、容器的运行记录。

5.3.3运行维护记录应包括以下内容

1恒电位仪输出电压、输出电流及保护电位的测量记录 表，并应记录测量时的液面高度。 2日检、月检报告以及清罐分析报告。 3防腐层及阴极保护系统的所有维修及改造记录。 4储罐、容器的运行记录。

1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示严格，在正常情况下均应这样做的词： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。 2）表示允许稍有选择，在条件许可时，首先应这样做 的用词： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。 3）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采 用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应 符合…的规定”或“应按…执行”

民共和国石油天然气行业

钢质储罐、容器内壁阴极保护

SY/T 65362020

总则 17 基本规定 18 阴极保护设计 19 3.2阴极保护方式选择与电流密度确定· 19 3.3强制电流阴极保护系统设计 19 3.4牺牲阳极阴极保护系统设计 22 3.5参比电极、接线及测试箱设计 22 检测、维护和记录 · 24 5.1 检测 24 5.2维护· 25 5.3记录 25

3.5参比电极、接线及测试箱设计 22 5检测、维护和记录 24 5.1检测 24 5.2维护· 25 5.3记录 25

1.0.2本条规定了标准适用对象。由于阳极溶解会对介质造成 一定程度的污染，所以不适用于储存介质为饮用水的水罐。

定程度的污染，所以不适用于储存介质为饮用水的水

3.2阴极保护方式选择与电流密度确定

3.2.1储罐可根据介质考虑使用外加电流阴极保护和牺牲阳极 阴极保护。油气田中的容器通常具有烃类或者使用燃料气密封， 外加电流具有爆炸的风险，此情况下建议采用牺牲阳极阴极 保护。 当储罐储存有含烃化合物时，油由生产污水在往具有较高 的氯离子，外加电流阴极保护时阳极会产生氯气，氯气会加速 阳极连接电缆老化。一旦电缆的绝缘失效，可能产生电火花， 当有烃类存在时有爆炸的风险。： 当储罐中介质为清水或消防水时，由于介质电阻率高，牺 性阳极电流输出受限，采用外加电流阴极保护可获得较好的阴 极保护效果。 当介质温度超过60℃，牺牲阳极输出电流大大降低，在有 外部电源及符合安全性要求的条件下，推荐优先采用外加电流 阴极保护。

储罐、容器内部无防腐蚀涂层时，当缺之电流密度数据时， 设计宜选取110mA/m?。阴极保护设计前，如有条件可进行现场 窝蚀评价，包括水的电导率、腐蚀速率、电流密度等设计勘测， 也可通过调查现有的储存相同水质的其他水罐获得相关参数。

3.3强制电流阴极保护系统设计

3.3.1阴极保护电源宜采用多路恒电位仪，每组辅助阳极宜单 独接线，以便调节其输出电流。为监测消除IR降的保护电位

可采用瞬间断电或断试片法，测试数据可反馈到恒电位仪，恒 电位仪具备显示电位功能，从而减少现场测试工作 阴极保护电源设备选取是依据所需最大保护电流、回路电 玉，并至少取25%余量。回路电阻包括导线电阻和寿命期内最 大阳极接水电阻。 1对于圆形罐中的柱状阳极，单支阳极接水电阻计算见公 式（1）。

0.366p d. R L d.

式中R，—阳极组接水电阻，单位为欧（Q）； f—一图1中给出的系数； ds一阳极阵列直径，单位为米（m）。 P、L和 d 与公式（1）中的含义和尺寸相同。

dN 2(元 + N)

0.366p dt L a a=f.d.

图1阳极数量修正系数

当阳极长度和阳极直径之比Llda<100时，可按图2的修 正系数修正。

3.4.1介质的化学组分对牲阳极的影响包括：溶解CO2或 H2S，其他杂质例如胺组分、胶状液，甚至很小数量的汞，多种 油由处理化学药剂及油井维修液可能添加的反乳化剂、防垢剂、 腐蚀抑制剂、钻井液等。 铝合金阳极与镁合金阳极相比具有较低的驱动电压、较低 的电流输出和较长的寿命。与铝合金阳极相比，镁合金阳极具 有较高的驱动电压、较高的电流输出和较短的寿命。 3.4.2铝合金阳极的电化学性能（输出电位、电流的能力）取 决于合金、电解液的成分和电解液的温度。电解液温度超 过49℃时，会降低现行国家标准《铝一锌一钢系合金牺阳 极》GB/T4948中规定的铝合金阳极的电化性能。 3.4.3现行国家标准《锌铝一镐合金牺牲阳极》GB/T4950 规定的锌合金阳极，其极性逆转电位为54℃，因此超过54℃不 可采用锌合金阳极，但经过鉴定的新型耐高温锌合金阳极也口 在其适用温度范围内使用。 介质温度在60℃～80℃时，可采用高温锌合金阳极，其电 化学性能美1

施工标准规范范本高温锌合金阳极电化学性能（原油污水）

3.5.1长效参比电极设计执行下死

长效参比电极设计执行下列规定：

3.5参比电极、接线及测试箱设讠

试片与储罐连接镀锌电焊网标准，便于测量断电瞬间的电位。 3.5.5阳极电缆应考虑耐水、耐油、耐氯离子和温度影响，通 常可以选用Kynar或Halar/HMWPE电缆。参比和测试电缆由于 可以更换，可采用XLPE/PVC电缆。测试片的电缆可采用双芯 的 XLPE/PVC 电缆

5.1.1强制电流阴极保护系统的完好性和接线的准确性包括但 不限于以下内容： 1强制电流阴极保护系统通电前，应对设备及装置进行 检测： 1）恒电位仪： 一对地绝缘电阻（在30℃下，500V兆欧表最小 10MQ）； 安全接地电阻应小于10Q。 2）油冷式供电设备： 一油位； 一 油的绝缘性能。 3）测试及监控装置： 一电缆与接线端子的标记； 一电缆接头端的松紧程度； 一 接线是否正确。 2阴极保护系统通电后，应逐步调节输出电流，待电位稳 定一段时间后，测试汇流点处电位，若电位欠保护，逐步增大 输出电流，反复调节，直至汇流点的电位达到极限电位。 3牺牲阳极保护系统应对以下内容进行检查，包括但不 限于： 1）参比电极安装是否牢固，电缆与接线端子的标记是 否正确： 2）检查阳极焊接是否牢固，阳极与罐壁导电是否良好，