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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 217》14.?3,-2008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?。合现行行业标准埋地!钢,质管:道牺牲阳极阴极保】护设:计规范SY》/T 0《019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0.0》15mm《/a~?0.15m》m/a;《在海水的典型腐蚀】速度是0《.020mm—/a~0.070m!m/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2005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(:。见,图,1,、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?
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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》用现行?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 0019-1!。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2)!其中锌层厚》度为12mm
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》 2)5mm!、10mm计算将“!锌,层厚度?不小:。于10mm”—改为“锌层厚度【不小于5m》。m,”现行国家标准埋地!钢质管道《阴极保护《技术规?范,GB:/T 21448】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
【
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
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?
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ф30、长2】.5m、锌层—厚度:为5mm的》锌,包钢其中锌重为7】kg总重《为12.6kg
!
【 ,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0.30》2kg(即》0.024×—12.6kg—)则ф30mm、】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ф:43、长2.—5m、锌《层厚:度,为10mm的锌【包钢锌重《为20kg总重为2!5.9?。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,.622kg(【即0.02》4×25.9kg)!则ф4?。3mm?、长2.5m、锌】层厚度为《10mm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ф4《3、长2.5—m、锌层厚度—为10mm的垂【直接地极锌重为【20kg《土壤:电阻率为20Ω【·m:时该接地极》的接:地电阻6.》5,Ω[按现行国家标准!埋地钢质管》道,阴极保护《技术规范GB/【T 21448-】2008《中公:式(A.2.1)计!算
》
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《
—。按没有加填包—料计算]最大—输出保护《电流为38.—42mA[G—B/T? 21?448-2008】中公式(《A.2.4)I【。f=△E/R△【E取0.《25V](相对【裸钢铁)考虑到金属!。间的屏蔽按现行行业!。标准电?力工程地下金属构】筑物防腐技术导【则DL?。/T 5394-2!007附录C.【4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:GB/T 214】。4,8-2?008?。中公式?(A.2.6)【计算:
】
》 : ,式中Wg为锌的消】耗率≤?17.?25kg/(—A.a)《取17.25]
】
?
②【锌层厚度按5mm计!算选用ф《30m?m、长?2.5m、锌层【厚度为5mm—。的,垂直接地极锌重为7!kg:。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G—B/T 21448!-2008中公式(!。A.2.1》)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GB/!T 214》48-2《008?中公式(A.—2.4?)If=△E—/R△E取》0.25V](相】对裸钢铁)平均输出!电流为25.1m】A则最短使用年【。。限为13.7年[】按G:B/T? 21448-【2008中公式(A!.2.6)计算
】
【
?
》 Wg《。为锌的消耗率≤1】7.25k》g/(A.a)取1!7.25]
!。
》 ,3 结论
!
《 1)依—照,GB:/T 21》448?标准论述锌接—地极锌层厚度为12!。mm:
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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10!mm其使用年限也】从23年增加到32!年
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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《本标:准所设定的条件(】“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5mm”》的规定
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