深井阳极地床设计中沿深度方向土壤电阻率的测试与分析

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1、!"#$%&&'!"#$年!月!"#$%"&'"("!)*+&深井阳极地床设计中沿深度方向土壤电阻率的测试与分析!"#$%&'()*+,-./0123*45'(!"""!#摘要!指出目前深井阳极地床设计沿深度方向土壤电阻率测试中存在的问题!主要体现在缺少对测试结果的进一步分析!从而使得测试结果对工程实践指导意义不大"介绍了巴恩斯分析法在沿深度方向土壤电阻率测试中的应用!结合工程实例对该方法进行分析和验证!得出了具有原理简单!计算简便及满足工程精度要求等结论"提出在应用时应注意的问题!特别是数据拟合方法在数据处理时是不适用的"关键词!深井

2、阳极#深度方向#土壤电阻率#巴恩斯分析法文献标识码!(文章编号!!))*+,,'-(")!!))!+))./+)'%前言两种方法'一是通过土壤电阻仪采用温纳(#$%%$&)四"'#深井阳极阴极保护一般适用于地表土壤电阻率电极法进行测试%分析&二是通过实地钻制样井进行较高的地区!或者是尽管地表电阻率较低!但该土层地质结构采样分析$显然方法二的测试成本要高很较浅而其下为高电阻率土壤的场合"!#$在深井阳极阴多!在深井阳极地床设计中通常只需要沿深度方向土极保护系统阳极地床的设计中!土壤电阻率将决定阳壤电阻率的大致分布情况!对精度的要求并不是很

3、极的用量%阳极井的直径及深度以及电源设备功率的高!因此四电极法测试是可以满足工程要求的$四电大小""#$通常要求深井阳极安装的深处地层必须具有极法无论是采用等距法还是不等距法!特别值得注意足够低的土壤电阻率!一方面可以有效降低阳极接地的是测试计算得到的电阻率为极间距深度的平均土电阻从而可获得最小的回路电阻&另一方面阳极安装壤电阻率$每次深度增量的测量都是测量层之上所有在低土壤电阻率的深处地层中可以获得沿金属构筑土壤电阻率的平均值!即地面到该深度处各层土壤电物均匀的电流分布$因此!如何测试与分析沿深度方阻率的加权平均值!而不是该深度处的土

4、壤电阻率$向土壤电阻率的分布在深井阳极地床特别是阳极井但在实际工程中!部分设计人员在深井阳极阴极深的设计中就显得尤为关键$保护设计中!虽然也对沿深度方向对土壤电阻率进行了测试!但缺少对土壤电阻率测试结果进行分析!无$目前设计中存在的问题法得出沿深度方向土壤电阻率的分布情况!因此得出目前!沿深度方向土壤电阻率的测试主要有以下的测试结果并不能指导工程实践$设计人员忽视这个收稿日期!")!)+!)+),作者简介!茅斌辉(!-/,+)!男!江苏大丰人!在读硕士研究生!主要从事城市燃气管道防腐蚀技术的应用与研究工作$第06卷第!期#$%%$&'$

5、()(*#$%%$&'$(+%$,-#,'$(!"#$%./问题很大程度上是受到浅埋阳极地床土壤电阻率测计算每次沿土壤深度方向增加层的电导率!再转换计#!$试方法的影响!由于浅埋阳极埋深较浅!通常通过四算各层土壤电阻率"在该方法中!假设土壤层厚度均电极法可以直接得出地表浅层土壤电阻率的大小!而匀且平行于地表!层与层之间并联排布"计算公式为)无需进一步分析"但是在深井阳极地床的设计时!当!!."#$%&/0"1!."#$%&'!("#$%&'!(需要了解沿深度方向的土壤电阻率的分布情况时就其中必须对测得的数据进行分析"'!'!)*'!."

6、#$%&/'0(表!是西气东输某深井阳极阴极保护站当时做'!2!3'!#"$的一个土壤电阻率测试结果"从表!测试结果来看!式中!!+"#$%&**第!层的平均电阻率!!%$+得出的结论是沿深度方向!从地表到深度土层的平均,!("#$%&**第!层的土壤层厚度!$+土壤电阻率呈减小的趋势!但是仍无法得出沿深度方'!("#$%&**第!层的平均电阻!!+向土壤电阻率的分布情况"从表!中并不能得出在'!-!**前!3!层平均电阻!!+"#$深度处土壤电阻率是最低的!因为表!中序号%'!**前!层的平均电阻!!"测试的土壤电阻率&'!%$是"#

7、$深度以上所有土在绵阳次高压管线深井阳极阴极保护实践中!以壤电阻率的平均值"因此!这样的数据结果对于深井灵兴站为例!通过巴恩斯分析法分析各土壤深度土壤阳极地床的设计而言并没有实际的指导意义!必须对电阻率的分布情况见表0"从表0中!可以看出沿深度该数据进行相应的分析处理"方向!前!层土壤的平均电阻''!(是呈逐渐减小的趋表"西气东输某深井阳极阴极保护站土壤电阻率测试结果势"这种情况与理论预计的情况是一致的!沿深度方!"#$%&!"'()*+!#,"#-./向增加即相当于增加导线的横截面积!导线的横截面$%&'()'01/积是与电阻呈反比!

8、通过计算分析出在土壤深度"#!*+,-..*231/%#$和&#!'#$处土壤电阻率较低".+/01..0231/但是在东岳站的土壤电阻率分析中!则出现了反'+2*(*-3231/常的现象!东岳站土壤电阻率