牺牲阳极阴极保护设计说明.docx

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1、牺牲阳极施工图设计说明(五)阴极保护1 .主要设计及施工规范钢质管道外腐蚀控制规范GB/T21447-2018埋地钢质管道阴极保护技术规范GB/T21448-2017镁合金牺牲阳极GB/T17731-2015埋地钢质管道阴极保护参数测量方法GB/T21246-20232 .设计概况本工程对消耗油库至外场供油干管和同油干管进行牺牲阳极阴极保护。供油干管与回油干管平行敷设，采用联合阴极保护方式，被保护管道两端设绝缘接头。被保护管道相关数据见下表：序号名称材质管径(外径X壁厚)(mm)长度(m)防腐层备注1供油干管20#377X1216003PE加强级2回油干管20#219X816003PE加强级3

2、 .设计参数土壤电阻率：30m覆盖层电阻率：10000m2设计使用年限：20年管道最小保护电流密度：0.05mAm2管道自然电位：-0.55V(CSE)管道最小保护电位：-085V(CSE)4 .设计内容及技术参数4.1 本工程设5组镁合金牺牲阳极，每组设3支阳极块，每组间距400米。4.2 设测试桩5组，与牺牲阳极结合设置。5 .材料的选用及技术要求5.1 本工程选用镁合金牺牲阳极，牌号:AZ63B,质量符合镁合金牺牲阳极GB/T17731-2015中的要求。阳极形状选用梯形。牺牲阳极应具有完整的质量证明文件，阳极上应标记材料类型，阳极质量和炉号。阳极电化学性能、规格尺寸如下表：牌号开路电位

3、V(CSE)工作电位V(CSE)实际消耗率Kg/(Aa)重量Kg)尺寸(mm)备注AZ63B-1.57-1.60152-1.577.5117X(110+90)885.2 牺牲阳极填包料由石膏粉、膨润土和工艺硫酸钠组成，它们的质量百分比为75：20：5o填包料预包装,袋子应采用麻袋或棉质布袋,不应采用化纤类包装袋。填料厚度应均匀密实,各个方向填料厚度不小于200mmO5.3 阴极保护电缆采用铜芯电缆，型号为：YJV22-1KV1X10mm26 .主要施工技术要求6.1 阳极使用前应对表面进行处理，清除表面氧化膜和油污，使其呈金属光泽。6.2 阳极采用立式埋地敷设方式，阳极与被保护管道间距3米，成

4、组布置阳极间距3米，阳极覆土厚度不小于15米。6.3 牺牲阳极应埋设在冻土层以下，并尽量敷设在土壤电阻率低的位置。阳极与管道之间不应存在其他金属构筑物。6.4 阴极保护测试装置应满足系统检测需要，并与阴极保护系统同步安装，每个测试装置中应有不少于两根电缆与管道连接，电缆应采用颜色或其他标记法区分，并应全线统一。6.5 阳极电缆与管道焊接采用铝热焊方法，焊接位置不应在弯头上或管道焊缝两侧15Omm范围内。电缆与牺牲阳极钢芯连接采用焊接方式。电缆与管道、阳极钢芯焊接前应将焊点处打磨至露出金属光泽。焊点牢固无尖锐突出，不应虚焊，焊后应清除焊渣。6.6 电缆与管道、阳极钢芯焊接完成后应进行防腐密封，防

5、腐材料与等级应与管道防腐层一致。6.7 电缆埋深不小于1e）米，电缆四周垫IOOmm厚细沙，上部覆盖水泥盖板或红砖。电缆敷设应留有裕量。电缆应做好固定，防止拖拽造成与管道连接处焊点及防腐层破环。6.8 牺牲阳极及其填包料就位后应浇水浸泡。6.9 牺牲阳极施工完成后应按埋地钢质管道阴极保护技术规范GB/T21448-2017中要求进行调试。6.10 阴极保护系统的施工、调试应由有相应资质的专业防腐工程公司完成，并在施工前根据现场实测数据、阳极性能等复核各设计数据，无误方可施工，确保系统运行正常。牺牲阳极阴极保护设计计算书7 .设计依据钢质管道外腐蚀控制规范GB/T21447-2018埋地钢质管道

