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配电接地网牺牲阳极法阴极保护
2013-05-31 14:28:54 作者:李建宽 来源:电化学保护简明手册
1. 概况
       
邹县电厂500kVII期配电装置区域南北长约260m、东西宽约100m。接地网的主干网东西方向8条、南北方向5条。主干网采用75mm*6mm镀锌扁钢,总长约2200m;垂直接地桩为势50mm*2500mm镀锌钢管,间距约18m,总数为120只;设备基础与主干网之间的支线地网采用50mm*5mm镀锌扁钢,总长约1300m。另外独立或构架避雷针和避雷器集中接地装置27组,每组集中接地装置垂直接地桩Φ50mm*2500mm镀锌钢管5只、75mm*6mm镀锌扁钢20m、50mm*5mm镀锌扁钢15.7m。

2. 阴极保护设计

(1)参数选取    土壤电阻率:20~50Ω·m,取中间值35Ω·m;土壤酸碱度:6 <pH <10;自然电位:-0.55V(CSE,下同);保护电位:≤-0.85V;保护电流密度:40mA/m2;设计寿命:20年。

(2)牺牲阳极的选择    常用的牺牲阳极有锌合金、铝合金和镁合金3种。在土壤中一般不用铝阳极和锌阳极(只有土壤电阻率小于15Ω·m时才考虑使用)。根据经验和现场测试,土壤电阻率在20~40Ω·m范围内,宜采用镁合金阳极。

(3)保护计算    计算结果如下表所示。

序号 被保护结构名称 保护面积/m2 保护电流/mA 阳极型号 阳极用量/支
 
1
垂直接地桩(Φ50mm*2500mm镀锌钢管)  
60.84
 
2433.5
 
AZ63-11
 
54
2 接地扁钢(75mm*6mm镀锌扁钢) 356.4 14256 314
3 接地扁钢(50mm*5mm镀锌扁钢) 72.8 2912 64

 
 

(4)牺牲阳极的布置 设备接地的支线地网基本上是沿主干网均匀分布,因此牺牲阳极块的埋设可以沿主干网均匀布置,每组集中接地装置布置3支牺牲阳极。

(5)测试装置为了对地网的保护情况进行有效的检测和监测,在整个接地装置中根据重心对称分布的原则选择10处作为保护电位测试点,在测试点处理设1支钢管测试桩,在测试桩附近3~4m处埋设一支长效硫酸铜参比电极。

3. 牺牲阳极的安装
       
牺牲阳极的埋设位置应与扁钢的水平距离不小于1.5m,最低不应小于0.3m,深度必须在冻土层以下,采用立式埋设,其深度约为1.5m。阳极坑开挖应选择土质比较松软,没有石块、砖块等建筑垃圾的地方,无法回避的地方才可用挖大坑更换新土的办法。在阳极埋设位置与其他构筑物冲突时,埋设位置可以在设计位置2m范围内调整。

4. 保护效果
       
 自实施阴极保护措施运行一年来,接地扁钢开挖检查基本没有腐蚀,运行情况良好,各项指标符合设计规程技术要求,是一项值得推广的腐蚀防护技术。

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