[發明專利]一種埋地管道陰極保護法及陰極保護系統

有效

• 申請號: 201610286922.2
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105780014B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 廖永力;張波;孟曉波;曾嶸;鄒林;李銳海;何金良;曹方圓;陳曉;張巍;吳新橋;張貴峰;張曦;龔博;朱燁
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司電網技術研究中心;清華大學
• 主分類號: C23F13/02
• 分類號: C23F13/02
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

1.一種埋地管道陰極保護法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟101，根據埋地管道所在地區的土壤特性參數和接地極所在地區的土壤特性參數構建土壤模型，根據接地極參數和接地極的位置構建所述接地極模型，根據埋地管道參數和埋地管道的位置構建埋地管道模型；設定采用的犧牲陽極保護裝置的數量為m，令m＝0；設定采用的強制排流裝置的數量為n，且m+n＝x₀；

步驟102，生成m個所述犧牲陽極保護裝置對應的初始裝設參數向量，以及n個所述強制排流裝置對應的初始裝設參數向量，結合所述土壤模型、所述接地極模型以及所述埋地管道模型，獲得初始管地電位差；所述犧牲陽極保護裝置的裝設參數向量包含所述犧牲陽極保護裝置的位置、所犧牲陽極的敷設長度和輻射角度，所述強制排流裝置的裝設參數向量包含所述強制排流裝置的位置、對應地床位置和外接電流源產生電流的大?。?/p>

步驟103，基于所述土壤模型、所述接地極模型以及所述埋地管道模型，根據預設算法，生成m個所述犧牲陽極保護裝置對應的H種裝設參數向量和n個所述強制排流裝置對應的H種裝設參數向量，并對應獲得第一管地電位差至第H管地電位差；

獲得所述初始管地電位差、所述第一管地電位差至所述第H管地電位差中的最小管地電位差，以及與所述最小管地電位差對應的m個所述犧牲陽極保護裝置的裝設參數向量，以及n個所述強制排流裝置的裝設參數向量；其中H為大于等于1的整數；

步驟104，判斷m是否小于x₀，當m<x₀時，使m＝m+1，n＝n-1，并重新執行步驟102至步驟104，直至m＝x₀；

步驟105，在獲得的x₀+1組最小管地電位差中，選出目標管地電位差，并獲得與所述目標管地電位差對應的m個所述犧牲陽極保護裝置的裝設參數向量，以及n個所述強制排流裝置的裝設參數向量；所述目標管地電位差是x₀+1組最小管地電位差中的最小管地電位差；

步驟106，將所述目標管地電位差與埋地管道允許的最大管地電位進行比較，當所述目標管地電位差小于等于所述最大管地電位時，所述步驟105中獲得的與所述目標管地電位差對應的m個所述犧牲陽極保護裝置的裝設參數向量，以及n個所述強制排流裝置的裝設參數向量即為目標結果；

當所述目標管地電位差大于所述最大管地電位時，將x₀加1并重新執行所述步驟101至所述步驟106。

2.根據權利要求1所述的埋地管道陰極保護法，其特征在于，在所述步驟102和所述步驟103中，獲得所述初始管地電位差、所述第一管地電位差至所述第H管地電位差的方法均包括以下步驟：

步驟201，m個所述犧牲陽極保護裝置和n個所述強制排流裝置將埋地管道分成管道段；將具有導電性能的埋地器件分成段；每一段所述管道段，每一段所述埋地器件，以及所述犧牲陽極保護裝置中的導體和所述強制排流裝置中的導體統稱為導體段，設所述導體段的數目為x；

步驟202，根據x段所述導體段對應產生的漏電流在第k導體段的中點產生的電位V_k，獲得所述第k導體段的軸向電流，其中1≤k≤x；

步驟203，根據基爾霍夫電流定律和所述第k導體段的軸向電流，獲得x段所述導體段對應產生的漏電流；

步驟204，根據所述管道段的漏電流，以及所述管道段的防腐層電阻，獲得所述管道段的管地電位差。

3.根據權利要求2所述的埋地管道陰極保護法，其特征在于，在所述步驟102中，所述初始管地電位差對應整條埋地管道；在所述步驟103中，所述第一管地電位差至所述第H管地電位差對應整條埋地管道，所述最小管地電位差對應整條埋地管道；在所述步驟106中，所述最大管地電位對應整條埋地管道。

4.根據權利要求2所述的埋地管道陰極保護法，其特征在于，在所述步驟102中，所述初始管地電位差對應埋地管道的指定區域；在所述步驟103中，所述第一管地電位差至所述第H管地電位差對應埋地管道的指定區域，所述最小管地電位差對應埋地管道的指定區域；在所述步驟106中，所述最大管地電位對應埋地管道的指定區域。