南山集团天然气管道 阴极保工程设计说明书
洛阳成邦防腐有限公司 设计证书编号ACD-003-2010
文件号： CADD 号： 设计阶段：
日 期：2010.6.7 第2页 共 6 页
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目 录
1. 设计依据2. 工程概况3. 阴极保护方案3.1 阴极保护方案的选定3.2 牺牲阳极选用3.3所需保护电流i 的选择3.4工艺计算①管道保护面积计算②保护电流需要量计算③阳极输出电流④牺牲阳极数量的计算3.5阳极工作寿命的计算4 计算结果5．材料表
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1. 设计依据
1.1 GB-T21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》 1.2 GBT 21246-2007《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》 1.3 CJJ95-2003《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规定》 1.4《管道防腐蚀手册》
2. 工程概况
管径（mm ）管长（m ） Φ400
19000
保护面积（m 2）
23864
3. 阴极保护方案
3.1 阴极保护方案的选定
对埋地钢质管道国内外通常采用涂层和阴极保护联合防腐。阴极保护有两种：（1）牺牲阳极法；（2）外加电流法。本方案采用牺牲阳极法，该法的优点是施工简单，安全可靠，对其他地下金属设施电干扰少，管理简便，阳极寿命可达35年以上。 3.2 牺牲阳极选用
根据GB-T21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范标准》，决定选用镁合金牺牲阳极（Mg-Al-Zn-Mn 牺牲阳极）。
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3.3所需保护电流i 的选择
最小保护电位和最小保护电流密度是阴极保护两个最重要的参数。最小保护电流密度的大小取决于被保护金属的种类、表面状况、腐蚀介质的性质、组成、浓度、温度和金属表面绝缘层质量等。依据《管道防腐蚀手册》及《阴极保护工程手册》，考虑到安装时的磕碰及补口质量、外防腐层长期使用的老化等问题，保护电流密度取0.05mA/m2 。 3.4工艺计算 ①管道保护面积计算
S=πDL 式中：S----管道表面积，m 2 D----管道直径，m L----管道的长度，m ②保护电流需要量计算
I=Si =1193.2
式中：I A -----保护电流需要量，A S---被保护总面积，m 2
i------保护电流密度，mA/m2（保护电流密度取值0.08mA/m2） ③阳极输出电流
Ia =150000fY/ρ =26
式中：I a --- 单支阳极输出电流，mA
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f---- 系数(取值约1.04) Y---- 1.0
ρ----土壤电阻率Ω.cm （经现场勘测土壤电阻率约为6000Ω.cm ） ④牺牲阳极数量的计算
N=I/Ia K =138
式中： N----牺牲阳极数量，支
K----阳极备用系数（一般取2～3）
3.5阳极工作寿命的计算
T=0.85×W/（ωI ）
式中：T-----阳极工作寿命（a ）；
W-----阳极净质量（kg ）；（取14）
ω----阳极消耗率[kg/(Aa)]（取值为20[kg/(Aa)]） I-----阳极平均输出电流（A ）（经计算得知为0.017） 取22公斤阳极：
T=0.85×W/（ωI ） =0.85×22/（7.92×0.026）
≥35年
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4 计算结果
管径（mm ） 长度（m ）阳极型号 400
19000
MAZ63-22
阳极数量
（支） 138
埋设方式 2支一组平均埋设间距（米）
275
测试桩数量（个）
19
说明：1. 由于线路原因使埋设出现困难时可以左右适当移动，以不影响保护电位为准。 5．材料表
序号 1 2 3 4 5 5
项目名称 镁牺牲阳极测试桩 铝热焊剂 模具 点火器 长效参比电极
单位 套 个 瓶 个 个 套
数量 138 19 157 2 157 22
备 注
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1. 设计依据2. 工程概况3. 阴极保护方案3.1 阴极保护方案的选定3.2 牺牲阳极选用3.3所需保护电流i 的选择3.4工艺计算①管道保护面积计算②保护电流需要量计算③阳极输出电流④牺牲阳极数量的计算3.5阳极工作寿命的计算4 计算结果5．材料表
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1. 设计依据
1.1 GB-T21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》 1.2 GBT 21246-2007《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》 1.3 CJJ95-2003《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规定》 1.4《管道防腐蚀手册》
2. 工程概况
管径（mm ）管长（m ） Φ400
19000
保护面积（m 2）
23864
3. 阴极保护方案
3.1 阴极保护方案的选定
对埋地钢质管道国内外通常采用涂层和阴极保护联合防腐。阴极保护有两种：（1）牺牲阳极法；（2）外加电流法。本方案采用牺牲阳极法，该法的优点是施工简单，安全可靠，对其他地下金属设施电干扰少，管理简便，阳极寿命可达35年以上。 3.2 牺牲阳极选用
根据GB-T21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范标准》，决定选用镁合金牺牲阳极（Mg-Al-Zn-Mn 牺牲阳极）。
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3.3所需保护电流i 的选择
最小保护电位和最小保护电流密度是阴极保护两个最重要的参数。最小保护电流密度的大小取决于被保护金属的种类、表面状况、腐蚀介质的性质、组成、浓度、温度和金属表面绝缘层质量等。依据《管道防腐蚀手册》及《阴极保护工程手册》，考虑到安装时的磕碰及补口质量、外防腐层长期使用的老化等问题，保护电流密度取0.05mA/m2 。 3.4工艺计算 ①管道保护面积计算
S=πDL 式中：S----管道表面积，m 2 D----管道直径，m L----管道的长度，m ②保护电流需要量计算
I=Si =1193.2
式中：I A -----保护电流需要量，A S---被保护总面积，m 2
i------保护电流密度，mA/m2（保护电流密度取值0.08mA/m2） ③阳极输出电流
Ia =150000fY/ρ =26
式中：I a --- 单支阳极输出电流，mA
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f---- 系数(取值约1.04) Y---- 1.0
ρ----土壤电阻率Ω.cm （经现场勘测土壤电阻率约为6000Ω.cm ） ④牺牲阳极数量的计算
N=I/Ia K =138
式中： N----牺牲阳极数量，支
K----阳极备用系数（一般取2～3）
3.5阳极工作寿命的计算
T=0.85×W/（ωI ）
式中：T-----阳极工作寿命（a ）；
W-----阳极净质量（kg ）；（取14）
ω----阳极消耗率[kg/(Aa)]（取值为20[kg/(Aa)]） I-----阳极平均输出电流（A ）（经计算得知为0.017） 取22公斤阳极：
T=0.85×W/（ωI ） =0.85×22/（7.92×0.026）
≥35年
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4 计算结果
管径（mm ） 长度（m ）阳极型号 400
19000
MAZ63-22
阳极数量
（支） 138
埋设方式 2支一组平均埋设间距（米）
275
测试桩数量（个）
19
说明：1. 由于线路原因使埋设出现困难时可以左右适当移动，以不影响保护电位为准。 5．材料表
序号 1 2 3 4 5 5
项目名称 镁牺牲阳极测试桩 铝热焊剂 模具 点火器 长效参比电极
单位 套 个 瓶 个 个 套
数量 138 19 157 2 157 22
备 注