3.2.3. 工藝計(jì)算
⑴保護(hù)面積計(jì)算
????????? S=πr2
罐V402、V403的直徑均為20.0m：
V402、V403單座罐的保護(hù)面積各為S= 314.16 m2
⑵保護(hù)電流計(jì)算
?????? ???I=iS
式中I— 保護(hù)電流，mA；
??? ?i—保護(hù)電流密度，取7 mA/m2；
則每個(gè)罐所需保護(hù)電流I= 2199 mA。
⑶犧牲陽(yáng)極數(shù)目計(jì)算
設(shè)鎂陽(yáng)極單只重量為14.5 Kg，陽(yáng)極接地電阻Ra為8Ω。則單只鎂陽(yáng)極的發(fā)生電流為：
If= △E/Ra
?= 650/8 = 80 mA
式中： If—單只陽(yáng)極發(fā)生電流，mA；
△E—有效電位差，mV，鎂合金陽(yáng)極為650 mV；
??? Ra—單只陽(yáng)極接地電阻，Ω。
所需鎂陽(yáng)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(yáng)極，則共需鎂陽(yáng)極58只。2個(gè)罐共計(jì)116只鎂陽(yáng)極。
⑷犧牲陽(yáng)極使用壽命
??????????? T=0.85 W/gIf′
式中:T—犧牲陽(yáng)極使用壽命，a；
???? W—犧牲陽(yáng)極重量，Kg；
???? g—犧牲陽(yáng)極消耗率，Kg/A·a；鎂陽(yáng)極消耗率為7.92 Kg/A·a；
???? If′—犧牲陽(yáng)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(jiàn)，單只重14.5 Kg的鎂陽(yáng)極使用壽命可大于20a。則確定鎂陽(yáng)極單只重量為14.5 Kg。
3.2.4犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)系統(tǒng)施工技術(shù)要點(diǎn)
⑴ 現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)定位
? ??犧牲陽(yáng)極距罐壁的距離確定為2.5 m,且采取陽(yáng)極在罐周均布垂直埋設(shè)方式。每個(gè)原料水罐58支鎂陽(yáng)極(單重14.5Kg),平均分成6組（9只/組）與罐體相連接，陽(yáng)極平均間距為1.5 m。在原料水罐進(jìn)出管道兩側(cè)的陽(yáng)極組為11只陽(yáng)極。按此原則將陽(yáng)極埋設(shè)點(diǎn)測(cè)量定位。
⑵鎂陽(yáng)極材料質(zhì)量要求
鎂陽(yáng)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(yáng)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(yáng)極電化學(xué)性能
?
序號(hào) | 項(xiàng)?目 | 單?位 | 指?標(biāo) | 測(cè) 試 方 法 |
1 | 開(kāi)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(jì)算 |
3 | 電流效率 | % | ≥50 | GB4948-85附錄C |
?
要求鎂陽(yáng)極表面清潔、平滑，無(wú)明顯鑄造缺陷，檢測(cè)報(bào)告的各項(xiàng)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(duì)硫磺車間V402、V403原料水罐的罐底板外壁進(jìn)行犧牲陽(yáng)極保護(hù)施工，竣工時(shí)間為2005年5月22日。通過(guò)施工中質(zhì)量控制，質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的技術(shù)要求。犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)系統(tǒng)投入運(yùn)行后，達(dá)到了陰極保護(hù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。具體情況見(jiàn)表3與表4：
?
表3????????????????? V402、V403罐電化學(xué)參數(shù)測(cè)量結(jié)果
?
罐號(hào) | 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(yáng)極安裝前05年5月5日測(cè)量結(jié)果；土壤電阻率為05年5月22日測(cè)量結(jié)果。
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表4???? V402、V403儲(chǔ)罐底板下面外壁陰極保護(hù)罐周保護(hù)電位測(cè)量記錄
?
測(cè)量點(diǎn) 測(cè)量日期 | V402 | V403 |
測(cè)1＃（南） | 測(cè)2＃（東） | 測(cè)3＃（西） | 測(cè)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(duì)于.Cu/飽和CuSO4電極
?
在今后的管理中對(duì)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(shí)，要盡量提高瀝青砂防護(hù)層的施工質(zhì)量。其次，油罐安裝完畢后，要對(duì)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(guò)程中，還要經(jīng)常檢查、維護(hù)。
5? 結(jié)論
對(duì)罐底板下面進(jìn)行的犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)方法，通過(guò)按《鋼制儲(chǔ)罐罐底外壁陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》SY/T0088－1995檢測(cè)，罐底對(duì)地最小保護(hù)電位相對(duì)于飽和硫酸銅參比電極達(dá)到-0.85V以下。檢測(cè)結(jié)果表明均在金屬的保護(hù)電位均在所需要的保護(hù)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(yáng)極的保護(hù)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。
