钢套钢蒸汽直埋保温管保护准则

1. 保护准则

1）相对于饱和铜/硫酸铜参比电极的管道阴极极化电位至少为850mV；

2）管道表面与接触电解质的稳定饱和铜/硫酸铜参比电极的管道阴极极化电位差较小为100mV；

牺牲阳极的埋设有立式和卧式两种，埋设位置分轴向和径向。且必须埋设在冰冻线以下。

工程实例：“×××热电厂”供热管网直埋管道L=12km,φ529×9,外套管φ1020×10, 聚脲防腐层，处于土壤电阻率 ρ=50Ω·m的环境中，设计寿命15年,计算牺牲阳极的大小及支数 。

选取梯形截面镁阳极，规格号为“-4 ”, 镁重11.34Kg, 其尺寸为E=700mm, A=90mm,B=110mm,C=88mm,其阳极等效直径d=C/π=0.12m,C为周长（m）, 填料包直径为D=0.17m, 埋地阳极水平放置,经测量其电阻率为40Ω·m， 阳极中心至地面的距离约2m, 牺牲阳极的连接电缆按采用铜芯电缆:VV-1KV/1×10mm², 电缆长度为4m。

1. 被保护面积: A=π·D·L=3.14×1.020×12×10³=38433.6m²
2. 所需阴极保护电流 I_A= A·Id·(1-E)=38433.6×10×(1-0.99)=3.843A

式中A---被保护面积，m²

Id---较小保护电流密度，一般取10mA/ m²

   E---涂层效率，一般取(98-99)%, 聚脲涂层取99%；其余涂层取98%；

钢套钢蒸汽直埋保温管保护准则

3.单支阳极接地电阻按下式计算：

 R_H=(ρ/2πL) ×｛Ln(2L/D)+ Ln(L/2t)+(ρa/ρ)×(LnD/d)｝

式中R_H ---水平式阳极接地电阻，Ω

ρ ---土壤电阻率，Ω·m

ρa---填料包电阻率，Ω·m ,

L  ---阳极长度，m

D ---填料包直径,m

    T ---阳极中心至地面距离，m

R_H=(50/2×3.14×0.7) ×｛Ln(2×0.7/0.17)+ Ln(0.7/2×2)+（40/50）×Ln(0.17/0.12) ｝=8.05Ω

4. 单支阳极输出电流按下式计算：

Ia=ΔE/R=｛(-0.55+0.85)-(1.56-1.7) ｝/8.173=0.054A

式中Ia ---阳极输出电流，A

ΔE---阳极有效电位差，V

R ---回路总电阻=（阳极接地电阻Ra= R_H+阴极过渡电阻Rc+回路导线电阻Rw），Ω,一般管道的自然电位为-0.55V,极化电位为-1.0V,由上可知管线所需保护电流为7.626A，则阴极过渡电阻为 (1.0-0.55)/3.843=0.117Ω； Ra= R_H=8.05Ω；

回路导线电阻Rw=0.006Ω; R=8.173Ω

  所需阳极数量N=(f ·I_A)/Ia=2.5×3.843/0.054=177.9支，取178支。

式中f为备用系数，取2-3倍，本例f取2。

将178支阳极沿管道每隔73米处埋设一支，然后与管道连接。在布置牺牲阳极时，注意阳极与管道之间不应有金属构筑物。阳极埋设位置在一般情况下距管道外壁3-5m,较小不宜小于0.3m, 埋设深度以阳极顶部距地面不小于1m。

  牺牲阳极保护系统的维护很简单，经常检查阳极的输出电流，阳极消耗尽后，应及时更换。