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陰極保護設計

來源： | 發(fā)布日期：2021-08-17

設計需考慮的因素

管道陰極保護可分別采用犧牲陽極法、外加電流法或兩種方法結合，設計時應視工程規(guī)模、土壤環(huán)境、管道防腐層質量等因素，經(jīng)濟合理地選用。對于高溫、防腐層剝離、隔熱保溫層、屏蔽、細菌侵蝕及電解質異常污染等特殊條件下，陰極保護可能無效或部分無效，在設計時應給予考慮，為了使所設計的陰極保護系統(tǒng)有效，管道要滿足以下條件：1、管道必須是電氣連續(xù)性的，對于焊接管道，這不是問題。如果管道上有承插接口，法蘭連接的閥門，要用跨接線跨接。2、被保護的管道段必須和其他埋地管道、電纜、接地極絕緣，可采用絕緣接頭或絕緣法蘭；套管穿越時，主管和套管之間要安裝絕緣墊塊。3、管道穿越其他管道、電纜、或埋地結構時，其間距要大于0.4米，如果間距小于0.1米要在它們之間安裝絕緣把，以提供機械保護、防止腐蝕干擾。

設計需收集的數(shù)據(jù)

管道走向以及所處區(qū)域其他埋地設施情況、管道直徑、長度、運營時間、運營溫度、防腐層類型、管道連續(xù)性。

陰極保護所需電流

陰極保護設計的第一步是計算所需電流量，對于新建結構，可以參考類似地區(qū)一件結構電流來計算新建結構的電流大小，如果結構已經(jīng)建成，可以釆取通電實驗方式實際測量達到保護點位所需要的電流值。電流密度是指保護單位面積所需要的電流的大小。

一、軍隊保護電流密度

保護結構	防腐層有效率	電流密度
保護結構	防腐層有效率	裸金屬	帶涂層金屬
環(huán)氧或更高級防腐層	99.5-99.9	10.76	0.010-0.054
瀝青或油漆管道涂層	65.0-95.0	10.76	0.538-3.767
儲罐底板	33.3-98.3	32.29	0.538-21.529
冷水淡水儲	33.3-98.3	32.29	0.538-21.529
冷水海水儲罐	20.0-90.0	53.82	0.538-43.056
熱水淡水儲	40.0-94.0	53.82	0.522-32.292
淡水鋼樁	70.0-98.0	53.82	1.076-16.146
海水鋼樁	60.0-98.0	53.82	1.076-21.529

二、石油行業(yè)電流密度

圖層類型	電流密度（mA/ ㎡）	涂層破損率（% ）	涂層電阻率（Ω/ ㎡）
煤焦油瓷漆、瀝青、環(huán)氧煤瀝青防腐層	0.05-0.1	0.5-1	5000-10000
環(huán)氧粉末、膠帶	0.01-0.05	0.1-0.5	50000
3層PE 防腐層	0.01	0.1	100000

三、國際標準電流密度

管道涂層	mA/㎡
管道涂層	10年設計壽命	20年設計壽命	30年設計壽命
瀝青、煤焦油瓷漆、冷纏膠帶防腐層	0.4	0.6	0.8
熔結環(huán)氧粉末、液態(tài)環(huán)氧涂層	0.4	0.6	0.9
3層PE或 3層聚丙烯涂層	0.08	0.1	0.4