전기방식 감쇠

감쇠

구조물의 전기방식은 토양에서 전기적인 충전이 발생하여 파이프의 노출된 금속 표면으로 전달되어 파이프-토양 인터페이스에서 발생하는 부식 메커니즘을 극복해야 합니다. 카소딕 보호 시스템은 구조물과 토양 사이에서 필요한 전하의 계속적인 이전을 유지하기 위해 구조물과 토양 간에 충분한 전기적 포텐셜을 유지해야 합니다. 구조물의 피톤 금속 표면이 대지와 접촉하는 모든 위치에서 필요한 전하 이동을 유지하기 위해 음극방식 시스템은 토양에서 구조물로 전해지는 실제 전류를 결정하는 특정 조건과 관련된 다양한 부식 메커니즘을 지배합니다.

지하에 설치된 장거리 배관에서 감쇠는 전류원(일반적으로 정류기)에서 거리가 늘어남에 따라 생기는 파이프-토양 전기 포텐셜 이동의 감소를 나타내는 용어입니다. 파이프-토양(P/S) 전기 포텐셜 이동의 증가 경로 저항 및 따라서 감소하는 전류 밀도로 인해 발생합니다. Figure 2.16은 감쇠가 발생하는 방식을 보여주는 전기 회로입니다. 전압 강하는 파이프에서 최대 전류 흐름이 발생하는 곳에서 가장 큽니다. 감쇠가 낮을수록 파이프 라인을 따라 음극방식의 전원을 분리하는 것이 가능해집니다.

계산식

Figure 2.18은 감쇠 효과를 계산하기 위한 기본 공식을 제공합니다. 일반 방정식(1~6)은 전력 산업에서 장거리 전력 전송선에서 감쇠를 지배하는 더 일반적인 방정식에서 유도되었습니다. 교류에 관련된 요소는 제외되었습니다. 방정식은 원격 지구에서 ZERO 저항 버스가 있다고 가정하며 따라서 전위, E,는 구조물과 원격 지구(Remote Earth) 간의 전위 차이입니다. 방정식은 또한 특정 섹션 내에서 동일한 코팅 누출 전도도 및 일정한 토양 전도도를 가정합니다. 평균 이상의 코팅 결함이나 전류 누출 경로를 제공하는 구조물에 부착된 부속물은 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 중요한 변수는 다음과 같습니다.

 

구조물의 단위 길이당 저항을 나타내는 r 및 파이프와 토양 간의 단위 길이당 누출 전도도를 나타내는 g입니다. 단위 길이당 저항은 배관의 금속의 양에 따라 결정됩니다. 벽이 더 두꺼울수록 전기 전도성이 더 우수하며, 따라서 길이 당 전기 저항이 낮아집니다. 감쇠에서는 구조물의 단위 저항이 낮을수록 감쇠가 적습니다. 파이프와 토양(P/S) 간의 단위 누출 전도도는 파이프에 적용된 어떠한 절연 코팅의 효과 및 토양의 전기 전도도에 의존합니다. 전도도는 저항의 역수입니다. 감쇠에서 파이프-토양(P/s) 단위 전도도가 낮을수록 감쇠가 낮아집니다. 따라서 우수한 코팅 품질과 높은 토양 전기 저항은 감쇠를 감소시킵니다.

감쇠를 고려할 때 현저한 전압 감소는 배관 길이에 따라 커질 수 있습니다. 감쇠가 중요한 요소인 경우 감쇠 효과를 감소시키기 위해 적절한 코팅 및 토양 조건을 고려하는 것이 중요합니다.

전기 저항과 구조물의 단위 길이당 전기 누출 전도도에 의해 결정되는 전파 또는 감쇠 상수인 α는 다음과 같이 정의됩니다:

여기서 r은 구조물의 단위 길이당 저항(옴)이고, g는 구조물과 원격 지구 간의 단위 길이당 누출 전도도(시멘스)입니다. 전도도는 저항의 역수이므로 방정식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다:

여기서 rs는 구조물의 단위 선형 저항(옴/단위 길이)이고 rL은 구조물과 원격 지구 간의 단위 저항(옴/단위 길이)입니다. 구조물의 단위 선형 저항 값은 구조물 구역 내 금속의 단면적, 구역의 길이 및 금속의 전기 저항율을 기반으로 계산됩니다.