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雜散電流對(duì)埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿狸帢O保護(hù)電位的影響研究

發(fā)布時(shí)間:2017-05-16 23:13

  本文關(guān)鍵詞:雜散電流對(duì)埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿狸帢O保護(hù)電位的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:地鐵運(yùn)行時(shí),由走形軌泄漏到道床及其周圍土壤介質(zhì)中的電流稱為雜散電流。而地鐵周邊埋設(shè)有許多鋼質(zhì)燃?xì)夤艿?雜散電流會(huì)進(jìn)入管道后會(huì)嚴(yán)重腐蝕鋼質(zhì)燃?xì)夤艿?影響人們?nèi)罕姷纳?cái)產(chǎn)安全。因此研究地鐵雜散電流規(guī)律以及雜散電流對(duì)管道陰極保護(hù)電位分布的影響十分重要。在查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,介紹了埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖年帢O保護(hù)技術(shù)、雜散電流的特點(diǎn)及腐蝕機(jī)理、陰極保護(hù)電位和雜散電流測量技術(shù)及評(píng)價(jià)。再對(duì)管道的陰極保護(hù)電位分布,走形軌電位、走形軌電流、腐蝕電流及雜散電流分布、地鐵雜散電流影響下管道陰極保護(hù)電位分布分別進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和有限元模擬計(jì)算。主要內(nèi)容如下:1、以廣佛地鐵雜散電流為例,通過運(yùn)用密間隔電位測量法測量與地鐵并行鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖碾娢恢?研究雜散電流對(duì)管道陰極保護(hù)電位的影響。建立雜散電流對(duì)陰極保護(hù)電位的評(píng)價(jià)指標(biāo)。2、運(yùn)用網(wǎng)孔電流法、解析法、有限元法計(jì)算埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿狸帢O保護(hù)電位分布,將三者計(jì)算結(jié)果與實(shí)際工程測量值相對(duì)比,結(jié)果表明:有限元計(jì)算結(jié)果與實(shí)際工程測量值接近誤差小于5%,驗(yàn)證了有限元法的準(zhǔn)確性。然后運(yùn)用有限元法研究不同參數(shù)下管道陰極保護(hù)電位的分布規(guī)律。3、建立地鐵走形軌—土壤的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了走形軌電位、走形軌電流、腐蝕電流及雜散電流分布公式,運(yùn)用MATLAB研究了不同參數(shù)下雜散電流的分布規(guī)律。結(jié)果表明:當(dāng)軌地過渡電阻大于70??km時(shí),雜散電流及腐蝕電流值非常小;有鋼筋結(jié)構(gòu)網(wǎng)存在下,雜散電流及腐蝕電流的泄漏量比無鋼筋結(jié)構(gòu)網(wǎng)條件下要小很多。4、建立走形軌—土壤—鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖挠邢拊P?運(yùn)用有限元軟件計(jì)算地鐵軌雜散電流存在下管道陰極保護(hù)電位的分布,以及不同參數(shù)下陰極保護(hù)電位的分布規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】:雜散電流 鋼質(zhì)燃?xì)夤艿?/strong> 陰極保護(hù)電位 有限元 地鐵
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TE988.2
【目錄】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-10
  • 第一章 緒論10-23
  • 1.1 研究背景及意義10-11
  • 1.2 管道陰極保護(hù)系統(tǒng)11-14
  • 1.2.1 犧牲陽極法11
  • 1.2.2 強(qiáng)制電流法11-12
  • 1.2.3 陰極保護(hù)參數(shù)12-14
  • 1.3 雜散電流14-17
  • 1.3.1 直流雜散電流15
  • 1.3.2 交流雜散電流15-16
  • 1.3.3 雜散電流電化學(xué)腐蝕機(jī)理16-17
  • 1.4 陰極保護(hù)及雜散電流研究現(xiàn)狀17-21
  • 1.4.1 陰極保護(hù)技術(shù)研究現(xiàn)狀17-19
  • 1.4.2 雜散電流研究現(xiàn)狀19-21
  • 1.5 研究內(nèi)容及方法21-23
  • 1.5.1 研究內(nèi)容21
  • 1.5.2 研究方法21-23
