Computer Simulation as an aid to CP System

Design and Interference Prediction

英国BEASY软件开发公司Robert Adey著   王向农 译

摘要:

         通常设计阴极保护系统时,先估算需要的保护电流总量,再设计阳极的组合形式,使构筑物得到充分的保护。在很大程度上,阴极保护系统的性能取决于腐蚀专家的经验和水平。由于地下基础设施越来越复杂,这些传统设计方法显得越来越不靠谱。在越来越复杂的地下基础设施中,源自其他方面的杂散电流(如与地下构筑物平行或者横跨的管道、工业装置、城市电气化轨道交通设施)能够与地下钢构筑物接触。这些杂散电流不仅降低了阴极保护系统减缓腐蚀的能力,而且,在有些情况下,使阴极保护发生相反的作用,反而会加快地下构筑物部件的腐蚀。

         考虑到这些因素,腐蚀工程师必须能够在设计过程中预见到地下电场的交互作用。存在地下电场复杂的交互作用的地方,是很难进行可靠的估算的。但是,如果用腐蚀模拟软件作为设计工具,问题就迎刃而解了。腐蚀模拟软件不仅能够帮助我们理解复杂的腐蚀现象,而且,能够对阴极保护系统设计迅速做出经济有效的评价。

         本文叙述了计算机模拟的背景和能力,介绍了管道阴极保护的模拟、干扰的预测和系统的优化。

一、                引言

人们已经广泛采用阴极保护系统防止构筑物腐蚀,特别是如果那些构

筑物发生腐蚀事故会危及生命财产安全以及破坏环境等严重后果时。假如能够正确设计和运行这些阴极保护系统,那么就能明显减缓腐蚀速率,从而延长构筑物的预期使用寿命。

         然而,阴极保护技术的应用会对其他构筑物产生干扰。当邻近的钢构筑物(也就是不相关的构筑物)位于某阴极保护系统的电场范围以内时,例如受到阴极保护的管道跨越其他管道时,就会产生阴极保护干扰。类似情况如受到阴极保护的码头附近的船坞或者通向实施阴极保护的储罐的管道等,在这些情况下,阴极保护系统能够加快不相关的构筑物的腐蚀速率(图1)。

图1 阴极保护干扰导致不相关构筑物发生腐蚀

         设计和运行阴极保护系统时,重要的是确保那些不相关的构筑物不被损坏。过去,安装阴极保护系统前,要预测阴极保护干扰是很困难的。为了减缓有害的阴极保护干扰,需要采用非常保守的设计,同时要大范围实施运行调试计划,测量不相关的构筑物上电位的变换。而且,依照电位变换规定阴极保护干扰的标准是充满危险的。在有些情况下,特殊的电位变换可以造成严重威胁,而在其他情况下,相同的变换可能无关紧要。

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