管道阴极保护:设计、安装和运营
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4.6 保护距离计算

在阴极保护设计时,要计算一个阴极保护站所能保护的最大管道距离。由于通电点(汇流点)的电位不能太低,太低的阴极保护电位会造成管道防腐层的剥离或管材的氢致开裂,所以,一般都限定汇流点断电电位不低于-1.15V(CSE),保护末端断电电位-0.85V(CSE)。因此,可按下式计算一个阴极保护站能够保护的最大距离。也有观点认为,对于防腐层质量良好的管道,不存在防腐层剥离问题,而阴极剥离只发生在防腐层粘接质量不好的管道上,此观点还有待于实践的检验。在受杂散电流干扰的区域,决定阴极保护站间距的主要因素是杂散电流的性质及强度[4]

式中 L——管道一侧保护长度,m;

ΔV——汇流点与最低保护电位之差,V;

D——管道外径,mm;

Js——保护电流密度,mA/m2

R——管道电阻,Ω/m;

δ——管道壁厚,mm;

ρt——管材电阻率,Ω·mm2/m。

需要指出的是,对于牺牲阳极阴极保护,决定其保护范围的主要因素是阳极的电流输出量而不是通电点与保护末端的电位差,经常用阳极的输出电流以及管道的保护电流密度来确定保护距离,大型结构做热点保护很难达到保护指标。