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长输钢质输油管道牺牲阳极阴极保护
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   相关介绍

     埋地管线常用的两种牺牲阳极材料为镁和锌。铝具有比镁更高的理论电容量,但到目前为止,还没有证据表明铝适合埋设在土壤中使用。这是因为铝在土壤中存在着如何保持电化学活性和高的效率的问题。铝阳极主要用于海洋环境。
     对于管线阴极保护,牺牲阳极通常用于需要保护电流较小的场合(通常小于1A),以及土壤电阻率较低(通常小于10000欧.厘米),采用适量的阳极就可以获得所需保护电流的地方。如果需要对采取哪种保护方式还存在疑问,那么就应该进行经济性分析。少量的涂覆良好的管线将需要中等的保护电流量。在土壤电阻率条件合适的地方,采用牺牲阳极可以满足这种保护电流的需要。
     在采取了强制电流阴极保护的涂覆良好的管线上,可能还存在一些孤立的点,在这些地方可能还需要很少量的保护电流。可以采用牺牲阳极来满足这种要求。典型的应用场合包括涂覆很差或涂覆布完全的埋地阀门设施,不能消除的短路套管,涂层严重破损的孤立管段以及电流屏蔽可能影响来自远处强制电流系统的有效电流分布的地方。
     按照一般经验的做法,锌阳极最好用于低电阻率土壤中(小于1500欧。厘米),而镁阳极则最好用于较高电阻率的土壤中(1500~10000欧。厘米)。这一原则并不是普遍适用的,取决于应用的场合。
     和通常的强制电流阳极地床安装方法相比,牺牲阳极系统的安装还是比较简单的。最简单的牺牲阳极安装方式是在管线的泄漏修复点处埋设单支包装好的阳极,或者是沿管线埋设的分布式单支阳极。当然在低电阻率土壤中也可以采用包装好的锌阳极。在条件合适时,为了获得更长的使用寿命,也可以采用更重的包装好的镁阳极。
     通常,为保护一条涂覆良好的管线,在一处地方要安装多支镁阳极或锌阳极时,可以采用一根汇流电缆将这些阳极连接在一起。将汇流电缆引到测试桩可以检测和定期测量输出电流的大小,以便计算阳极的使用寿命。
设计计算公式
管道表面积:S=2πrL
S——管道表面积   r ——管道半径    L——管道长度
管道保护电流:I =S Ia
I——管道保护电流   S——管道表面积  Ia——管道保护电流密度)
阳极输出电流:Ia=△E/R
Ia——阳极输出电流A   △E——阳极有效电位差V   R——回路总电阻R
阳极数量:N=f.IA/Ia
N——阳极数量  IA——所需保护电流A   Ia——单支阳极输出电流A
F——备用系数,取2-3倍
阳极使用寿命:T=0.85 W/ωI
T ——阳极工作寿命a   W——阳极净质量,kg  ω——阳极消耗率kg/(A.a)
I——阳极平均输出电流,A

 

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欲采用牺牲阳极阴极保护的城市燃气管网
组装好的用于埋地管道的镁合金阳极

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