심매(Deep Well) 법 시스템의 고급 기술

심매(Deep Well)법 음극방식 시스템의 고급 기술

심매(Deep Well)법 설치는 공간이 제한적이거나 지표면 근처의 토양 저항이 높은 경우에 효과적인 음극방식 방식 기술입니다. 이 글에서는 121km 길이의 가스 파이프라인에 대한 심매법 설치 설계 과정을 상세히 살펴보겠습니다.

심매법 양극 설치도

1. 심매(Deep Well)법 양극 설치 개요

• 설치 깊이: 50-80m (1,000 ohm-cm 저항률 층)
• 양극 수: 4개 (각 접지베드당)
• 양극 간격: 3m
• 설계 수명: 20년
• 전류 용량: 4.0A (각 접지베드당)

2. 애노드 설계 및 계산

2.1 양극 저항 계산

심매법 양극 저항은 Dwight의 공식을 사용하여 계산합니다:

R = (ρ / (2πL)) * [ln(4L/d) - 1]

여기서:
ρ: 토양 저항률 (1,000 ohm-cm)
L: 양극의 길이 (12m)
d: 양극 직경 (0.2m)

R = (1000 / (2π * 12)) * [ln(4 * 12 / 0.2) - 1]
  = 0.69 ohms

2.2 전압 요구량 계산

E = IR = 4A * 0.69Ω = 2.75V

배관-양극 역전압 고려: 2.0V
총 필요 전압: 2.75V + 2.0V ≈ 5-6V

3. 정류기 선정

계산된 결과를 바탕으로, 다음 사양의 정류기를 선정합니다:

• 출력: 0-4A
• 전압: 5-6V
• 특징: 연속 가변 출력

4. 추가 고려사항

1. 환경 규제: 지표면 및 대수층 밀봉에 관한 모든 규정 준수
2. 애노드 재료: 프로젝트 요구사항에 맞는 내구성 있는 재료 선택
3. 안전 장치: 번개 보호장치(서지 프로텍터) 설치 (절연 조인트 및 정류기용)
4. 모니터링 시스템: 정기적인 효과성 모니터링 프로그램 수립

5. 설치 과정

1. 지질 조사 및 시추
2. 케이싱 설치
3. 양극 및 백필 설치
4. 벤트 파이프 설치
5. 정류기 및 배선 연결
6. 시스템 시운전 및 초기 조정

심매 양극 설치는 복잡하고 전문적인 기술이 요구되는 프로젝트입니다. 따라서 경험 있는 전문가와 협력하여 설계 및 시공을 진행해야 합니다. 또한, 장기적인 성능 유지를 위해 정기적인 모니터링과 유지보수 계획을 수립해야 합니다.