6.3 !接地装置
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?6.3.《1 本条部—分采用了现行—。国家标?。准雷电防护 第【3部分建筑物的【物理损坏和生—命危险GB/—。T 21714.】3-2015表【。7的规定
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,6.3.2》 , 区:域接地材料统—一使用?一种材质可避免因不!同材质的电位差产生!电偶腐蚀
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6.《3.3 《 本条是对设备【、管道和建筑—。。。物已做防腐》蚀保护(如阴极保护!)则接地工》。程不能消耗保护电流!使,阴极保护失效—;若设备、管道【和建筑物是钢质【材料接地体》宜选用电位较铁【负的金属材料(如】锌等)对设》备、管道和建筑【物没有加速腐蚀的】。危险同时《还有保护作用在该区!域内:使用铜材不采取措】施会形?成电偶腐蚀
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》 锌包钢材料是【以低碳钢和高纯锌】为原料通过》热压形成的双金属】复合材?料,锌本身就是阴—极保护材料》选用厚锌层》就是兼顾《地下其他金属构筑】物的:防腐蚀作用结合现行!国家标准埋地钢质管!。道阴极保护技术规范!GB/T《 2144》8,可计算达到不—再,做阴极?保,护实现接地和—阴极保护《于一:体;用高纯锌—是为解决延缓自【腐,蚀发生提高保护【的使用效率和使用寿!命;里面有碳—钢材料是《为了增加接》地,体的:。机械强度、热稳定】性和机?加工性能《。
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锌!的pH?为6~12时腐蚀速!度很低在蒸馏水中】典型的腐蚀》。速度:是0.015mm/!a~0.15mm】。/a:在海水的《典型腐?蚀速度是《0.020m—m/a~0.070!mm/a《(,尤利格腐《蚀手册R·温斯顿】·里维主《编杨武等译化学工】业出版社《20:05年)故在绝【大多数?土壤环境中(p【H为7~8.5【)是适用的且锌层厚!度越厚抗腐蚀—性,能越好使用年—限越长
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根!据现行国《家标准埋地钢质管】道阴极保护技术【规范GB/T— 21448可【以粗略计算垂—直接地极的》使用:年限
! (1)腐蚀】分类(图《。2,、表1、表2)【
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从表1】、,表2中可以看出土】壤腐蚀性与土—。壤,电阻:率有直接关》。系,随土壤电阻率的升高!土壤的腐蚀》性变弱
! 《(2)对“土壤电阻!率在20Ω·m及】以下:时水平接地极锌【层厚度不《小于3mm垂直【接地极?锌,层厚度不小于10m!m”的解释
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】 1)10m【m锌:。层,厚度的引用行业【标准:埋地钢质管道牺牲阳!极阴极保护设—计规:。范SY?/T 0019-1!。997第6.—1.3条规》定防雷、《防静电的接地极宜选!用锌:合金并有锌接地【极的结构图(图3)!其中锌层厚度为1】2,mm
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【 2)【5mm、10mm】计算将“锌层—厚度不小于10m】m”:改为“锌层厚度不小!于5mm”现—行国:家,标准埋地钢质管道】阴极保?护技术规范GB/T! ,2144《8并:没有规定锌接地极的!具体尺寸现对原有规!定作部分调整计算】如下
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? 接地材—料腐蚀情况统计资】料,(,见表3、表4)
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—①引用的腐蚀数据如!下
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》 对:比表3?、表4在镀锌钢棒与!软钢棒电连》。接后软钢《的腐:蚀大大降《低,了即锌延缓了钢铁】的,腐蚀:速度具有保》护功:能
》
②垂直!接地极锌层自然腐】蚀计算
!。 《锌包钢?材,料由于锌层较厚其】腐蚀发生主要在【锌上
》
由于!接地网的氧浓差腐蚀!因素垂直接地—极的腐蚀包括自【。然腐蚀、《水平接地网材料的电!化学腐蚀
【
《 a.选用∅3!。0、长?2.5m《、锌层厚度为5m】m的锌?包钢其?中锌重为7kg总重!为12.6》。kg
! 根据表3镀】锌钢:。棒的锌的年失重【率为2.4%则锌包!钢中锌?年失重为0.3【02kg(即0.】0,2,4,×12.6》kg:)则∅30mm、长!。2.5m《、锌层厚度为—5mm的锌包钢【。理论推?算自:然腐蚀可《达,23年?(锌重/年》腐蚀失重)
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《
, b.—选,用∅4?3、长2.》5m、锌层厚度为】10mm的锌包【钢锌重为20—kg总重为25【.9kg
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根据表】3镀锌钢棒的锌【的年失重率为2【.4%则锌包钢【。中锌年失重为—0.:622kg(即【0.024》。×25.《9kg)则∅4【3mm、长2.5m!、锌层厚度为—10:mm的锌包》钢理论推算自然【腐蚀可达32年【(锌重/《年,腐蚀失重)
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3)理论!计算(主要》考,虑电化学腐蚀情况)!
