2.5      案例三

图11所示是两条电连通的管子的电位分布,其中一条管子防腐层上有

漏涂点。按照单一的土壤电阻率1×103Ωm进行了分析。弯管上老化的防腐层对直管段的电位分布的干扰显著大于先前每条管道有分开的阴极保护系统的那些案例。并且,在图12的电流分布图中也没有出现防腐层漏涂点造成的来自弯管的杂散电流。此图得出的结果是,案例二中在弯管位置受防腐层漏涂点的影响最大。

图11     两条电连通的管子的电位分布,其中直管段防腐层有漏涂点

图12     两条电连通的管子的电位与电流分布,其中直管段防腐层有漏涂点

三、                建立化学储罐附近阴极保护干扰的模型

斯特朗等人最近进行了研究,报告见参考文献1。在此项研究中,调查

了保护许多大型地上化学储罐的底板外表面的阴极保护系统的设计,这些化学储罐互相靠得很近。这个问题是个重大挑战,看是否能够最大程度减小阴极保护干扰。造成这项任务困难的原因是,在有些情况下,储罐底板是没有防腐层的。需要非常大的电流才能保护这些钢储罐。这样大的保护电流的影响也大,再加上钢底板坐在地上,与埋地管道和钢基础紧密相邻,为阴极保护干扰创造了理想的条件。

         三个储罐直径56.5 m,罐相隔距离28 m(罐与罐的中心距离为84.5 m),排成一条直线。如图13所示,所有三个储罐的底板外表面用四个阳极地床实施阴极保护。每个储管有自己的直流电源供电,每个罐采用80 A电流(即总的电流为240 A)。直流电路设计成每个罐底板用两个阳极保护,两个阳极布置在直径上,离每个罐的边14 m,这样,每个阳极各贡献储罐所需要的总电流量的50%。由此,两个外侧阳极各承载40 A电流,两个里侧阳极各供给80 A电流。

图13     储罐、管道和阳极总体布置俯视图

管道防腐层缺陷位于管道的末端

         阳极直径0.2 m、长10 m,起初直立埋地安装,所以,阳极顶面位于地表以下20 m。为确保不低估阴极保护干扰,假定土壤电阻率是均匀的,并且与50欧姆米的表面电阻率相等。管道位于里侧阳极之一的正上方,并且从储罐和阳极向外的方向延伸。同样,为确保不低估阴极保护干扰,防腐层缺陷位于阳极正上方,并且在管子的末端,即离开阳极65 m处。

         图14所示是相对于饱和硫酸铜参比电极,储罐底板上的电位分布。和预期的一样,它表明在储罐中央接受的保护没有储罐边上的保护多。很明显,储罐中央的电位(大约-820 mV)比理想的保护准则-850 mV略微更正一点,这说明起初的80A保护电流不足以充分保护此储罐。轮廓线成椭圆形状,表明阳极的位置靠得储罐太近了。为使保护达到更对称的分布,阳极必须埋入更深的深度。

图14     储罐底板上预测的电位

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