【摘 要】
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本文利用MATLAB建立了牺牲阳极阴极保护系统下Q235钢片及埋地钢质管道的物理模型,并对阴极保护结构物的保护电位分布、电流分布进行了模拟。
首先,用三角单元划分求解区
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本文利用MATLAB建立了牺牲阳极阴极保护系统下Q235钢片及埋地钢质管道的物理模型,并对阴极保护结构物的保护电位分布、电流分布进行了模拟。
首先,用三角单元划分求解区域,用经典电磁场理论推导,建立平面状况下计算模型,根据实验数据,采用最小二乘多项式拟合,用数学工具MATLAB编写程序,将Q235钢的极化曲线拟合得边界条件,然后迭代求解,得结构物周围环境介质中的电位分布。考虑牺牲阳极数量变化和位置改变对Q235钢片表面电位及电流分布的影响,知Q235钢阴极保护中随着牺牲阳极数量上的增加,整个介质区域电位值整体负移;位置变化分两种情况进行讨论:阳极相对于Q235钢横向移动和纵向移动,横向变化时钢片表面距离牺牲阳极块垂直距离最近的地方电位值最负,从整体来看阳极位置移动到相对于Q235钢片对称的点对应的钢片表面电位分布对称;纵向变化时阳极与钢样距离越远阳极对钢片的极化作用变得越弱。
接着,在现有文献研究的基础上,建立了牺牲阳极法阴极保护管道的数学模型;建迂管道实验模型,运用有限元法和MATLAB软件对牺牲阳极阴极保护的埋地管道进行模拟仿真:研究埋地管道表面覆盖层破损面积的大小和破损点距汇流点的距离对管道电位分布的影响。结果表明:破损面积越大,该点处的电位越低,所需保护电流越多;破损点距汇流点越远,破损点电位越低,越容易处于欠保护状态。基于实验提出了可以将牺牲阳极输出电流量判据和传统的850mV判据结合起来,共同判定阴极保护是否处于最佳保护状态。
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