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阴极保护设计

设计需考虑的因素

管道阴极保护可分别采用牺牲阳极法、外加电流法或两种方法结合,设计时应视工程规模、土壤环境、管道防腐层质量等因素,经济合理地选用。对于高温、防腐层剥离、隔热保温层、屏蔽、细菌侵蚀及电解质异常污染等特殊条件下,阴极保护可能无效或部分无效,在设计时应给予考虑,为了使所设计的阴极保护系统有效,管道要满足以下条件:1、管道必须是电气连续性的,对于焊接管道,这不是问题。如果管道上有承插接口,法兰连接的阀门,要用跨接线跨接。2、被保护的管道段必须和其他埋地管道、电缆、接地极绝缘,可采用绝缘接头或绝缘法兰;套管穿越时,主管和套管之间要安装绝缘垫块。3、管道穿越其他管道、电缆、或埋地结构时,其间距要大于0.4米,如果间距小于0.1米要在它们之间安装绝缘把,以提供机械保护、防止腐蚀干扰。

设计需收集的数据

管道走向以及所处区域其他埋地设施情况、管道直径、长度、运营时间、运营温度、防腐层类型、管道连续性。

阴极保护所需电流

阴极保护设计的第一步是计算所需电流量,对于新建结构,可以参考类似地区一件结构电流来计算新建结构的电流大小,如果结构已经建成,可以釆取通电实验方式实际测量达到保护点位所需要的电流值。电流密度是指保护单位面积所需要的电流的大小。

一、军队保护电流密度

护结构

腐层 有效率

电流密度

裸金属

带涂层金属

环氧或更高级防腐层

99.5-99.9

10.76

0.010-0.054

沥青或油漆管道涂层

65.0-95.0

10.76

0.538-3.767

储罐底板

33.3-98.3

32.29

0.538-21.529

冷水淡水储

33.3-98.3

32.29

0.538-21.529

冷水海水储罐

20.0-90.0

53.82

0.538-43.056

热水淡水储

40.0-94.0

53.82

0.522-32.292

淡水钢桩

70.0-98.0

53.82

1.076-16.146

海水钢桩

60.0-98.0

53.82

1.076-21.529

二、石油行业电流密度

层类型

电流密度(mA/ ㎡)

涂层破损率(%

涂层电阻率(Ω/ ㎡)

煤焦油瓷漆、沥青、环氧煤沥青防腐层

0.05-0.1

0.5-1

5000-10000

环氧粉末、胶带

0.01-0.05

0.1-0.5

50000

3PE 防腐层

0.01

0.1

100000

三、国际标准电流密度

涂层

mA/

10年设 计寿命

20年设 计寿命

30年设计寿命

沥青、煤焦油瓷漆、冷缠胶带防腐层

0.4

0.6

0.8

熔结环氧粉末、液态环氧涂层

0.4

0.6

0.9

3PE 3层聚丙烯

0.08

0.1

0.4

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阴极保护基本原理.

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阴极保护与其运行管理。

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