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平原地区长输管道外加电流保护站间距规划,核心是以 “量化核算为基础、分场景优化为核心、效果验证为闭环” ,在满足全线有效保护(无欠 / 过保护)的前提下最小化工程与运维成本,具体可按 “核心原则 + 关键影响因素 + 量化规划步骤 + 优化策略” 四步落地:一、核心规划原则(底线要求)保护效果达标:全线管道极化电位需符合 GB/T 21448-2017 (碳钢:-0.85V~-1.2V CSE),端点无欠保护(>-0.85V)、近站无过保护(<-1.2V,高强度钢更严格);成本最优:减少保护站数量(降低设备 / 施工 / 占地成本),但预留 1.2~1.5 倍电流冗余(应对防腐层老化);运维便捷:保护站靠近公路与电源(优先 10kV 工业电,偏远区配光伏 + 储能),避免选址偏远推高运维成本。二、关键影响因素(决定间距上限)土壤电阻率(ρ):平原核心影响因素低阻(ρ≤100Ω・m,如湿地、农田):电流传导效率高,单站覆盖半径 20~30km;中阻(100~300Ω・m,如壤土):15~25km; 高阻(ρ≥300Ω・m,如砂土、干旱区):10~15km。管道防腐层质量:优质层(3PE/FBE,破损率≤0.1%):电流需求小,间距取上限;普通 / 老旧层(沥青 / 破损率>1%):电流需求翻倍,间距缩短 30%~50%。设备输出能力:常规 50A 恒电位仪(有效输出 40A):适配 DN1000 3PE 管道,中阻土壤覆盖 20km;100A 恒电位仪:可覆盖 30km(低阻土壤),但成本比 50A 高 40%~60%。三、量化规划步骤(工程实操)算单公里电流需求:I₁=J×S(J = 保护电流密度:3PE 取 0.05~0.1mA/m²,S=π×D×1000,D 为管道外径);例:DN1000 管道(D=1.016m),I₁=0.08×3.14×1.016×1000≈255mA/km。算理论保护半径:R₀=(I_eff/I₁)/2(I_eff = 恒电位仪有效输出 = 额定值 ×0.8);例:50A 恒电位仪(I_eff=40A),R₀=(40/0.255)/2≈78.4km(理想值)。按土壤电阻率修正:实际半径 R=R₀×k(k = 修正系数:低阻 0.3~0.4,中阻 0.2~0.3,高阻 0.1~0.2);例:ρ=200Ω・m(k=0.25),R=78.4×0.25≈20km(工程取整)。电位验证:通过 CIPS 检测或仿真,确认端点电位≥-0.85V,不达标则缩小间距 / 增大电流。四、优化策略(平衡效果与成本)分区域差异化规划:低阻段(25~30km)配浅埋阳极(低成本),高阻段(10~15km)或 “主站 + 中间馈电点”(小型恒电位仪,降投资);阳极地床适配:浅埋阳极(接地电阻≤5Ω)用于中低阻土壤(成本低),深井阳极(50~100m 深)用于高阻土壤(扩大覆盖 20%);结合管道阀室布局:保护站与阀室同址(减少占地 / 电源接入成本),避开绝缘接头(间距≥1km,防电流泄漏);后期动态调整:新管道投运 1~2 年通过 CIPS 排查盲区,老化管道可拆分原有间距(如 25km 拆为 15km)。
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