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牺牲阳极保护的设计及计算
作者:huanloon  来源:本站  发表时间:2017-2-11 12:36:02  点击:621
以城中北?#20998;?#21387;煤气钢管工程为例。经测试该管线地?#38382;?#20013;等强度腐蚀性土壤,土壤电阻率取450•m,我们选用了11kg级MUG—3型镁合金牺牲阳极、阳极尺寸为700 x(70 110)* 90mm。
  (1)保护对象和?#27573;В篴.外环路口至北环?#20998;?#21387;煤气埋地钢管:管Φ426。长度为750m。总表面积为1003m2。b.外环路干管:管Φ426、长度为115m、总表而积为154m2。(2)保护期限为25年。 (3)在有效保护期内、被保护地下钢管的保护电位控制在<—0.85V(相对铜/饱?#22303;?#37240;铜参比电极)。①保护电流的计算 被保护管道所需的保护电流可用下式计算:I=i * s (1)式中 I——被保护管道所需的保护电流,A i——被保护管道的总表面积,m2 s——管道所需最小保护电流密度、mA/m2 根据经验数据,我们选取最小保护电流密度为i=o.5mA/m2,则埋地管线保护电流: a.城中北路路段: I1=i×s1=0.5×1003=501(mA) b.外环路路段:I2=ixs2=0.5x154=77(mA)2镁阳极发生电流的计算 每只镁合金牺牲阳极发生电流按下式计算 If=(Ep一Ea)/R (2)式中 If——每支阳极发生电流,mA Ea———阳极工作电位,V 本方案取—1。50V Ep——阴极最小保护电位,V本方案取-0。85V R——每支牺牲阳极的接地电阻,Ω牺牲阳极的接地电阻R可按下式计算 (3)式中 p——土壤接地电阻率,Ω.m本方案取45D——阳极填料包?#26412;丁 本方案取0.3 1——阳极填料包长度。m 本方案取1 t——阳极,f1心至地面距离。m本方案取1 得 R=14.8o 将R值代入(2)式得 If=44mA。 ③阳极用员计算 阳极用员可按卜式计算:N=I/If 式中 N——所需阳极支数、支 I——所需保护电流,mAIf——每支阳极发生电流、mA/支a.城中北路路段N1=Il/If=501/44=11(支) b.外环路路段 N2=I2/If=77/44=2(支) 共计使用N=N1十N2=11十2=13(支)。考虑到和钢管焊缝位置及相连铸铁管要吸收部分 保护电流、所以我们进行设计时、镁阳极?#23548;?#21462;18支。④阳极使用寿命核算 阳极有效使用寿命按下式计算:式中 Y——阳极有效使用寿命、 年 g——每支阳极重量,kg/支 本方案取11 If——每支阳极?#23548;?#21457;生电流量,mAQ——镁阳极?#23548;?#30005;容量,A•h/kg: 本方案取1100 1/K——镁阳极有效利用系数, 本方案取o.75其中 If=0.9×If=0.9x 44mA 则 Y=26年。
 
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