本文關鍵詞：地面相鄰原油儲罐底板陰極保護電位分布研究

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【摘要】：地面相鄰原油儲罐底板一旦發(fā)生腐蝕泄漏將會對當?shù)氐沫h(huán)境產生嚴重的破壞,并且極易引發(fā)次生災害造成嚴重的經濟損失。及時準確的掌握罐底電位數(shù)值的分布情況對于預防儲罐底板的腐蝕有著重要意義。與單個儲罐不同,相鄰儲罐在進行陰極保護時一側儲罐狀態(tài)發(fā)生改變將會影響相鄰側儲罐底板的電位數(shù)值。因此,開展相鄰儲罐底板陰極保護電位分布規(guī)律的研究對于改善相鄰儲罐底板的電位分布以及提高罐底陰極保護效果具有極為重要的實際意義�；陟o電場理論建立了相鄰儲罐底板陰極保護電位分布的數(shù)學模型。根據(jù)實際儲罐底板外側所處狀態(tài),采用室內實驗測試了不同狀態(tài)下金屬罐底的極化曲線。對極化曲線的陰極段進行擬合,確定了電位分布模型的陰極邊界。采用有限元軟件COMSOL完成了儲罐底板電位分布模型的求解。利用實測罐底電位數(shù)值驗證了模型的最大相對誤差為5.24%,確定了模型的有效性。對深井陽極、水平陽極、立式陽極和柔性陽極四種陽極形式保護下的相鄰儲罐底板進行陰極保護電位分布規(guī)律的研究�？紤]了六種因素,即儲罐的相鄰距離,罐底介質的電阻率、儲罐直徑、罐底表面狀態(tài)、接觸介質以及陽極參數(shù)。運用灰色關聯(lián)度法計算了各因素與罐底電位數(shù)值的關聯(lián)度,確定了各因素對罐底電位數(shù)值的影響程度�；谒靡�(guī)律分析了N-L站內相鄰儲罐底板的電位分布情況,有針對性的提出改進措施。通過以上內容的研究主要得到如下結論：(1)深井陽極或水平陽極保護的相鄰儲罐隨著相鄰距離的增加,其罐底電位負向偏移,兩儲罐之間存在最佳相鄰距離；而立式陽極或柔性陽極保護的儲罐其罐底電位數(shù)值受相鄰距離的影響較小(2)在四種陽極形式中,柔性陽極所保護的相鄰儲罐底板其電位分布最均勻,其電位數(shù)值處在-0.85V--0.88V的范圍內；柔性陽極所保護儲罐底板的電位數(shù)值受相鄰側儲罐的影響較小(3)相鄰儲罐底板電位分布影響因素的大小排序依次為：罐底接觸介質、罐底表面狀態(tài)、瀝青砂層的電阻率和相鄰側儲罐直徑,其它因素對其罐底電位數(shù)值的影響較小且程度基本相當；干瀝青砂介質和罐底表面涂層均能夠提高電位分布的均勻程度,降低相鄰側儲罐狀態(tài)的變化對電位數(shù)值的影響。(4)采用提高陽極輸出電壓或增設深井陽極的方式均能使N-L站A、B儲罐底板中心區(qū)域達到保護要求；儲罐底板進行更換時,通過埋設犧牲陽極可以對儲罐底板中心位置進行輔助保護,使其滿足保護要求。
【關鍵詞】：相鄰儲罐 陰極保護 電位分布 數(shù)學模型 極化曲線
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE988
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-20
• 1.1 研究背景和意義8-10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-18
• 1.2.1 儲罐底板陰極保護技術的應用現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 儲罐底板電位分布的解析方法研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.3 儲罐底板電位分布的數(shù)值計算方法研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 論文主要研究內容和技術路線18-20
• 1.3.1 論文主要研究內容18-19
• 1.3.2 技術路線19-20
• 第2章 相鄰儲罐底板電位分布的數(shù)值模型20-32
• 2.1 儲罐底板陰極保護的基本原理及主要參數(shù)20-23
• 2.1.1 儲罐底板的電化學陰極保護理論20-21
• 2.1.2 儲罐底板陰極保護的主要參數(shù)21-23
• 2.2 儲罐底板陰極保護數(shù)學模型的建立23-28
• 2.2.1 控制方程的建立23-26
• 2.2.2 邊界條件的確立26-28
• 2.3 儲罐底板電位求解方法的選擇28-30
• 2.4 本章小結30-32
• 第3章 金屬罐底極化曲線的實驗測試32-44
• 3.1 極化曲線測試的實驗設備及材料32-33
• 3.2 極化曲線測試的原理及方法33-35
• 3.2.1 測試原理33
• 3.2.2 測試方法33-35
• 3.3 測試結果及分析35-43
• 3.4 本章小結43-44
• 第4章 相鄰儲罐底板電位分布的求解44-56
• 4.1 罐底電位分布的求解軟件及流程44-46
• 4.1.1 COMSOL軟件44-45
• 4.1.2 求解流程45-46
• 4.2 模型驗證所需基本參數(shù)的測試46-48
• 4.2.1 土壤電阻率的測試46-47
• 4.2.2 儲罐底板陰極保護電位的測試47-48
• 4.3 網格無關性及模型有效性驗證48-55
• 4.3.1 網格無關性驗證48-52
• 4.3.2 模型的實例驗證52-55
• 4.4 本章小結55-56
• 第5章 相鄰儲罐底板電位分布影響因素的研究56-101
• 5.1 相鄰儲罐底板電位分布的影響因素56-58
• 5.1.1 儲罐相鄰距離56
• 5.1.2 罐底介質電阻率56-57
• 5.1.3 相鄰儲罐直徑57
• 5.1.4 儲罐底板表面狀態(tài)及接觸介質57-58
• 5.1.5 輔助陽極參數(shù)58
• 5.2 不同陽極形式下罐底電位分布的研究58-92
• 5.2.1 深井陽極59-67
• 5.2.2 水平陽極67-76
• 5.2.3 立式陽極76-84
• 5.2.4 柔性陽極84-92
• 5.3 各因素的灰色關聯(lián)度分析92-94
• 5.4 N-L集油站儲罐底板陰極保護的改進措施94-99
• 5.4.1 N-L集油站陰極保護概況94-95
• 5.4.2 存在的問題及改進措施95-99
• 5.5 本章小結99-101
• 第6章 結論與建議101-103
• 6.1 結論101-102
• 6.2 建議102-103
• 參考文獻103-108
• 致謝108-109
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果109

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本文編號：684257