《表2 不同碳钢在土壤中的极化电阻率测试结果》

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《埋地油气管道套管设计及选材边界技术》

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假设以管道本体为基准参考点，电势为0，套管外表面接触土壤电势为E1（相当于给管道施加了相对套管外侧大地-E1的通电电位），管道自然电位为-E2（自然状态下管道表面接触的土壤电势为E），钢套管外壁与内壁自然电位差为△E（若外壁比内壁更正值，那么△E>0，反之△E<0），钢套管阴极极化值和阳极极化值为△V阴和△V阳（这里均为正值），阴极微极化电阻率和阳极微极化电阻率均为ρ阴和ρ阳，管道阴极强极化电阻率（电位区间在-0.85 V至-1.2 V）为ρpol，不同碳钢在土壤中的极化电阻率测试结果见表2。从表2可以发现随着极化程度增大，极化电阻率减小，极化难度增强，不同碳钢同一极化区间极化电阻率的数量级是一致的，取ρ阴=ρ阳=1Ω·m2，根据DIN EN 15280-2013《应用于阴极保护埋地管道的交流腐蚀可能性评价》，强极化电阻率为0.1Ω·m2，与测试结果数量级一致，取ρpol=0.3Ω·m2，套管内壁土壤至管道破损点表面电阻为R，ρ填充为填充物电阻率，t为防腐层厚度（一般为3 mm），管道破损点有效破损直径为d，破损点达到阴极保护状态的电流密度为i（ISO15589-2016推荐值0.1～1 A/m2），混凝土管电阻率为ρ，壁厚为L（设计取0.2 m），流过钢套管和混凝土管的表面积均为S（假设为1 m2）。