埋地管道及船舶的陰極保護(hù)

1、江蘇科技大學(xué)材料學(xué)院江蘇科技大學(xué)材料學(xué)院2015年年10月月21日日n 外加電流法：將被保護(hù)的管道與直流電源的負(fù)極相連，把外加電流法：將被保護(hù)的管道與直流電源的負(fù)極相連，把輔助陽(yáng)極與電源正極相連，使管道成為陰極，如圖輔助陽(yáng)極與電源正極相連，使管道成為陰極，如圖a a。n 犧牲陽(yáng)極法：在待保護(hù)的管道上連接一種電位更負(fù)的金屬犧牲陽(yáng)極法：在待保護(hù)的管道上連接一種電位更負(fù)的金屬或合金，形成一個(gè)新的腐蝕原電池。接上的金屬成為犧牲或合金，形成一個(gè)新的腐蝕原電池。接上的金屬成為犧牲陽(yáng)極，整個(gè)管道成為陰極受到保護(hù)，如圖陽(yáng)極，整個(gè)管道成為陰極受到保護(hù)，如圖b b。保護(hù)保護(hù)方式方式犧牲陽(yáng)極犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)陰極保護(hù)

2、 外加電流外加電流 陰極保護(hù)陰極保護(hù)優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn) 1 1、不需要外部電源。、不需要外部電源。 2 2、對(duì)臨近金屬構(gòu)筑物、對(duì)臨近金屬構(gòu)筑物干擾小。干擾小。 3 3、管理維護(hù)工作量小、管理維護(hù)工作量小 4 4、工程費(fèi)用與保護(hù)長(zhǎng)、工程費(fèi)用與保護(hù)長(zhǎng)度成正比度成正比 5 5、保護(hù)電流分布均勻，、保護(hù)電流分布均勻，利用率高。利用率高。 1 1、輸出電流連續(xù)可調(diào)，可、輸出電流連續(xù)可調(diào)，可滿足較大的保護(hù)電流密度要滿足較大的保護(hù)電流密度要求求 2 2、不受環(huán)境電阻率限制、不受環(huán)境電阻率限制 3 3、工程越大越經(jīng)濟(jì)、工程越大越經(jīng)濟(jì) 4 4、對(duì)管道防腐覆蓋層質(zhì)量、對(duì)管道防腐覆蓋層質(zhì)量要求相對(duì)較低要求相對(duì)較低 5 5、保

3、護(hù)裝置壽命長(zhǎng)、保護(hù)裝置壽命長(zhǎng) 保護(hù)保護(hù)方式方式犧牲陽(yáng)極犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)陰極保護(hù) 外加電流外加電流 陰極保護(hù)陰極保護(hù)缺缺點(diǎn)點(diǎn)1 1、犧牲陽(yáng)極易丟失，犧牲陽(yáng)極易丟失，壽壽命短命短2 2、高電阻環(huán)境不宜使用、高電阻環(huán)境不宜使用3 3、保護(hù)電流不可調(diào)，、保護(hù)電流不可調(diào)，驅(qū)驅(qū)動(dòng)電流小動(dòng)電流小4 4、對(duì)覆蓋層質(zhì)量要求高、對(duì)覆蓋層質(zhì)量要求高5 5、消耗有色金屬，需定、消耗有色金屬，需定期更換期更換6 6、雜散電流干擾大時(shí)不、雜散電流干擾大時(shí)不能使用能使用 1 1、需要可靠外部電源、需要可靠外部電源2 2、對(duì)臨近金屬構(gòu)筑物干擾大，、對(duì)臨近金屬構(gòu)筑物干擾大，特別是鋪助陽(yáng)極附近特別是鋪助陽(yáng)極附近3 3、需設(shè)陰極保

