区域性阴极保护地下电场计算及阳极位置优化

摘要

目前我国对站库内地下管道和地面储油罐大多实施分开独立的阴极保护,这容易造成屏蔽和杂散电流腐蚀等问题,解决这个问题一个行之有效的方法是将区域内所要保护的构件和设施作为一个整体进行考虑,实施区域性阴极保护.本论文以深井阳极为辅助阳极,建立已建站库追加阴极保护系统的设计计算模型,并利用求解非线性问题的序列二次规划方法,优化深井阳极的位置.当深井阳极位于优化位置时,能以最小的阳极电流使得整个区域得到保护.讨论了三种稳流电场对管道和储油罐电位分布的影响以及影响电位分布的主要因素:保护电流密度、土壤电阻率、阳极距通电点的距离和阳极埋深.不仅得出了降低土壤电阻率和保护电流密度可以有效降低电位分布的不均匀性这一结论,而且取得了阳极距通电点的距离和阳极埋深的合理数据.最后用一个实例验证了模型的正确性.

目录

文摘

英文文摘

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第1章 前言

第2章 区域性阴极保护发展现状

2.1区域性阴极保护的含义和基本原理[1]

2.2国内外区域性阴极保护研究现状

2.3阴极保护设计中的模型研究的现状[2]

第3章 阴极保护电位分布模型的建立与分析

3.1三种恒流电场及其数学模型

3.1.1设备电场及其电位分布

3.1.2阳极电场及其电位分布

3.1.3阴极电场及其电位分布

3.2电位分布模型在优化设计中的应用

3.2.1阳极位置问题

3.2.2减少电位分布不均匀性问题

第4章深井阳极的位置优化及地下电场的计算

4.1深井阳极位置优化

4.1.1深井阳极数目的确定[12，13]

4.1.2深井阳极位置的确定

4.2区域性阴极保护区地下电场的电位计算

4.2.1埋地管道保护电位计算

4.2.2储油罐罐底底板外侧保护电位计算

第5章程序简介与实例计算分析

5.1程序的结构及功能

5.2计算结果分析

5.2.1影响储油罐罐底保护电位不均匀性的因素

5.2.2阳极埋深与保护电流及阳极电位的关系

5.2.3管道和储罐底板保护电位分布的比较

5.3实例计算[14]

5.3.1东营首站概况

5.3.2所需输入的基础数据

5.3.3计算结果

5.3.4计算结果与实际结果比较

第6章 结论

参考文献

附录1 东营首站阴极保护平面布置图

致谢