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设备接地网防腐工程中的阴极保护

浏览次数：0 日期：2016-10-28 17:02:08 在线询价
    接地装置是发电厂、变电站、通信站中确保工作接地、防雷接地、保护接地的必备设施。出于经济方面的考虑，接地装置一般采用镀锌碳钢（扁钢、圆钢）组成立体接地网；由于长期处于地下恶劣的运行环境中，土壤带来化学与电化学腐蚀不可避免，同时还要承受巨大的排流与杂散电流腐蚀，接地网的腐蚀是电网系统问题与事故的主要来源之一。因此，确保接地网免受腐蚀是电网稳定安全运行的前提，在各种接地网防护措施中，阴极保护是一项科学、可行的方法，尤其对于业已运行的接地网的保护，有其独特的优点。

    阴极保护原理：通过对受保护金属设施（如变电站的接地网）进行阴极极化，使之变成一个大阴极，从而防止金属腐蚀（金属只有在阳极状态下才可能腐蚀），此即所谓的阴极保护。阴极保护可通过两种方法实现，一是牺牲阳极法；二是外加电流法。牺牲阳极法简单易行，无须维护，它是在被保护的接地网上连接电位更负、更容易腐蚀的金属或合金（如镁及镁合金阳极、锌合金阳极），靠阳极的腐蚀溶解达到保护阴极（接地网）的目的。外加电流法是利用外加直流电源，将被保护的金属与电源负极连接，使之变成阴极而达到防止金属腐蚀的目的。两种保护方式各有千秋，具体的选择是根据保护电流、土壤电阻率及现场的其他情况决定的，但它们在接地网的保护中都有成功的应用。

    土壤的氧化还原电位（一般在-300 mV ~+700 mV之间）也是评定土壤腐蚀性的指标之一，表1给出了土壤氧化还原电位（Eh）与土壤腐蚀性的关系。
表1
Eh,mV（pH=7，对标准氢电级） 腐蚀性
<100 强
100～200 中
200～400 弱
>400 不腐蚀
 
    另外，土壤中的盐分（尤其是Cl-）、含气量（O2）、微生物类型、有机质、杂散电流等也会对土壤的腐蚀性产生影响。

    接地网牺牲阳极式阴极保护设计 ：（1）接地网所在地土壤电阻率的测定，测定不同时间、气候条件下的土壤电阻率，得到电阻率的变化范围。（2）根据土壤电阻率，决定选用牺牲阳极的类型。确定接地网 小保护电流密度(mA/ m)：接地网 小保护电流密度应该土壤腐蚀性（土壤电阻率、氧化还原电位）确定，一般在10~50 mA/ m。（3）根据接地网所用碳钢的外形尺寸、总长计算受保护的总面积（m），按选定的保护电流密度计算所需的阴极保护总电流（A）。（4）确定接地网阴极保护电位：地网的阴极电位至少为-850mV(相对Cu/CuSO4饱和电极)，或者使接地网的自然腐蚀电位负移250-300mV（至少100 mV）。对于牺牲阳极式阴极保护，在保证达到 小保护电流密度前提下，不需考虑过保护问题。（5）按公式计算阳极接地电阻与输出电流、按阴极保护设计年限（一般为25—30年）计算所需的阳极质量，再根据单个阳极质量计算出需布置的阳极个数。（6）选择牺牲阳极填包料、确定阳极埋设方式（立式或卧式）（7）确定阴极保护的测试系统。
  
    除按接地网保护总电流选择恒电位仪、辅助阳极外，其余基本与以上相同。由于接地网碳钢一般无涂层，不需考虑因达到析氢电位而出现的涂层脱落问题，不过，出于经济性考虑，一般实测保护电位应不小于-1.15V（相对Cu/CuSO4饱和电极）为宜。

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