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焦作鑫弘大轻合金有限公司是从事阴极保护材料和有色金属深加工的科技研发、生产、贸易为一体的科技型企业。

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牺牲阳极保护的设计及计算 日期:2013-09-25 点击:6191次
  以城中北路中压煤气钢管工程为例。经测试该管线地段属中等强度腐蚀性土壤,土壤电阻率取450•m,我们选用了11kg级MUG—3型镁合金牺牲阳极、阳极尺寸为700 x(70 110)* 90mm。
  (1)保护对象和范围:a.外环路口北环路中压煤气埋地钢管:管Φ426。长度为750m。总表面积为1003m2。b.外环路干管:管Φ426、长度为115m、总表而积为154m2。(2)保护期限为25年。 (3)在有效保护期内、被保护地下钢管的保护电位控制在<—0.85V(相对铜/饱和硫酸铜参比电极)。①保护电流的计算 被保护管道所需的保护电流可用下式计算:I=i * s (1)式中 I——被保护管道所需的保护电流,A i——被保护管道的总表面积,m2 s——管道所需小保护电流密度、mA/m2 根据经验数据,我们选取小保护电流密度为i=o.5mA/m2,则埋地管线保护电流: a.城中北路路段: I1=i×s1=0.5×1003=501(mA) b.外环路路段:I2=ixs2=0.5x154=77(mA)2镁阳极发生电流的计算 每只镁合金牺牲阳极发生电流按下式计算 If=(Ep一Ea)/R (2)式中 If——每支阳极发生电流,mA Ea———阳极工作电位,V 本方案取—1。50V Ep——阴极小保护电位,V本方案取-0。85V R——每支牺牲阳极的接地电阻,Ω牺牲阳极的接地电阻R可按下式计算 (3)式中 p——土壤接地电阻率,Ω.m本方案取45D——阳极填料包直径、m 本方案取0.3 1——阳极填料包长度。m 本方案取1 t——阳极,f1心地面距离。m本方案取1 得 R=14.8o 将R值代入(2)式得 If=44mA。 ③阳极用员计算 阳极用员可按卜式计算:N=I/If 式中 N——所需阳极支数、支 I——所需保护电流,mAIf——每支阳极发生电流、mA/支a.城中北路路段N1=Il/If=501/44=11(支) b.外环路路段 N2=I2/If=77/44=2(支) 共计使用N=N1十N2=11十2=13(支)。考虑到和钢管焊缝位置及相连铸铁管要吸收部分 保护电流、所以我们进行设计时、镁阳极实际取18支。④阳极使用寿命核算 阳极有效使用寿命按下式计算:式中 Y——阳极有效使用寿命、 年 g——每支阳极重量,kg/支 本方案取11 If——每支阳极实际发生电流量,mAQ——镁阳极实际电容量,A•h/kg: 本方案取1100 1/K——镁阳极有效利用系数, 本方案取o.75其中 If=0.9×If=0.9x 44mA 则 Y=26年。
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