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莱城电厂两台300MW机组接地网的阴极保护防腐设计

更新时间:2020-04-13 01:34:26来源: 责任编辑:admin
导读:莱城电厂两台300MW机组接地网的阴极保护防腐设计莱城电厂两台300机组接地网的阴极保护防腐设计⑶⑴东电力,程咨询院许卫东郭燕容腐蚀的阴极保护设计方案,阴保护1概述接地系统是保证发电厂安全运行的个主要人1索,金屈腐蚀会造
莱城电厂两台300MW机组接地网的阴极保护防腐设计

  莱城电厂两台300机组接地网的阴极保护防腐设计⑶⑴东电力,程咨询院许卫东郭燕容腐蚀的阴极保护设计方案,阴保护1概述接地系统是保证发电厂安全运行的个主要人1索,金屈腐蚀会造成接地网性能降或破坏,进而直接影响发电厂的人身设备安全。莱城电厂位于山东省莱宪市北郊,接地网采用碳钢,而莱城电厂所处地区的以襄对金屈,有较强的腐蚀性,1七必须对接地网采取切实有效的防腐蚀措施,莱城电厂1号2号机组己经投产,本文针对在建的莱城电厂3号4号两台30万千瓦机组的接地网进行7阴极保护防腐设计。

  2腐蚀机理2.1土壤腐蚀机理七壤中的水分含定的盐,使其具有离子导电性。成为腐蚀性屯解质金属在土壤中的腐蚀属于电化学腐蚀,即金属面与离子导电的电解质发生电化学作用而产生的破坏。电化学腐蚀反应分为阳极反应和阴极反应,并有金属的内部电子和电解质中的导电离构成电流的循环回路。个电化学腐蚀电池有个部分组成阳极阴极外电路和电解质。

  以碳钢为例阳极反应Fehr+2e阴极反座0当腐蚀电池工作时,在介质中有离子的迁移,而在外电路中,阴阳极之间有电流流过,称为腐蚀电流。腐蚀电流的大小反映了金属的腐蚀速度,电流越大。腐蚀越快,2.2影响土壤腐蚀性的主要因素影响土壤腐蚀性的因素有许多,主要是以下几个土壤电阻率土壤的氧化还原电位土壤的值土壤含水量土壤的透气性土,的温度等。

  3碳钢接地系统腐蚀原因分析3.1腐蚀微电池作用金属面总是不可避免的存在物理和化学性质的微观+均勾性,导致金属衣他各处电位存在差异,形成大量微阳极区和微阴极区,在土壤中构成腐蚀微电池。使金属不断受到蚀3.2电偶腐蚀将两种不同电位的金属电性连接,置于同种电解质就构成屯偶腐蚀电池。屯位较负的金属为阳极,电位较正的金属为阴极,作为阳极的金属将受到腐蚀3.3土壤不均匀性造成的腐蚀壤总是不可避免的存在差异,当碳钢接地网穿过这些土壤区域时,就会形成氧浓差腐蚀电池,充气较差区域的接地网将作为1极加违腐蚀,十壤中氧浓差腐蚀电池的存在是碳钢接地网发生严重腐蚀的主要原因之3.4微生物腐蚀土壤中的微生物对金属腐蚀有很大影响,以硫酸盐还原菌最甚,它将可溶的硫酸盐转化为硫化氢,使土壤中+浓度,大,促进腐蚀过程中的阴极去极化反应。从而加速金属的腐蚀,3.5杂散电流腐蚀杂散电流腐蚀实质上是种因土壤存在漏电流而产生的电化学腐蚀。杂,屯流从土壤进入金属的部位为阴极区而得到保护,而杂散电流从金属上流出部位为阳极区,会产生溶解腐蚀。由于发电厂接地的作用就妃大地释放各类故障电流。感应电流茁击电流等。此接地网必然会受到杂散电流腐蚀山东电力技木4接地网防腐蚀的几种方法4.1选材接地网的材料般选碳钢,在腐蚀较严重的地区如海边电厂有的选用铜材。铜接地网其耐腐蚀性比碳钢好,但投资高,而且会对与其相连的其它地下金属带来严重的电偶腐蚀。碳钢在土壤中耐腐蚀性较差,但造价低,在发电厂接地系统中己广泛采用,考虑到碳钢易遭受腐蚀,必须采取有效4.2涂覆层涂覆层是防止金属腐蚀最常用的种手段。

  由于接地网起泄流作用,发电厂接地网的电阻要求值极低,因此接地材料不能采用绝缘涂层。发电厂接地网般采用镀锌层,但在强腐腐性土壤中,键锌层会很快腐蚀掉寿命极短。也可在碳钢面包覆铜或铅作防护层,旦覆层有针孔破损等缺陷,就会构成大阴极小阳极的腐蚀电池,使碳钢遭到严重的局部腐蚀,造成碳钢穿孔或开断。因此在较强腐蚀性土壤中,涂覆层很难使接地网得到长期有效的保护。

  何种阴极保护取决于以下因素保护电流需要量土壤电阻率结构物对保护电流的屏蔽作用对其它结构物的干扰经济件。

  土壤中用的牺牲阳极材料主要有锌合金和镁合金两种。锌合金适旧七壤电阻率较低的地19 10,1.镁合金,叫于土壤电阻率较高的地5莱城电厂3号4号机组接地网阴极保护防腐设计5.1设计依据设计依据包括1程前期测1壤电阻率的有关报告1999年9月下旬对3号4号机组相关区域实勘结果和土样分析报有关的规杓规范。

