牺牲阳极阴极保护接地电阻改善方案

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1、牺牲阳极法阴极保护的设计计算实施阴极保护的金属集购物上的点位和电流分布函数是复杂的，它不仅与被保护金属结构物材料、牺牲阳极材料、环境介质条件直接相关，而且还与结构物的几何构型密切有关。从原理上考虑，牺牲样激发和外加电流阴极保护的点位、电流分布的计算式基本相同的，它们都是保护电流在复杂电阻体系上产生的电压降结果。绵延分布的管线是几何构型最简单的一种结构物，它是一维延伸的，在数学上容易处理。许多复杂几何构型物往往可以看作为若干一维节段的组合和叠加。所以，阴极保护的设计计算常以埋地管线作为计算对象。牺牲阳极法阴极保护的设计计算一般

2、包括以下几个步骤。⑴确定最小保护电流密度i对被保护结构物的最小保护电流密度确定，首选亏电实验值。可在现场安装一临时店员和接地极进行馈电试验，再根据达到保护电位时所对应的极化电流强度，推算出最小保护电流密度的取值范围。若无馈电实验值，一般可根据文献资料和经验选取。也可采用下式进行理论计算：I=△EO/RU式中i—保护电流密度，mA/m2△E—最小保护电位对结构物自腐蚀电位的负偏移值（极化电位，mV），△EO通常取300mV，它是最小保护电位-850mV（SCE）与钢铁在普通土壤中自腐蚀电位【一般为-550mV（SCE）】的差值

3、；R—结构物表面防腐层的楼电阻率，Ω•m2。保护电流密度是阴极保护实践和设计十分重要的参数。但它受到被保护结构物/环境介质体系许多因素的影响，如结构物材料种类，防腐层质量，介质的性质、组成、分布和变化，甚至温度、气候或微生物存在与活动等。它的数值往往变化很大，即使在阴极保护运行过程中也是变化的。因此，要求准确的计算几乎是不可能的，但它仍是一个重要的参数值。对此，馈电试验或经验选取则是很有效的。⑵计算所需总保护电流强度I根据被保护结构物的几何尺寸计算出需被被保护的总面积S（m），就可由保护电流密度i按下式计算所需总保护电流强度

4、It（A）：It=S•i对于埋地管道则为：It=πDL•i式中D—被保护管道外径，m；    L—管道长度，m。  ⑶计算牺牲阳极接界电阻Ra  牺牲阳极的接界电阻是决定牺牲阳极输出电流的关键影响因素之一。它可通过实验测量或计算获得。经过一系列推导可获得接界电阻的计算公式，文献资料报道的阳极接界电阻的计算公式很多，现推荐以下一些计算公式：① 在土壤环境中的牺牲阳极接界电阻,即接地电阻的计算公式a. 单支立式圆柱形牺牲阳极无填料（即填包料，下同）时，阳极接地电阻的计算公式为：              RV1=p/2πL（In

5、2L/d+1/2ln〔4t+L〕/〔4t-L〕）b. 单支立式圆柱形牺牲阳极有填料时，阳极接地电阻的计算公式为：           RV2=p/2πLa（In2La/D+1/2ln〔4t+L〕/〔4t-L〕+pa/p×In×D/d）c. 但是水平式圆柱形牺牲阳极有填料时，阳极接地电阻的计算公式为：               Rh=p/2πLa（In2La/D+In×La/2t+pa/p×In×D/d）以上三式中，La＞＞d,t＞＞La/4。式中R和R—分别为立式和水平式的阳极接地电阻(R无填料，Rv2有填料)，Ω；p和p

6、a—分别为土壤和阳极填料的电阻率，Ω•m；L和L—分别为阳极和阳极填料柱的长度，m；d和D—分别为阳极和填料的直径，m；t—阳极中心至地表面的距离，m。对土壤中金属结构物进行牺牲阳极保护时，为提供足够的保护电流及施工安装方面的考虑，常采用多支阳极并联安装方式。对一个阳极组的总接地电阻R（Ω）可按下式计算：          Rt=η×R/n式中n—并联阳极支书；    η—并联阳极修正系数。多支阳极并联的总结地电阻一般比里理论计算值大，这时阳极直接按屏蔽作用的结果。可按照实际情况根据阳极之间的距离、并联支数及阳极长度在图4-

7、23中火表4-29中选取修正系数η。  ② 在水环境中的牺牲阳极接界电阻，即接水电阻的计算公式       长条形阳极的接水电阻R（Ω）计算公式为：                 Ra=p/2Πl(In×4L/r-1) 式中L—阳极的长度，cm；P—水介质的电阻率，Ω•cm；R—阳极的等效半径，cm，S=（长+宽）/2，长≥2×宽。b.    板状阳极的接水电阻RA(Ω)计算公式为：                       RA=p/2Sc． 镯式阳极的接水电阻RA(Ω)计算公式为：               RA=

8、0.315p/A为阳极横截面积，cm2。式中，S为阳极两边的平均长度，cm；且式中，A为阳极表面积，cm。 ⑷计算单支阳极的输出电流I  对牺牲阳极-土壤-被保护结构物（阴极）构成的点回路，根据欧姆定律可按下式计算单支阳极的输出电流Ia：                    Ia=(EC