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防腐蚀工程设计课程论文管道的强制电流阴极保护阳极地床班级：07080305学号：0708030509姓名：王爱丽管道的强制电流阴极保护阳极地床摘要：随着社会主义建设事业的蓬勃发展各种用途的地下管道与日俱增。在长期的生产和生活实践中人们更加认清了防腐蚀的重要性因而有力地促进了地下管道的阴极保护设计工作。在强制电流阴极保护中主要一环为阳极地床其是否合理直接影响阴极保护设计的经济效益。本文仅介绍一些有关阳极地床的相关内容。关键词：管道防腐强制电流阴极保护辅助阳极阳极地床对城市埋地管道采用外防腐层加阴极保护方式联合防腐是目前广为推荐的一种经济而科学的防腐蚀措施。外防腐层使管道与土壤介质绝缘隔离是一种行之有效的物理防护方式但在实际工程中防腐层受损、老化等情况不可避免阴极保护可以弥补这些缺陷。它通过阴极极化的电化学手段保证了被保护管道的电化学均匀性抑制了腐蚀电池的产生。这种联合保护使腐蚀控制手段相互补充腐蚀控制成本降低。一般地讲阴极保护可将管道寿命延长一倍或几倍而阴极保护投资只占管道总投资的3%~5%左右。建设中的新管道需要施加阴极保护已投产运行一段时间的旧管道追加阴极保护也具有实际意义。阴极保护原理金属的腐蚀现象在日常生活中随处可见按腐蚀反应机理可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀等。其中电化学腐蚀是最普遍、最常见的腐蚀并且比其他腐蚀形式强烈得多。埋地钢结构的快速腐蚀绝大部分是电化学腐蚀所致。阴极保护就是防止或抑制被保护金属构筑物发生电化学腐蚀的技术。方法是对被保护的金属施加一定的阴极电流使被保护金属的电位负于某一电位值使其上的阳极反应得到抑制从而使金属的腐蚀得到控制。强制电流保护法(1)将被保护金属与外加电流负极相连由外部电源提供保护电流以降低腐蚀速率的方法。称之为强制电流保护法。外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下通过土壤提供给被保护金属被保护金属在大地电池中仍为阴极其表面只发生还原反应不会再发生金属离子的氧化反应使腐蚀受到抑制。强制电流保护法的主要设备有：恒电位仪、辅助阳极、参比电极。(2)强制电流保护法的主要特点是：①适用于长输管线和区域性管网的保护。②输出电流大一次性投资相对较小。③安装工程量较小可对旧管道补加阴极保护。④运行期间需要专业人员维护。⑤容易实现远程自动化监控。强制电流阴极保护阳极地床强制电流系统电源输出的电能约有60%~80%消耗在阳极地床上所以阳极数量和敷设方式决定了系统的经济性。阳极数量少地床电阻高耗电量大虽然建设费用低但运行费用高；反之建设费用高但运行费用低。根据保护电流和土壤电阻率选取最佳阳极数量。此外覆盖层的质量直接关系到保护电流密度和保护范围大小并影响到阴极保护投资。如三层PE保护电流密度小于1μA/m2相比石油沥青50μA/m2和PE管5μA/m2其保护范围成倍增加可减少阳极保护站数量和节省电费。一、阳极地床形式及优缺点：目前强制电流阴极保护阳极地床有以下几种类型。⑴浅埋点状阳极地床一个或几个阳极垂直地或水平地安装在通常深度小于17m的地层下用以对地下或水中金属构筑物进行阴极保护。距离管道垂直距离30~300m不等根据当地的具体环境而定。当覆盖层质量好时保护电流不大距离可缩短。优点：①施工方便；②便于检查；③安装土方量少。缺点：①可能存在屏蔽和干扰；②地床电阻受外界环境影响；③占地面积大易被人为破坏。⑵深井阳极地床一个或几个阳极安装在一般深度为地表以下17m或更深的钻孔之中用以对地下或水中金属构筑物进行阴极保护。深井阳极按埋设深度分次深20~40m；中深50~100m；深>100m。优点：①可位于密集的面积内占地少不受地理位置、地形、征地限制；②在土壤电阻率高的地区深井地床可提供比浅埋地床低的总电阻；③深井阳极比浅埋阳极少受季节温度、湿度影响不会冰冻；④深井阳极比浅埋阳极提供较低的地表阳极电位梯度不会像浅埋阳极产生屏蔽和干扰；⑤深井阳极比浅埋阳极提供更好电流分布；⑥深井阳极不易遭人为破坏；⑦开孔式深井阳极易于检查、修理或更换阳极和导线。缺点：①相同电流输出相比深井阳极比浅埋阳极更昂贵单井造价高；②封闭式深井阳极的检查、更换和修理都很困难；③对气阻的敏感性大深井阳极要考虑特殊设计开孔井除外；④对一个复杂结构须深井阳极和浅埋阳极相配合以提供一个适当的保护电流分布；⑤压实阳极周围填包料对深井阳极难以实现压实不好或填包料不足都会导致阳极提早损坏。解决办法是预制阳极体工厂制做后再拿到现场组装。⑶分布阳极地床属浅埋阳极地床一种多组分散布置每组阳极2~3支。阳极地床是以浅埋方式呈非几何形状依被保护结构的位置而定。往往先包围被保护结构再依电力线视线分布原则在被保护体之间插入阳极以使电力线分布均匀使被保护体达到良好保护。优点：①阳极布置灵活；②由于阳极分散布置阳极充分释