阴极保护发展多年,行业内部已经总结出多种环境中阴极保护系统所需要的电流密度,可以这以后的实际施工中参考使用。但是,过去推荐的电流密度过于保守,造成了很多材料能源的浪费,所以在进行一项工程时,对当地相类似环境下的结构进行调查,了解其他设备结构的情况,尽量使得出的电流密度更接近实际情况。
获取阴极保护系统所需要的电流值
设计阴极保护系统时,首先必须要做的就是获取系统需要的电流量。如果给一个正在新建的设备结构做阴保系统时,可以根据我们以前的施工经验,参考性类似地区环境下的已建成的设备结构的阴保电流来计算出新建设备结构所需要的电流值。如果给一个已经建成的设备结构做阴极保护设计时,可以使用通电试验的方法进行实际测量,测量出达到系统所需要的电位值时的电流量。在被保护区域中单位面积中需要的电流量的大小被称为电流密度,单位mA/M2。
实地测量阴极保护系统所需电流的方法
获取阴极保护系统所需要的电流值,针对已经建成的管道或者储罐等结构,最实际的方式就是实地测量该结构阴极保护所需要的电流大小。测量时使用的设备由电源、可调电阻、万用表、参比电极、连接导线等组成。电源可以采用车用蓄电池或输出电压可调的整流器。测量时可以将一根铁管埋在土壤里,然后把蓄电池的正极连在这根铁管上,把负极连在被保护管道上,这样连接成一个电路,最后将电流表和可调电阻以串联的方式连接在电路中。下一步是测试这条电路,不断的缩小电阻直到测量点的电位值到-1.30V CSE,接着要测量管道的沿线电位,确定该通电电位的保护距离。当电位降到-0.85V的时候,可以说已经到了保护范围的边缘了。根据管道的直径和距离,蓄电池输出的电流量,计算保护电流密度,或以此电流作为参考,计算阴极保护站数量和间距。
油井套管的阴极保护方式,最直接的就是现成测量,保护电流密度是5~30mA/m2。实际测量的时候可以根据现有的阳极地床或者是临时的阳极地床都可以给套管增加电流。记录电流不断提高的时候,井口的电位值,并且绘制出电位值与电流值的对数曲线图。正常情况下,电流刚开始增大的时候,电位值会随着电流增大而降低,直到电流提高的某一个点,电流继续提高会使电位值急速下降。原来绘制的直线也会在此点上出现拐点,该店处的电流值就是保护套管所需要的电流值。