参数
预设
管道 / 结构物
总表面积 A (m²)
100 m²
涂层效率 η_c
0.90
裸露面积 = A × (1−η_c)
保护电流密度 i_f (mA/m²)
20 mA/m²
阳极材料
阳极材料
阳极效率 η_a
0.85
单个阳极质量 (kg)
7.0 kg
设计寿命 T_life (年)
20 年
土壤 / 环境
土壤电阻率 ρ_soil (Ω·cm)
1000 Ω·cm
阳极长度 L (m)
0.50 m
管道长度 L_pipe (m)
500 m
—
保护电流 I_cp (A)
—
所需阳极数量 N
—
阳极总质量 (kg)
—
阳极使用寿命 (年)
—
阳极电阻 Ra (Ω)
—
防护状态
管道截面与阳极布置示意图
沿管道的管地电位 E(x) 分布
设计公式
保护电流: $I_{cp} = i_f \times A_{bare} = i_f \times A \times (1-\eta_c)$
阳极消耗量: $m_a = \dfrac{I_{cp} \times T_{life} \times 8760}{\varepsilon \times \eta_a}$
Dwight公式（竖棒阳极接地电阻）: $R_a = \dfrac{\rho_{soil}}{2\pi L}\left(\ln\dfrac{4L}{d}-1\right)$
电位衰减: $E(x) = E_0 \cdot e^{-\alpha x}$
CAE集成：在管道腐蚀仿真中设置阴极保护电流边界条件。用于电化学FEM（COMSOL腐蚀模块等）的设计验证及NACE SP0169合规性检查。