】 ①锌层厚—度按10mm计【算选用∅《43:、长2?.5m、锌》层厚度为10mm】的垂直接地极锌重为!20k?g土壤电阻》率为:20Ω·m时该【接地极的接地电阻】6.5Ω[》。按现行国家》标准埋地钢质管道阴!极保护?技术规范GB/【T 21《。。。。44:8-2017—中公:式(A.1》5)
《
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: 按没有加】填包料计算]—最大输?出,保护电流为38【.42mA》[,GB/?T 2?1448-201】7中公?式(:A.:18)Ⅰ《g=△E/R—△E:取,0.:25V](相—对裸钢铁)考虑到金!属间:的屏蔽按《行业标准电》力工程地下金属构】筑物防腐技》术导则DL/—T 53《。94-2007【第C:.4:节的规定《阳极平均《输出电?流=0?。.7×阳极》输出电?流则:。该锌包钢接地极【输出电流为26.9!mA最短《使用年限为》36.6年[按【GB/T 214】48-2017中】公式(A.》20)计算
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】 ωg为锌的消】耗率ωg≤17.2!5kg/《(,A·a)取》17.25》],
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— , ②锌层厚》度按5mm计算选】用∅30mm、【长2.5m、锌层厚!。度为5mm》的垂直接地极锌【重为7kg按照上】。述公式计算在—土,壤电:阻率在20Ω·m时!。。该接地极的接地【电阻为7.96Ω】[按GB/T 21!448?-20?1,7中公式(A.15!)计算即
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按没有加!填包料计算]最大输!出保护电流为35.!89mA[按G【。B/T 2144】8-2017—中公式?(A:.18)Ⅰg=△E!/R△E取0.2】。5V](相对裸钢铁!)平均输《。出电流为25—.1:mA:则,最短使用年限为【13.7年[按【GB/T《 ,2144《8-2017中【公式:(,A.20)计算【
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》ωg:为,锌的消耗率》ω,g≤17.》25kg/(A【。·a)取17.25!]
【 (》3)结论
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1【。)依:照GB/T 2【1448标准论述锌!接地极锌《层厚度?为12mm
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!2)通过一些数【据计算在完》全自然腐蚀情况下】(12Ω·m—)锌层厚《度从5mm增加到】10mm《其使用年限也从23!年增加到32年
】
【 3)在完全】。电化学?腐蚀的?情况下(20—Ω·m)锌层厚度从!5mm?增加:到10mm》其使用年限也从1】3,.7:年增加?到3:6.6年;若只【输出50%的电【。流则:。其使用?年限也从26—年增加到《72年
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】 4)根据本—规范:所设定的条件(“区!域内采用阴极保【护系统时”)—其锌:层,因,。输出的电流而—导致腐蚀不是主要】的其腐?蚀偏向自然腐—蚀状态考虑》到土壤腐蚀的复【杂性根据土》壤腐:蚀分类和腐蚀性特】征在小于或等于2】0Ω·m时故选【取“锌层《厚,度不低于5m—m”的规定
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