設(shè)計參數(shù)的選擇及陽極用量的計算

1、設(shè)計參數(shù)的選擇及陽極用量的計算1、 犧牲陽極法（1）最小保護電位負于-0.85V（相對于Cu/飽和CuSO4參比電極）（2）最小保護電流密度最小保護電流密度的大小取決于被保護金屬的種類、表面狀況、腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)、組成、濃度、溫度和金屬表面絕緣層質(zhì)量等。涂層種類不同所保護電流密度值不同，鋼管外覆蓋層的絕緣電阻越高，所需的保護電流密度值越小。見表1防腐層種類及所需保護電流密度 表1防腐層種類保護電流密度mA/m2塑料（聚乙烯層）石油瀝青玻璃布 7mm石油瀝青玻璃布 4mm舊瀝青層舊 油 漆1-30裸 管5-50附：狀態(tài)裸露無涂層舊涂層涂層質(zhì)量一般優(yōu)良涂層優(yōu)秀涂層保護電流密度（mA/m2）30-50

2、3-100.1-30.001（3）陽極的接地電阻R=（/2L）×1n（2L/D）式中：土壤電阻率歐姆·米 L陽極長度米 D填料柱直徑米（4）犧牲陽極的發(fā)生電流Ia=式中：E犧牲陽極的驅(qū)動電位伏（鋅陽極取0.2，鎂陽極取0.65-0.66）Ia（mg）=1200fY/（美國Harco防腐公司推薦的經(jīng)驗公式）式中：Ia（mg）鎂陽極的輸出電流毫安 土壤電阻率歐姆·厘米 f系數(shù) 查表2 Y修正系數(shù) 查表3陽極重量（kg）系數(shù)1.40.532.30.604.10.717.71.0091.0014.51.06231.09f系數(shù) 表2（注：表為老標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)按表內(nèi)相近重量為準(zhǔn)。）

3、Y修正系數(shù) 表3（5）保護面積S=×D×L式中：3.14 S總保護面積m2 D管徑mL管道長度m管地電位（V）鎂陽極修正系數(shù)-0.71.17-0.81.07-0.851.00-0.900.93-1.000.79-1.100.64-1.200.50（6）保護總電流IA=S×Im式中：IA所需總保護電流毫安 S總保護面積m2 Im最小保護電流毫安（7）所需陽極數(shù)量N=K×IA/Ia式中：N陽極數(shù)量支 K備用系數(shù)，一般取2-3 IA所需總保護電流毫安 Ia單支陽極的輸出電流毫安（8）陽極壽命T=0.85W/Ia式中：T陽極壽命年 W陽極凈質(zhì)量公斤 陽極消耗率

4、Ia陽極平均輸出電流2、外加電流法陰極保護（以DN159mm×8，40km管道為例）。（1）保護長度的計算已知條件：A DN159mm×8B 被保護管道的長度（兩端設(shè)絕緣法蘭）40000米C 絕緣層電阻Rr=10000·m2D 最大保護電位Emax取-1.25伏（相對Cu/飽和CuSO4電極）E 最小保護電位Emin取-0.85伏（相對Cu/飽和CuSO4電極）F 管道自然電位En取-0.55伏G 鋼管電組率t取0.135·mm2/m（20#低碳鋼）則保護半徑L1=（1/a）1n2（E'max/E'min）式中：a衰減系數(shù)= RO單位長度

5、鋼管的縱向電阻歐姆 RO（單位長度鋼管的縱向電阻，歐姆）=t/（D'-）=0.135/3.14（159-8）×8=3.56×10-5r（單位長度鋼管絕緣層電阻 歐姆）=Rr/D=10000/3.14×0.159=2.0×104-510104a= =4.22×10-5E'max=-1.25-（-0.55）=-0.70伏E'min=-0.85-（-0.55）=-0.30伏因此L1= ×1n2 =36.5公里保護長度L=L1×2=73公里說明：本管道全長40公里，而理論計算保護長度為73公里，整個管道處在保

6、護范圍內(nèi)，在技術(shù)上是可行的。（2）保護電流計算IO =（a/RO）×E'minsh（aL） =（4.22×10-5/3.56×10-5）×0.3sh（4.22×10-5×3.56×103） =0.356×sh1.54 =0.356×2.23 =0.794（A）2IO=2D · JS · L式中：IO單側(cè)方向保護電流（A） L單側(cè)保護長度（m） JS保護電流密度（A/m2）總保護電流I=0.794×2=1.588（安）（3）輸出電壓計算（直流電源額定輸出電壓）V=I（R

7、a+RL+Rc）+Vr式中：I系統(tǒng)保護電流，1.588A（可取1.1I總） RL導(dǎo)線電阻，（·L/S）0.48歐姆 Ra陽極組接地電阻 Rc /2th（aL）0.61歐姆（管道/土壤界面過渡電阻 ） Vr陽極地床反電動勢（焦炭填料可取2伏） L被保護管道長度mV=1.588×（0.48+2.5+0.61）+2=5.7（伏）（4）電源功率計算P=I·V/=1.588×5.7/0.7=12.93W（瓦）式中：電源設(shè)備效率，一般取0.7（5）輔助陽極的計算（6）采用硅鑄鐵陽極的用量計算G=T·g·I/K式中：G陽極總質(zhì)量kg T陽極的設(shè)計壽命a g陽極的消耗率kg/A·a I陽極的最大工作電流G=20×1.0×50/