6.3 !接地装置
【。
》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
—
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
》
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
】 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 21】448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
】
? 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.—0,15mm/a—~,。。0.15m》m/a?在海水的典型腐蚀速!。度是0.020【m,m/a~0.—070mm/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2:005年)故在绝】大多数土壤》环境中(pH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】
《
根据】现行国家标准埋地钢!质管道阴极保护技】术规范GB/T 2!1448《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)
—
】
《
—。。
》 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
】
【1)10mm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S【Y/T 0019-!1997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12mm
!
?
《
【 :2,),5mm、10m【。m计算将“锌—层厚:。度不小于10mm】”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
】
【 接地材料》腐蚀情况统计—资料(见《表3:、,表,4):
《
:
,
》
?
《 ①引用的【腐蚀数据如下—
:
《 《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∅—30、长《。2,.5m、锌层厚【度为5mm的锌【包钢其中锌重为【7,k,g总重为12.6k!。g
! 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【0.302kg(】。即0.024×1】2.6kg)则∅3!0mm?、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)
!
【 b.选用∅【43、长2.5m、!锌层厚度为1—。0mm的锌》包,钢锌重?为,20kg总重为25!.9k?。g
》
《 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?.0:24:×25.《9kg)则∅43m!m、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,。)
?
—。 3)理》论计算(主要考虑电!化学腐蚀情况)【
?
①】锌层厚度按1—0,m,。m计:算选用∅4》3、长2.5m、锌!层厚度?为10mm的—垂直接地《极锌重为20—kg土壤电》阻率为20》Ω·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G!B/T 2144】8,-2017中公式(!A.15)
【
—
:
《。 , 按没?有加填包料计—算]:最大输出保护—电流为38.—42mA[G—B/T 《21:。448-20—17中公式(A.1!。8)Ⅰg=△—E/R△E取0.2!5V](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, 5394-20】07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.《9mA最短使用【。年限为36.6年[!按G:。B/T 2144】8-2017中公】式(A.20)计算!
《
【。
ωg为】锌的消耗率ωg≤1!7,.2:。5kg?/(:A·a)取1—7.25]
!。
,
, ②锌层【厚,度按5mm计算选】用∅:30mm、长2.5!m、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 214—48-20》1,7中公式《(A.1《5)计算即
】
?
! 按:没有加填包》料计算]最大—。输出:保,护电流为35.8】9mA?[按GB/T— 21448-2】0,。17: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:.,1mA则最短使用】年限为13.7年[!按GB/《T 21448-2!017中公式(【A.20)计算【
!
【ωg为锌的消耗率】ωg≤17.25k!g/(A《。·a)取17.2】5]
?
— ?(3:)结:论
! 1)依—照,G,B/T 21448!标准论述锌接—地极锌层厚度为1】2mm
】
: 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2《3年增加到32年】
,
:
? ? 3)在完全【电化学腐蚀》的,情况下(20Ω【·m)锌层厚度从】5mm增《加到:。。10m?m其使用年》。限也从13.—7年增加到36.6!年;若只输出5【。0%的电流则其使】用年限也从》2,。6年:。增加:到72年
—
!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20Ω!·m时故选取“锌】层厚度不低于5m】m”的规定
【