設計因素

管道陰極保護可分別采用犧牲陽極法、外加電流法或兩種方法結(jié)合，設計時應視工程規(guī)模、土壤環(huán)境、管道防腐層質(zhì)量等因素，經(jīng)濟合理地選用。對于高溫、防腐層剝離、隔熱保溫層、、侵蝕及電解質(zhì)異常污染等特殊條件下，陰極保護可能無效或部分無效，在設計時應給予考慮，為了使所設計的陰極保護系統(tǒng)有效，管道要滿足以下條件:

1、管道必須是電氣連續(xù)性的，對于焊接管道，這不是問題。如果管道上有承插接口，法蘭連接的閥門，要用跨接線跨接。

2、被保護的管道段必須和其他埋地管道、電纜、接地極絕緣，可采用絕緣接頭或絕緣法蘭;套管穿越時，主管和套管之間要安裝絕緣墊塊。

3、管道穿越其他管道、電纜、或埋地結(jié)構(gòu)時，其間距要大于0.4米，如果間距小于0.1米要在它們之間安裝絕緣把，以提供機械保護、防止腐蝕干擾。

設計陰極保護系統(tǒng)需要考慮的因素

給管道做陰極保護一般都會采用犧牲陽極陰極保護、外加電流陰極保護或者這兩者之間相結(jié)合使用。在施工之前的設計方案中，應該考慮到工程的規(guī)模，施工的環(huán)境，土壤的情況，還要考慮到這條被保護管道的防腐層質(zhì)量等因素，選擇最合適最經(jīng)濟的方法。在某些特殊的環(huán)境中，有時陰極保護系統(tǒng)會失效或者部分效果不佳，所以在設計施工方案時，應該將這些特殊環(huán)境考慮進去，比如:周圍溫度高，管道的防腐層脫落，隔熱保溫層的情況，周圍電氣金屬設施，環(huán)境中的侵蝕情況以及周圍環(huán)境的污染等情況。

外加電流 

在外加電流陰極保護設計時，對于管道與設備的連接部位應重點考慮，特別是管道與二次濾網(wǎng)、收球網(wǎng)、凝汽器相連的部位，從實際情況來看，這些部位也是腐蝕最嚴重的部位，應該重點保護。在陰極保護設計時，對于該部分，建議采用獨立的恒電位儀進行控制，使之成為一個單獨的系統(tǒng)，同時在特征的連接部位設置參比電極進行檢測，以避免過保護可能引起的危害。外加電流陰極保護一般與防腐涂層聯(lián)合使用，對于較小的管道無法涂刷防腐涂層，設計時根據(jù)海水流速及裸鋼，選取合適的保護電流密度;同時，由于在小管道中輔助陽極的電流傳輸距離較短， 在小管道保護設計時，應根據(jù)管道大小并考慮到管道走向等，合理計算輔助陽極的數(shù)量，并在管道系統(tǒng)中合理布置。我們知道，管道中海水的流速不同，其對金屬材料的腐蝕速率也不同。對一般碳鋼來說，流速高，腐蝕較重，而流速小，則腐蝕較輕。這是因為碳鋼在海水中的腐蝕速度受溶解氧的擴散速度控制，流速越大，擴散層厚度越小，氧的極限擴散電流密度就越大，相應地腐蝕速度也越大。在實際中常選10CrMoAI鋼作為小管道材料，這種材料的腐蝕速度隨流速開始是緩慢增加，然后增長越來越快。而對于1Crl8Ni9Ti和T，在高流速情況下，氧的供應快速而充分，有利于表面膜的成長與修復，使材料處于鈍化狀態(tài)，故流速變化對腐蝕速度影響不大，且這種情況下還不易發(fā)生點蝕。在陰極保護情況下，海水流速不同，所需保護電流密度也不同，這是由于流速影響了金屬材料的電極電位，要維持保護電位所需外加電流值將隨流速增大而增加。通常海水流速增加，金屬材料的腐蝕電位向正方向移動，而在異金屬接觸腐蝕情況下，海水流速增加，可使偶對中陽極材料的腐蝕加劇。所有這些，我們在進行海水管道系統(tǒng)外加電流陰極保護設計時都必須加以考慮。

1、管道走向以及所處區(qū)域其他埋地設施情況、管道直徑、長度、運營時間、運營溫度、防腐層類型、管道連續(xù)性。

2、土壤類型、電阻率地下水情況、陰極保護系統(tǒng)設計壽命。

3、對于新建系統(tǒng)，可以根據(jù)經(jīng)驗及理論計算，確定管道系統(tǒng)需要的保護電流，大概的陰極保護站位置，然后世界測量陰極保護站的位置處的土壤電阻率，選擇地土壤電阻率點作為以后的陽極地床位置。

4、對于已建管道，可以進行理論計算，也可以實地測量管道陰極保護所需要的保護電流。實際測量陰極保護電流時，可以用蓄電池或臨時的整流電源及地床給管道送電，測量管道沿線個點的管地電位，根據(jù)實驗結(jié)果確定陰極保護電流及保護站位置。

5、由于犧牲陽極驅(qū)動電壓低、輸出電流小，所以，一般只用短距離管道、且土壤電阻率低的情況下。外加電流陰極保護由于輸出可調(diào)，所以，可以用子啊大西南管道以及高土壤電阻率區(qū)。應盡量采用外加電流陰極保護方式以取得的投資效益比。

陰極保護電流

陰極保護設計的步是計算所需電流量，對于新建結(jié)構(gòu)，可以參考類似地區(qū)一件結(jié)構(gòu)電流來計算新建結(jié)構(gòu)的電流大小，如果結(jié)構(gòu)已經(jīng)建成，可以采取通電實驗方式實際測量達到保護點位所需要的電流值。電流密度是指保護單位面積所需要的電流的大小。