3.2.3. 工藝計算
⑴保護面積計算
????????? S=πr2
罐V402、V403的直徑均為20.0m：
V402、V403單座罐的保護面積各為S= 314.16 m2
⑵保護電流計算
?????? ???I=iS
式中I— 保護電流，mA；
??? ?i—保護電流密度，取7 mA/m2；
則每個罐所需保護電流I= 2199 mA。
⑶犧牲陽極數(shù)目計算
設(shè)鎂陽極單只重量為14.5 Kg，陽極接地電阻Ra為8Ω。則單只鎂陽極的發(fā)生電流為：
If= △E/Ra
?= 650/8 = 80 mA
式中： If—單只陽極發(fā)生電流，mA；
△E—有效電位差，mV，鎂合金陽極為650 mV；
??? Ra—單只陽極接地電阻，Ω。
所需鎂陽極數(shù)目N為：
N= f·I/ If????
其中f為備用系數(shù)，一般取2～3，這里取2.0。
將參數(shù)代入式中可得：N= 56只，考慮到與罐體相連的管道處，如不加絕緣接頭，可增設(shè)2只犧牲陽極，則共需鎂陽極58只。2個罐共計116只鎂陽極。
⑷犧牲陽極使用壽命
??????????? T=0.85 W/gIf′
式中:T—犧牲陽極使用壽命，a；
???? W—犧牲陽極重量，Kg；
???? g—犧牲陽極消耗率，Kg/A·a；鎂陽極消耗率為7.92 Kg/A·a；
???? If′—犧牲陽極平均發(fā)生電流，mA。
將前面數(shù)據(jù)代入式中可得：T=24.3 a
顯而易見，單只重14.5 Kg的鎂陽極使用壽命可大于20a。則確定鎂陽極單只重量為14.5 Kg。
3.2.4犧牲陽極陰極保護系統(tǒng)施工技術(shù)要點
⑴ 現(xiàn)場勘測定位
? ??犧牲陽極距罐壁的距離確定為2.5 m,且采取陽極在罐周均布垂直埋設(shè)方式。每個原料水罐58支鎂陽極(單重14.5Kg),平均分成6組（9只/組）與罐體相連接，陽極平均間距為1.5 m。在原料水罐進出管道兩側(cè)的陽極組為11只陽極。按此原則將陽極埋設(shè)點測量定位。
⑵鎂陽極材料質(zhì)量要求
鎂陽極的化學(xué)成分和電化學(xué)性能列于表1、表2：
?
表1 ? ?????????????????????????????鎂合金陽極化學(xué)成分
?
合 金 元 素（%） | 雜 質(zhì) 不 大 于（%） |
Al | Zn | Mn | Mg | Fe | Ni | Cu | Si |
5.3～6.7 | 2.5～3.5 | 0.15～0.6 | 余量 | 0.005 | 0.003 | 0.02 | 0.1 |
?
表2?? ????????????????????????????????鎂合金陽極電化學(xué)性能
?
序號 | 項?目 | 單?位 | 指?標(biāo) | 測 試 方 法 |
1 | 開路電位 | -V | ≥1.50 | (Cu/CuSO4) SY/T 0023-97 |
2 | 理論電容量 | A·h/kg | 2210 | 按化學(xué)成分計算 |
3 | 電流效率 | % | ≥50 | GB4948-85附錄C |
?
要求鎂陽極表面清潔、平滑，無明顯鑄造缺陷，檢測報告的各項指標(biāo)應(yīng)符合表1和表2的要求。
4、效果
2005年4月23日對硫磺車間V402、V403原料水罐的罐底板外壁進行犧牲陽極保護施工，竣工時間為2005年5月22日。通過施工中質(zhì)量控制，質(zhì)量達到了設(shè)計和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的技術(shù)要求。犧牲陽極陰極保護系統(tǒng)投入運行后，達到了陰極保護的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。具體情況見表3與表4：
?
表3????????????????? V402、V403罐電化學(xué)參數(shù)測量結(jié)果
?
罐號 | 自腐蝕電位 V （VS.Cu/CuSO4） | 接地電阻 Ω | 土壤電阻率（深2.5m） Ω·m |
V402 | -0.451 | 0.18 | 15.7 |
V403 | -0.433 | 0.19 | 19.8 |
備注：表中自腐蝕電位為犧牲陽極安裝前05年5月5日測量結(jié)果；土壤電阻率為05年5月22日測量結(jié)果。
?
表4???? V402、V403儲罐底板下面外壁陰極保護罐周保護電位測量記錄
?
測量點 測量日期 | V402 | V403 |
測1＃（南） | 測2＃（東） | 測3＃（西） | 測4＃（東） |
2005年5月12日 | －0.978 | (尚未安裝) | －0.845 | －1.007 |
2005年5月14日 | －1.007 | －0.879 | －1.114 | －1.114 |
2005年5月19日 | －1.047 | －0.973 | －1.178 | －1.140 |
2005年5月22日 | －1.059 | －0.978 | －1.189 | －1.146 |
備注:表中所有電位值均相對于.Cu/飽和CuSO4電極
?
在今后的管理中對罐底板下則須盡量保持底板的密封干燥。首先，在油罐基礎(chǔ)施工時，要盡量提高瀝青砂防護層的施工質(zhì)量。其次，油罐安裝完畢后，要對邊緣板做防滲水處理，以避免大氣或腐蝕介質(zhì)侵入罐底。在使用過程中，還要經(jīng)常檢查、維護。
5? 結(jié)論
對罐底板下面進行的犧牲陽極的陰極保護方法，通過按《鋼制儲罐罐底外壁陰極保護技術(shù)規(guī)范》SY/T0088－1995檢測，罐底對地最小保護電位相對于飽和硫酸銅參比電極達到-0.85V以下。檢測結(jié)果表明均在金屬的保護電位均在所需要的保護電位上，避免了罐底板下面的金屬腐蝕。
采用電化學(xué)犧牲陽極的保護方法，可以避免罐底板下面的金屬表面腐蝕,特別是避免了罐底板下面焊道的腐蝕。
危險化學(xué)品目錄（2015版）