  • 第二章 陰極保護(hù)電位與雜散電流測量技術(shù)及評(píng)價(jià)23-36
  • 2.1 陰極保護(hù)電位測量技術(shù)23-27
  • 2.1.1 直接測量法23-24
  • 2.1.2 間接測量法24-27
  • 2.2 雜散電流測量技術(shù)27-29
  • 2.2.1 智能雜散電流(SCM)測量技術(shù)27
  • 2.2.2 密間隔電位(CIPS)測量技術(shù)27-29
  • 2.3 雜散電流的干擾評(píng)價(jià)29-33
  • 2.3.1 直流雜散電流干擾調(diào)查29-30
  • 2.3.2 直流雜散電流評(píng)價(jià)方法30
  • 2.3.3 交流雜散電流干擾調(diào)查30-31
  • 2.3.4 交流雜散電流評(píng)價(jià)方法31-32
  • 2.3.5 特殊情況下的測試與評(píng)價(jià)32-33
  • 2.4 廣佛地鐵雜散電流檢測評(píng)價(jià)33-35
  • 2.4.1 檢測概況33-34
  • 2.4.2 雜散電流分析與評(píng)價(jià)34-35
  • 2.5 本章小結(jié)35-36
  • 第三章 埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿狸帢O保護(hù)電位的計(jì)算36-50
  • 3.1 網(wǎng)孔電流法36-38
  • 3.1.1 網(wǎng)孔電流模型36-37
  • 3.1.2 網(wǎng)孔電流法方程37-38
  • 3.2 解析法38-40
  • 3.2.1 外覆蓋層未破損公式38-39
  • 3.2.2 外覆蓋層破損公式39-40
  • 3.3 有限元法40-45
  • 3.3.1 有限元法數(shù)值模型分類40-41
  • 3.3.2 電位控制方程41-43
  • 3.3.3 邊界條件43-45
  • 3.4 某地埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿离娢环植?/span>45-46
  • 3.4.1 鋼質(zhì)燃?xì)夤艿栏攀?/span>45-46
  • 3.4.2 計(jì)算結(jié)果及對(duì)比分析46
  • 3.5 不同因素下埋地管道陰極保護(hù)的Ansys模擬46-49
  • 3.6 本章小結(jié)49-50
  • 第四章 地鐵雜散電流分布數(shù)學(xué)模型及計(jì)算分析50-73
  • 4.1 地鐵雜散電流50-52
  • 4.1.1 地鐵牽引供電系統(tǒng)50-51
  • 4.1.2 地鐵雜散電流的產(chǎn)生及危害51-52
  • 4.2 地鐵雜散電流分布數(shù)學(xué)模型52-57
  • 4.2.1 無結(jié)構(gòu)鋼筋網(wǎng)情況的雜散電流分布52-55
  • 4.2.2 有鋼筋結(jié)構(gòu)網(wǎng)情況的雜散電流分布55-57
  • 4.3 地鐵雜散電流分布計(jì)算結(jié)果分析57-72
  • 4.3.1 無結(jié)構(gòu)鋼筋網(wǎng)的分析計(jì)算57-64
  • 4.3.2 有結(jié)構(gòu)鋼筋網(wǎng)分析計(jì)算64-72
  • 4.4 本章小結(jié)72-73
  • 第五章 地鐵雜散電流對(duì)鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)電位的有限元分析73-84
  • 5.1 地鐵雜散電流分布模型73-74
  • 5.2 走形軌雜散電流對(duì)管道陰極保護(hù)電位的有限元分析74-79
  • 5.2.1 材料屬性定義及單元類型選擇74-75
  • 5.2.2 模型建立75-76
  • 5.2.3 網(wǎng)格劃分76
  • 5.2.4 邊界條件及載荷加載76-77
  • 5.2.5 有限元結(jié)果分析77-79
  • 5.3 不同因素下雜散電流對(duì)管道陰極保護(hù)電位的影響79-82
  • 5.3.1 走形軌回流大小對(duì)管道陰極保護(hù)電位分布的影響79-80
  • 5.3.2 土壤電阻率對(duì)管道陰極保護(hù)電位分布的影響80-81
  • 5.3.3 走形軌縱向電阻對(duì)管道陰極保護(hù)電位分布的影響81
  • 5.3.4 走形軌與管道間距對(duì)陰極保護(hù)電位分布的影響81-82
  • 5.4 本章小結(jié)82-84
  • 結(jié)論與展望84-86
  • 參考文獻(xiàn)86-91
  • 附錄91-92
  • 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果92-93
  • 致謝93-94
  • 笞辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見94

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本文編號(hào):372119


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