3.1      阴极保护对埋地管道的干扰

表1归纳了随着防腐层缺陷大小的变化，阴极保护对埋地管道的干扰影

响。直觉也许说明，管道位于阳极场的影响范围内，造成阴极保护电流被阳极附近的管道获取，并且在管道的远端排出。

假定处于最糟糕的情况下，腐蚀过程涉及Fe的生成，相当于排出电流的电流密度能够转换成每年的金属损失量。现在，这种干扰的严重性已经非常明显了，结果说明，应当谨慎地采取进一步的措施，帮助将干扰减到最小程度。

表1      阴极保护对埋地管道的干扰

值得注意的是，当防腐层缺陷越小时，预测的腐蚀速率越高。这说明较小的防腐层缺陷往往使干扰效应更加集中，因此，加剧了干扰对管道的破坏作用。

一种可能的措施有助于使干扰影响减到最小程度，就是将阳极埋得更深，由此减小阳极性干扰。表1归纳了加深阳极的埋深的效果，这样，阳极的顶面位于70 m深度，模型预测出重新定位后的阳极对干扰程度的主要影响。这不仅增加了阴极保护干扰的影响，而且，改变了腐蚀部位的位置。起初，腐蚀位于管子的远端，现在，腐蚀位于地床的正上方。之所以发生这种情况，因为阳极埋得更深后，除去了地表的阳极场。现在管道仅仅受到储罐的阴极场的影响。结果，在管道的远端获取电流，并且，电流沿着管道传导，最后在管道接近储罐底板的地方，电流被排入大地。

         将阳极安置在更深的深度能使阴极保护诱发的电流流动反向的事实说明，存在阳极埋地的最佳深度，可使干扰减到最小程度。如果确定了最佳深度，就能够用计算机模型进行有效评价。这样可以减少现场要从事的测试的次数。无论如何，描述土壤的实际电阻率分布作为阳极的实际位置的更详细的模型，预期在很大程度上取决于这一点。

四、                阴极保护系统的自动优化

也能够用计算机模拟技术自动优化阳极的数量和位置，实行有效保护。

能够消除过保护或者欠保护问题。

         优化技术能够用于任何用途，但最初的应用是解决船只的阴极保护问题。该船用强制电流阴极保护系统（ICCP）保护，包括2支阳极和一个集中控制的电源。阳极电流决定了船壳表面的电位大小，采用一个自动迭代过程调整阳极电流，并运行边界元方法（BEM）软件来获得需要的解决方案。应用模拟退火算法评价最佳效果。

图15     预测的构筑物表面上电位分布

         图15所示是阳极的最终最佳位置以及在船壳上的电位分布。图16所示是沿着吃水线以下1.25 m船壳的一条线，在初始阳极位置x =（15,1）和最终优化后的最佳位置x =（3,3）的电位。

         所得结果表明在船壳上更均匀分布的电位。这是优化过程最大的好处之一。通过优化过程，减少了欠保护与过保护的区域，从而使强制电流阴极保护系统能够更加有效地保护船壳，防止腐蚀的发生。

图16     吃水线以下1.32 m船壳上的电位分布（mV）

五、                结论

通过分析已经清楚表明，多条相邻管道之间、管道与变化的防腐层性

能或者防腐层漏涂点之间、管道与受到杂散电流干扰的独立的阴极保护系统之间，存在复杂的交互作用。用设计方程无法成功地描述这些交互作用，所以，要作出准确的预测，需要采用数值模拟。本文叙述的方法采用了英国BEASY软件开发公司的边界元方法，这是一种通过计算机技术预测阴极保护系统性能和评价电气干扰影响的有效方法。这些模型不仅适用于新建阴极保护系统的设计，也适用于正在进行改造或者增加新的部件的阴极保护系统的分析。

应用计算机模型技术可能建立起阴极保护干扰的模型，这对设计过程很有启迪作用。人们能够以电流密度这样的参数提供干扰程度的信息，从而更清楚地明白干扰影响的严重性。而且，能够深入了解影响干扰效应的各种因素。使边界元方法（BEM）成为阴极保护系统设计的有用工具。