  山东地矿勘察院受我院委托于1997年7月对主厂房及附属建筑区炉后区等重点区域的土壤电阻率进行了测量,利用电阻率测探法测定了上述区域10米深度的土壤电阻率分布特征,提交了各测点土壤电阻率值,其分布规律为炉后区地至2.如,9在2030叫2.5,1 4.3阴极保护阴极保护足通过被保护的金,衣他通入足够的阴极极化电流,使金属的电位向负的方向移动,金属在电解质中难以失去电子,从而有效抑制金属的腐蚀。阴极保护是种电化学防护方法,能打效的防止金属腐蚀阴极保护有牺牲阳极和外电流叫种友法,站率值较低主厂房区地覆土,在2550,下部深度1999年9月下旬我院与协作单位共同到现场,对3号4号机组区域选取了6个有代性均匀分布的点进行土壤电阻率测量和取土样,测量和土样测试分析结果如下本原理致,各有特点,可适用于不同的场合,采用测点及土样编号位i 3号汽机房4号汽机房3号锅炉炉后区4号锅炉各点土壤电阻率测量结果测点编号氧化还原电位1各点土壤中钢材对,04的参比电极电位测点编号钢电位V山东电力技术1997年与1999年所测得的土壤电阻率略有差能是由于两次测暹时的土壤湿设不同所造成。由以上结果分析得出莱城电厂的土壤属强腐蚀性土壤,但无微生物腐蚀5.2设计原则阴极保护设计范围主厂房及炉后区接地网,包括外径50,壁厚3.5,长2.5米钢管153根70父7扁钢1阴极保护设计寿命⑵年再考虑苎年的自然腐蚀,保证接地网30年的寿命。

  5.3技术方案确定菜城屯厂的。±为粉质粘土,壤屯阻率随季节及雨量的不同有所变化,电阻率在1060,1之间,土壤氧化还原电位大于400抓,土壤有较强莱城电厂3号4号机组的接地网采用普通碳钢,室夕水平接地体采用70,7扁钢,室内均压带采用40,6扁钢,垂直接地极采用钢管,水平接地体埋深0.8米,整个地网为个电连接整体。

  考虑接地网的面积不大及其所处的环境条件,确定采阳牺种阳极的保护方案。巾于上壤电阻率在1060,1之间,决定采用镁合金作为阳极。

  5.4设计简介阴极保护的设计考虑该系统投入运行后,碳钢接地网的电位应0.85相对于,604参比电极,或其自然电极电位负向极化200 300,扑厂测试保沪役人9.5.4.1保护电流量1的确定保护电流密度是指金属构件达到完全保护所需的最小电流密度。保护电流密度选取过小会造成保护不足,达不到设计要求;选取过大则造成浪费。结构物的材质面涂层状况介质的侵蚀5.4.2牺牲阳极的选,及,关计算由于接地网集中密布,为使保护电流能达到各个被保护部分,并比较均匀,采用分散性阳极系统。

  考虑到阴极保护的设计寿命为25年,选用添2型镁合金阳极,单个尺寸为700父+,认5,重量为14块。

  97埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范〉作以下计算单只阳极接地电阻,所,阳极极量W=iii 1极1作寿命T牺牲阳极沿接地网单支均匀布设,平均每12米水平接地体安装支。牺牲阳极与接地网距离约23米,水平安装,埋深0.8米阳极与接地网之叫电纟览连接,5.4.4保护效汜测试1保护电位监测在所保护的区域内,选择典型位置6处各埋没1个测试,及参比电极,以监测接地网是否达到保护电位,同时配2只便携式04参比电极,供临时测量或校正之用。

  性保护年限等都会;彭响到保护屯流密度的选取般情况下,裸钢在土壤中的保护电流密度为1050,考虑到木工程实际怙况。取1保护面积5是指受保护的水付妾地体与垂直接地体的而积木工程祀计算,取,=400nr,应按要求定期进行测试,将所测数据进行记录,供监测和分析该系统保护情况。

  保护度测试在每个测试处,埋设组测量试片,时间分别为2年和5年。每组测量试片有6片,其中3片受保护,3片受自然腐蚀。通过测量失重来计算保护度,从而评价阴极保护效果。

  保扩电流2,考虑到设谷引下线等,取1=13人。

  5.4.5实际检查保护效果为了直观的检查保护效果,应选择固定的1 3点。在系统运打3年5.7.9牢后各检饩礞3为撕商旰,滩埋璁礞铷翌沐瞄31斗,戈接41浊疳笼兴菩恭汗笼兴浮猫,锏,为,商。洚,郑芑,接41渖斗笼兴斗浑,语窥仇材料施工量阴极保护装置合计节省资金南厌耳忍节练,腠册到n芽s吨套万元数量令,嘈总价万元民戽年汗,撕,漭,盈漭取菊1笏节洚数量知嘈总价万元连,矣陆,妈渖姗,魏晶埋册勹浮阶6辟硌连33舜截来截埋。择油遨耷辄3,诺挟第杂羯冯,南南,3沐链谢阼陆4陕冯4连3,面豳。口

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