犧牲陽極保護的設(shè)計及計算
日期：2013-09-25 點擊：6019次
以城中北路中壓煤氣鋼管工程為例。經(jīng)測試該管線地段屬中等強度腐蝕性土壤，土壤電阻率取450•m，我們選用了11kg級MUG—3型鎂合金犧牲陽極、陽極尺寸為700 x(70 110)* 90mm。
(1)保護對象和范圍：a．外環(huán)路口北環(huán)路中壓煤氣埋地鋼管：管Φ426。長度為750m?？偙砻娣e為1003m2。b．外環(huán)路干管：管Φ426、長度為115m、總表而積為154m2。(2)保護期限為25年。 (3)在有效保護期內(nèi)、被保護地下鋼管的保護電位控制在＜—0．85V(相對銅／飽和硫酸銅參比電極)。①保護電流的計算 被保護管道所需的保護電流可用下式計算：I＝i * s (1)式中 I——被保護管道所需的保護電流，A i——被保護管道的總表面積，m2 s——管道所需小保護電流密度、mA／m2 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，我們選取小保護電流密度為i=o．5mA／m2，則埋地管線保護電流： a．城中北路路段： I1＝i×s1＝0．5×1003＝501(mA) b．外環(huán)路路段：I2＝ixs2＝0．5x154＝77(mA)2鎂陽極發(fā)生電流的計算 每只鎂合金犧牲陽極發(fā)生電流按下式計算 If＝(Ep一Ea)／R (2)式中 If——每支陽極發(fā)生電流，mA Ea———陽極工作電位，V 本方案取—1。50V Ep——陰極小保護電位，V本方案取-0。85V R——每支犧牲陽極的接地電阻，Ω犧牲陽極的接地電阻R可按下式計算 (3)式中 p——土壤接地電阻率，Ω.m本方案取45D——陽極填料包直徑、m 本方案取0．3 1——陽極填料包長度。m 本方案取1 t——陽極，f1心地面距離。m本方案取1 得 R＝14．8o 將R值代入(2)式得 If＝44mA。 ③陽極用員計算 陽極用員可按卜式計算：N＝I／If 式中 N——所需陽極支數(shù)、支 I——所需保護電流，mAIf——每支陽極發(fā)生電流、mA／支a．城中北路路段N1＝Il／If＝501／44＝11(支) b．外環(huán)路路段 N2＝I2／If＝77／44＝2(支) 共計使用N＝N1十N2＝11十2＝13(支)?？紤]到和鋼管焊縫位置及相連鑄鐵管要吸收部分 保護電流、所以我們進行設(shè)計時、鎂陽極實際取18支。④陽極使用壽命核算 陽極有效使用壽命按下式計算：式中 Y——陽極有效使用壽命、 年 g——每支陽極重量，kg／支 本方案取11 If——每支陽極實際發(fā)生電流量，mAQ——鎂陽極實際電容量，A•h／kg： 本方案取1100 1／K——鎂陽極有效利用系數(shù)， 本方案取o．75其中 If＝0．9×If＝0．9x 44mA 則 Y＝26年。
(1)保護對象和范圍：a．外環(huán)路口北環(huán)路中壓煤氣埋地鋼管：管Φ426。長度為750m?？偙砻娣e為1003m2。b．外環(huán)路干管：管Φ426、長度為115m、總表而積為154m2。(2)保護期限為25年。 (3)在有效保護期內(nèi)、被保護地下鋼管的保護電位控制在＜—0．85V(相對銅／飽和硫酸銅參比電極)。①保護電流的計算 被保護管道所需的保護電流可用下式計算：I＝i * s (1)式中 I——被保護管道所需的保護電流，A i——被保護管道的總表面積，m2 s——管道所需小保護電流密度、mA／m2 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，我們選取小保護電流密度為i=o．5mA／m2，則埋地管線保護電流： a．城中北路路段： I1＝i×s1＝0．5×1003＝501(mA) b．外環(huán)路路段：I2＝ixs2＝0．5x154＝77(mA)2鎂陽極發(fā)生電流的計算 每只鎂合金犧牲陽極發(fā)生電流按下式計算 If＝(Ep一Ea)／R (2)式中 If——每支陽極發(fā)生電流，mA Ea———陽極工作電位，V 本方案取—1。50V Ep——陰極小保護電位，V本方案取-0。85V R——每支犧牲陽極的接地電阻，Ω犧牲陽極的接地電阻R可按下式計算 (3)式中 p——土壤接地電阻率，Ω.m本方案取45D——陽極填料包直徑、m 本方案取0．3 1——陽極填料包長度。m 本方案取1 t——陽極，f1心地面距離。m本方案取1 得 R＝14．8o 將R值代入(2)式得 If＝44mA。 ③陽極用員計算 陽極用員可按卜式計算：N＝I／If 式中 N——所需陽極支數(shù)、支 I——所需保護電流，mAIf——每支陽極發(fā)生電流、mA／支a．城中北路路段N1＝Il／If＝501／44＝11(支) b．外環(huán)路路段 N2＝I2／If＝77／44＝2(支) 共計使用N＝N1十N2＝11十2＝13(支)?？紤]到和鋼管焊縫位置及相連鑄鐵管要吸收部分 保護電流、所以我們進行設(shè)計時、鎂陽極實際取18支。④陽極使用壽命核算 陽極有效使用壽命按下式計算：式中 Y——陽極有效使用壽命、 年 g——每支陽極重量，kg／支 本方案取11 If——每支陽極實際發(fā)生電流量，mAQ——鎂陽極實際電容量，A•h／kg： 本方案取1100 1／K——鎂陽極有效利用系數(shù)， 本方案取o．75其中 If＝0．9×If＝0．9x 44mA 則 Y＝26年。
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