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犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)中,如何確定犧牲陽(yáng)極的數(shù)量和布置位置?

2025-06-03 02:46:48  67 次瀏覽

在犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)中,確定犧牲陽(yáng)極的數(shù)量和布置位置需要綜合考慮多個(gè)因素,以下是具體方法:

確定犧牲陽(yáng)極數(shù)量·計(jì)算保護(hù)電流需求:首先要明確被保護(hù)金屬的表面積A(單位:平方米)。然后依據(jù)被保護(hù)金屬所處的環(huán)境和材質(zhì),通過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)獲取對(duì)應(yīng)的保護(hù)電流密度I(單位:)。保護(hù)電流需求需求(單位:A)的計(jì)算公式為需求。也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算,如普通土壤環(huán)境中的埋地鋼質(zhì)管道,保護(hù)電流密度平均值取100mA/m2,若管道表面積為100m2,則保護(hù)電流需求約為10A。

·計(jì)算陽(yáng)極輸出電流:不同類型的犧牲陽(yáng)極,其理論輸出電流可根據(jù)自身電化學(xué)性能參數(shù)計(jì)算。以鎂合金犧牲陽(yáng)極為例,有相應(yīng)的計(jì)算公式。并且一般認(rèn)為鎂合金犧牲陽(yáng)極的實(shí)際輸出電流約為理論輸出電流的70%?80%2。

·考慮陽(yáng)極消耗和備用量:根據(jù)犧牲陽(yáng)極的消耗率(單位:?年)計(jì)算在設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)每個(gè)犧牲陽(yáng)極的消耗量,再依據(jù)單個(gè)犧牲陽(yáng)極的質(zhì)量確定所需總數(shù)。同時(shí),通常設(shè)置10%?20%的備用陽(yáng)極。

·得出陽(yáng)極數(shù)量:用保護(hù)電流需求除以單支陽(yáng)極的實(shí)際輸出電流,得到所需犧牲陽(yáng)極的初步數(shù)量。再結(jié)合備用陽(yáng)極的比例要求,終確定犧牲陽(yáng)極的數(shù)量。例如,儲(chǔ)罐內(nèi)壁犧牲陽(yáng)極設(shè)計(jì)中,根據(jù)罐內(nèi)浸水面積計(jì)算保護(hù)面積S,選定保護(hù)電流密度Ia計(jì)算保護(hù)電流I=S×Ia,確定保護(hù)年限后,根據(jù)陽(yáng)極使用壽命公式T=0.85W/ωI計(jì)算所需陽(yáng)極總量,再根據(jù)陽(yáng)極單支數(shù)量Ia,通過(guò)公式N=f×IA/Ia計(jì)算陽(yáng)極支數(shù),其中f為備用系數(shù),取2?3倍。

確定犧牲陽(yáng)極布置位置·距離被保護(hù)對(duì)象:犧牲陽(yáng)極應(yīng)安裝在距離被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)一定距離處,通常距離在0.3米至7米之間。對(duì)于埋地管道,陽(yáng)極坑一般挖設(shè)在管道兩側(cè)或周圍,水平距離管道外壁13米,小不宜小于0.5米,以確保整個(gè)被保護(hù)對(duì)象都能得到有效保護(hù)。

·埋設(shè)深度:陽(yáng)極的埋設(shè)深度應(yīng)大于1米,且不低于被保護(hù)對(duì)象的深度。在地下水位低于3米的干燥地帶,陽(yáng)極埋設(shè)深度應(yīng)適當(dāng)加深;在寒冷地區(qū),陽(yáng)極必須埋設(shè)在冰凍線以下;在河流中,陽(yáng)極應(yīng)埋設(shè)在河床的部位,以防洪水沖刷和挖沙清淤時(shí)被損壞。

·分布均勻性:陽(yáng)極應(yīng)均勻分布,以保證保護(hù)電流能夠均勻覆蓋整個(gè)被保護(hù)對(duì)象。例如在管道上,可采用單支或集中成組兩種分布方式,同一組陽(yáng)極宜采用同一批號(hào)或開(kāi)路電位相近的,成組埋設(shè)時(shí),陽(yáng)極間距以23米為宜。

·特殊位置考慮:在一些特殊部位,如定向鉆的穿越出入土點(diǎn),當(dāng)犧牲陽(yáng)極保護(hù)半徑不夠時(shí),可增加陽(yáng)極數(shù)量或增大陽(yáng)極規(guī)格;對(duì)儲(chǔ)罐底板外側(cè)進(jìn)行陰極保護(hù)時(shí),盡量使陽(yáng)極靠近儲(chǔ)罐底板中心位置;對(duì)于有防滲膜的儲(chǔ)罐,陽(yáng)極要安裝在防滲膜內(nèi)部;船舶的犧牲陽(yáng)極則需根據(jù)船體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),均勻?qū)ΨQ地布置在舭龍骨和舭龍骨前后的流線上,螺旋槳和舵所需的犧牲陽(yáng)極應(yīng)均勻布置在尾部船殼板及舵上。

·避免干擾:布置陽(yáng)極時(shí),要注意陽(yáng)極與管道之間不應(yīng)有金屬構(gòu)筑物,避免電流分布不均或出現(xiàn)雜散電流干擾。

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