4、護(hù)站，日常進(jìn)行、需設(shè)陰極保護(hù)站，日常進(jìn)行維護(hù)管理維護(hù)管理4 4、在需要較小電流時(shí)，無(wú)法減、在需要較小電流時(shí)，無(wú)法減少最低限度的裝置費(fèi)用少最低限度的裝置費(fèi)用5 5、陽(yáng)極地床不易維修，陽(yáng)極產(chǎn)、陽(yáng)極地床不易維修，陽(yáng)極產(chǎn)生氣體不易排出，易產(chǎn)生氣阻，生氣體不易排出，易產(chǎn)生氣阻，增大地床電阻，影響地床壽命增大地床電阻，影響地床壽命 檢查片常規(guī)測(cè)試周期不得小于一年。推薦為檢查片常規(guī)測(cè)試周期不得小于一年。推薦為l l、2 2、5 5、1010、2020年。檢查片埋設(shè)參見圖年。檢查片埋設(shè)參見圖3-33-3。 在匯流點(diǎn)處，在匯流點(diǎn)處，x=0，故匯流點(diǎn)一側(cè)的電流為：，故匯流點(diǎn)一側(cè)的電流為：（二）保護(hù)范圍的計(jì)算（二）

5、保護(hù)范圍的計(jì)算1. 無(wú)限長(zhǎng)管道的計(jì)算無(wú)限長(zhǎng)管道的計(jì)算TTRr /計(jì)算中需要注意：式（計(jì)算中需要注意：式（3-13）中的）中的Emax和和Emin均為陰極極化均為陰極極化值，即相對(duì)自然電位的偏移值，而前面所述最大和最小保護(hù)電值，即相對(duì)自然電位的偏移值，而前面所述最大和最小保護(hù)電位系相對(duì)于硫酸銅電極測(cè)得的極化電位。在大多數(shù)土壤中，用位系相對(duì)于硫酸銅電極測(cè)得的極化電位。在大多數(shù)土壤中，用硫酸銅電極測(cè)得的鋼管的自然電位約在硫酸銅電極測(cè)得的鋼管的自然電位約在-0.50-0.60V之間。若實(shí)之間。若實(shí)測(cè)平均值為測(cè)平均值為-0.55V，則當(dāng)取最大保護(hù)電位為，則當(dāng)取最大保護(hù)電位為-1.20V，最小保護(hù)電，最小

6、保護(hù)電位為位為-0.85V時(shí)，其陰極極化值為時(shí)，其陰極極化值為:2. 有限長(zhǎng)管道的計(jì)算有限長(zhǎng)管道的計(jì)算 有限長(zhǎng)管道的保護(hù)段即指兩個(gè)相鄰的陰極保護(hù)站之間的管有限長(zhǎng)管道的保護(hù)段即指兩個(gè)相鄰的陰極保護(hù)站之間的管段，或兩端設(shè)有絕緣接頭的管段近似按有限長(zhǎng)考慮。其極化電段，或兩端設(shè)有絕緣接頭的管段近似按有限長(zhǎng)考慮。其極化電位和電流的變化受兩個(gè)位和電流的變化受兩個(gè)站的共同作用。由于兩個(gè)站的相互影響，站的共同作用。由于兩個(gè)站的相互影響，將使極化電位變化曲線抬高，如圖將使極化電位變化曲線抬高，如圖3-4所示。因此，有限長(zhǎng)管道所示。因此，有限長(zhǎng)管道比無(wú)限長(zhǎng)管道的保護(hù)距離長(zhǎng)，如圖比無(wú)限長(zhǎng)管道的保護(hù)距離長(zhǎng)，如圖l2l

7、1。 立式v1nRR總1nHRR 總HR15 . 5159mmmT/135. 0222000mRP1)(ln(12minmaxminmaxmaxEEEEaLTTRra mDrTT4101 . 55 . 5)5 . 5159(135. 0)(mDRRPT4000159. 02000451013. 14000101 . 5TTRraVE65. 0)55. 0(20. 1maxVE3 . 0)55. 0(85. 0minkmL5 .12max)21 (6222maxmaxLLLnAaLthrREITT26. 1)(maxmax0AII52. 226. 1220aAkgmm489kgKTgIG1647

8、 . 052. 21 . 95m6 .1938. 8164753. 636 .19m 2084. 4)32 . 2432 . 24ln21089. 032(ln3220)4342(ln2LtLtdLLR1886. 078. 0784. 4nRR 總IVP AII56. 220rcLaVRRRIV)(m/425. 000085. 0500LR)(2maxaLthrRRTTc)(maxmax0aLthrREITT0maxmax)(IEaLthrRTT258. 052. 265. 02max0maxIEIERcVV95. 52)258. 0425. 0886. 0(52. 2WIVP.217 . 095. 552. 2深井陽(yáng)極深井陽(yáng)極施工有關(guān)照片