Потенциальные кривые. Коррозия. Задание на практические занятия по дисциплине Противокоррозионная защита Задание Анализ уравнений потенциальной кривой анодного заземления

• Название: Задание на практические занятия по дисциплине Противокоррозионная защита Задание Анализ уравнений потенциальной кривой анодного заземления
• Анкор: Потенциальные кривые
• Дата: 28.04.2022
• Размер: 263.24 Kb.
• Имя файла: Коррозия.docx
• Тип: Документы; #502142

Задание на практические занятия по дисциплине «Противокоррозионная защита»
Задание: Анализ уравнений потенциальной кривой анодного заземления

Сравнить уравнения потенциальной кривой анодных заземлений следующей формы:

• 
  полушаровый электрод вблизи поверхности грунта;
  
• 
  шаровый электрод на заглублении 1,5 м;
  
• 
  поверхностное анодное заземление, состоящее из одного цилиндрического стержневого электрод с выходом торца на поверхность;
  
• 
  поверхностное анодное заземление, состоящее из одного цилиндрического стержневого электрода, заглубленного на 1,5 м;
  
• 
  глубинное анодное заземление с выходом торца на поверхность;
  
• 
  групповое анодное заземление, состоящие из трёх полушаровых электродов у поверхности земли (принять расстояние между электродами равным 5 м).
  

Удельное электрическое сопротивление грунта, параметры цилиндрического стержневого электрода принять в соответствии с домашним заданием. Глубинное анодное заземление выполнить из 8 однотипных электродов.

В ходе выполнения задания построить все потенциальные кривые на одном графике. Для группового анодного заземления построить две потенциальные кривые: вдоль оси заземления и перпендикулярно ему. Сравнить кривые и сделать выводы.

гр (верхн.), Омм	гр (нижн.), Омм	h, м	Марка электрода	Размеры электрода, мм
				диаметр,	длина,
180	70	4,5	АКО-4 (гор)	60	1500

1. Уравнение потенциальной кривой для полушарового электрода вблизи поверхности грунта.

Для расчёта потенциалов вблизи поверхности земли используем метод зеркального отображения, в котором дополнительно вводят фиктивный источник тока. Фиктивные источники тока размещают на месте отражения действующего источника тока относительно поверхности земли (экрана).







Пример:





Рисунок 1. Полушаровый электрод и его зеркальное изображение с условными токами, стекающими в землю


2. Уравнение потенциальной кривой на поверхности земли для шарового электрод на заглублении 1,5 м.










Пример:





Рисунок 2. Шаровый электрод и его зеркальное изображение

3. Уравнение потенциальной кривой поверхностного анодного заземления, состоящее из одного цилиндрического стержневого электрод с выходом торца на поверхность.

Заземлитель разбивается по длине на бесконечно малые участки dy, на которых располагаются подобие шаровых заземлителей с диаметром D, тогда с каждого участка стекает ток:



Данный ток обуславливает возникновение потенциала dE.

Тогда в точка А:










Пример:




Рисунок 3. Стержневый электрод

4. Уравнение потенциальной кривой поверхностного анодного заземления, состоящее из одного цилиндрического стержневого электрода на заглублении 1,5 м





Пример расчёта:





Рисунок 4. Стержневый электрод

5. Уравнение потенциальной кривой на поверхности земли для глубинного анодного заземления с выходом торца на поверхность (n=8).

Однородный грунт :

При постоянной удельной электрической плотности уравнение аналогично уравнению для одиночного стержневого вертикального цилиндрического электрода:





где рабочая длина ГАЗ, при n последовательно соединенных электродов длиной

Пример:



Не однородный грунт :

В таком случае интегрируется каждая часть отдельно:





Пример расчёта: n=15 для того, чтобы поменялось удельная электрическая плотность грунта.


Графики



График 1. Потенциальные кривые

6. Уравнение потенциальной кривой для группового заземления, состоящего из трёх полушаровых электродов у поверхности земли (принять расстояние между электродами равным 5 м).

Для группового анодного заземления верно:



Тогда для каждого электрода верно:



При помощи уравнений 2 и 3 получим: , затем преобразуем вторую систему:



Исходя из данной системы получим следующее:











Пример расчёта:





Исходя из полученных значений можно сделать вывод, что , что связано с большим расстоянием между электродами по отношению к размерам самих электродов.

Потенциал в точке C:







Тогда:



Примем у=0, тогда уравнение будет:





Рисунок 6.
Если принять х=0 (потенциальная кривая строится перпендикулярно оси заземления), то уравнение будет:




Графики



График 2. Потенциальная кривая вдоль оси заземления


График 3. Потенциальная кривая перпендикулярно оси заземления