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犧牲陽極保護的設計及計算
作者:huanloon  來源:本站  發表時間:2017-2-11 12:36:02  點擊:528
以城中北路中壓煤氣鋼管工程為例。經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.外環路口至北環路中壓煤氣埋地鋼管:管Φ426。長度為750m。總表面積為1003m2。b.外環路干管: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、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——管道所需最小保護電流密度、mA/m2 根據經驗數據,我們選取最小保護電流密度為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.外環路路段:I2=ixs2=0.5x154=77(mA)2鎂陽極發生電流的計算 每只鎂合金犧牲陽極發生電流按下式計算 If=(Ep一Ea)/R (2)式中 If——每支陽極發生電流,mA Ea———陽極工作電位,V 本方案取—1。50V Ep——陰極最小保護電位,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心至地面距離。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、支 I——所需保護電流,mAIf——每支陽極發生電流、mA/支a.城中北路路段N1=Il/If=501/44=11(支) b.外環路路段 N2=I2/If=77/44=2(支) 共計使用N=N1十N2=11十2=13(支)。考慮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, 本方案取o.75其中 If=0.9×If=0.9x 44mA 則 Y=26年。
 
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