有关阳极接地电阻的知识,与土壤电阻率密切相关的接地电阻,介绍了阳极驱动电位,阳极发电量计算公式,那么牺牲阳极接地电阻值是多少,下面通过具体的应用实例来看下。
一、阳极接地电阻
Ra=ρln(L/r)/2πL
Ra=阳极接地电阻(ohms)
ρ=土壤电阻率(ohm-m)
L=阳极长度(m)
r=阳极半径(m)
说明,由于填料电阻率很低,阳极的长度和半径是根据填料袋尺寸来确定。
二、阳极驱动电位
假设被保护结构的极化电位为-1.0V,则驱动电压 ΔV=V+1.0。
V=阳极电位:高电位镁阳极-1.75V,低电位镁阳极-1.55V,锌阳极电位-1.10V。
三、阳极发电量计算
阳极实际发电量I=ΔV/Ra
四、应用举例
某埋地管道,长度为13公里,直径159毫米,环氧粉末防腐层,处于土壤电阻率30欧姆.米环境中,牺牲阳极设计寿命15年。计算阳极的用量。
由于土壤电阻率较高,设计采用高电位镁阳极阴极保护系统。
1、被保护面积:A=π×D×L
D=管道直径,159mm
L=管道长度,13x103m
A=3.14×0.159×13000=6490m2
2、所需阴极保护电流:I=A×Cd×(1-E)
I=阴极保护电流
Cd=保护电流密度,取10mA/m2
E=涂层效率,98%
I=6490×10×2%=1298mA
3、根据设计寿命以及阳极电容量计算阳极用量
W=8760It/ZUQ
I=阳极电流输出(Amps)
t=设计寿命(years)
U=电流效率(0.5)
Z=理论电容量(2200Ah/kg)
Q=阳极使用率(85%)
W=阳极重量(Kg)
W=8760×1.298×15/(2200×0.5×0.85)=183Kg
选用7.7公斤镁阳极,需要24支。
4、根据阳极实际发电量计算阳极用量
Ra=ρln(L/r)/2πL
Ra=阳极接地电阻(ohms)
ρ=土壤电阻率(ohm-m)
L=阳极长度(m)
r=阳极半径(m)
7.7Kg阳极填包后尺寸为:长=762mm,直径=152mm。
Ra=30×ln(2×0.762/0.152)/(2×3.14×0.762)=16.9Ω
假设管道的自然电位为-0.55V,极化电位-1.0V,保护电流1298mA,则管道的接地电阻为=0.35Ω,加上导线电阻,则电路电阻共计17.5Ω。
假设管道的极化电位为-1.0V,镁阳极的驱动电位为-1.75V,则镁阳极的驱动电压为0.75V。
单支阳极的输出电流为:0.75/17.5=43mA,输出1298mA电流需要阳极为1298/43=30.1支,取30支。
由于根据接地电阻计算的阳极用量大于根据电流量计算的阳极用量,所以,取30支阳极。
将30支阳极沿管道每隔433米埋设一支,然后与管道连接。
5、牺牲阳极系统实际寿命验算:
t=WZUQ/8760I=30×7.7×2200×0.5×0.85÷(8760×1.298)=19
t=19years
牺牲阳极系统的实际寿命为19年。