1. 陽極串及電纜:
陽極串是將幾支貴金屬氧化物筒狀陽極固定在一根陽極電纜上,貴金屬氧化物陽極具有不消耗、電流輸出大、體積小、重量輕的優(yōu)點。與之相對應(yīng)的陽極電纜應(yīng)耐侵蝕。陽極工作時,陽極反應(yīng)會產(chǎn)生氯氣并使陽極電纜處于酸性介質(zhì)中。因此,陽極電纜的絕緣層要能夠抵抗氯氣的侵蝕。經(jīng)常采用的陽極電纜絕緣層為 PVDF/HMWPE。截面積一般是8 – 10 mm2。
2. 土壤電阻率
土壤電阻率在深井陽極設(shè)計中有很大的影響,它決定陽極的用量、陽極井的直徑以及深度、電源設(shè)備的功率等。一般將陽極位置選在土壤電阻率低、土質(zhì)均勻的地點。電阻率有兩種方式獲得,一是現(xiàn)場測試,二是利用現(xiàn)有的陰極保護系統(tǒng)進行估算。陽極的接地電阻一般占系統(tǒng)電阻的85%。 如果附近的陰極保護設(shè)施輸出電壓 40V, 電流20A,則該系統(tǒng)的電阻為 2 歐姆。陽極的接地電阻為 2x 0.85 = 1.7 ohm。 據(jù)此,可根據(jù)相應(yīng)陽極地床的電阻公式計算出土壤的電阻率。陽極接地電阻將直接影響系統(tǒng)的運營成本,一般來講,接地電阻不大于 0.5 歐姆。
3. 陽極井的尺寸
影響陽極接地電阻的主要因素是陽極井深度??紤]陽極井的直徑時,應(yīng)充分考慮到排氣管(25mm)、陽極以及電纜將占據(jù)相當?shù)目臻g。因此,陽極井的直徑一般不小于200mm。直徑小于200mm時,應(yīng)對陽極的安裝進行嚴格控制,輸出電流大時,應(yīng)增大陽極井直徑。
4. 回填料的電流密度
陽極井的尺寸不是隨意確定的,它將受到一系列因素的影響。其中之一是填料與土壤接觸面上的電流密度。經(jīng)驗表明,對于回填料的電流密度要進行限制,其原因如下:
1. 陽極與土壤之間必須保持一定的濕度,由于電滲透效應(yīng),陰極保護電流試圖將水分蒸干,其程度取決于土壤類型以及電流密度。
2. 陽極反應(yīng)消耗水分并產(chǎn)生氣體,氣體的積聚或陽極表面的干燥都會增大陽極的接地電阻。氣體的產(chǎn)生量直接與電流密度有關(guān)。
3. 在特殊情況下,陽極與土壤接觸面的溫度會升高,這也會加快水分的蒸發(fā)速度,而溫度又和電流密度、土壤導(dǎo)熱性以及陽極尺寸有關(guān)。
4. 建議回填料電流密度按下表選?。?/span>
土壤類型
回填料電流密度 (mA/m2)
非常干燥
1.08
干燥
1.61
半干 ( 在水位線以上)
2.15
潮濕 ( 處于地下水位以下)
3.22
開放式陽極井
4.95
填料電流密度確定后,就可以確定陽極長度了。陽極長度只能大于計算值。
石油管道外加電流陰極保護深井陽極施工圖:
深井陽極設(shè)計及選材
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