6、阴极保护技术规范GB/T21448-2017镁合金牺牲阳极GB/T17731-2015埋地钢质管道阴极保护参数测量方法GB/T21246-20238 .设计概况本工程对消耗油库至外场供油干管和回油干管进行牺牲阳极阴极保护。供油干管与回油干管平行敷设，采用联合阴极保护方式。被保护管道相关数据见下表：序号名称材质管径(外径X壁厚)(mm)长度(m)防腐层备注1供油干管20#377X1216003PE加强级2回油干管20#219X816003PE加强级9 .设计参数土壤电阻率：30m覆盖层电阻率：10000m2设计使用年限：20年管道最小保护电流密度：0.05mAm2管道自然电位：-0.55V(CS

7、E)管道最小保护电位：-085V(CSE)10 .阳极类型选用本工程选用镁合金牺牲阳极，牌号:AZ63B。阳极形状选用梯形，阳极电化学性能及初选规格及如下表：牌号开路电位V(CSE)工作电位V(CSE)实际消耗率Kg/(Aa)重量(Kg)尺寸(mm)备注AZ63B-1.57-1.60152-1.577.5117X(110+90)8811 .阳极安装方式阳极采用立式敷设方式，阳极与被保护管道间距3米，成组布置阳极间距3米，阳极覆土厚度15米。12 .设计计算最小保护电流=C*EC:保护面积，m2E:最小保护电流密度，Am21=0.3AA.2.1勉支立式晒检阳假依地电胤的计算：R=（,n7+,bi

8、7777+p,n）d；，/4）Xaj5，式中，R,一立式牺牲阳槌接炮电网.冷位为欧（ChP一上原电阻率.引位为欧米（Cmh/.裸柄牲阳极长度.电位为米（In）ID,Bi包装柄牲阳极汽径.柒似为米（m）t,3牲阳极中心至见面的即内.球位为米（mhP.巾包内电阻率.值位为欧米（Cm”d,黑柄林阳极等效直径.单位为米（m）d.-,G.c为1长.炉位为米（m.RV=113本工程采用阳极成组布置方式，每组设置阳极3支。A.2.3多支栖林阳极抵地电阻的计算，Rt-/（A.17）式中1R.多支If1令柄性阳极接地电阻.冷位为欧（。八/-柄胜阳极电阻修iE系数.可佥图A.2：R支柄牲阳极接地电阻.通位为欧（0

9、）；/用极支数.Rg=4.5QA.2.4横朴阳极编出电源的计算t一一一E,-(E+Ei*R-+；+&SE，A1QRI.Io9式中：1.IRitM施出电就.单位为安（A”e.用微极化电位.冷位为伏（Vh乙用极极化电位.单位为伏（V）,R白路总电网.通位为欧（。）,E.阴极开路电位.单（“为伏（V）,AE.一阴极改化电位,单位为伏（VVE.阳极开路电位单位为伏（VVE.，极极化电位.单位为伏（VvR.名支加介柄林阳极接地电阳.於位为欧（n）iR.用梭过波电阻单位为欧（ChRi导线电阻单位为欧（C）,AE-牺牲阳极有效电位差单位为伏（V.1g=0.142AA.2.5所需牺牲阳极支数的计算:(A.19

10、)式中：一阳极支数;备用系数取23；保护电流.单位为安（A）；单支牺牲阳极输出电流电位为安（A）.n=5组.2.6牺牲用极JI作寿命的计算：T,=O.85-j(A.20)式中,T,牺牲阳极1：作寿命.值位为年(ahWt牺胜阳极纲净质贵.陋何为千克(kg):.栖牲阳极消耗率.小位为克年安年k.)；I保护电谟冷位为安(A).Tg=26年结论：本工程设5组牺牲阳极，每组设3支阳极块，每组间距400米。阳极工作寿命26年，满足设计要求。阳极电化学性能及规格见下表：牌号开路电位V(CSE)工作电位V(CSE)实际消耗率Kg/(Aa)重量(Kg)尺寸(mm)备注AZ63B-1.57-1.60-1.521.577.5117X(110+90)X88