【正文】 材料的選擇和埋設(shè)方式,場(chǎng)所的選擇,對(duì)減小電阻節(jié)約電能是至關(guān)重要的。輔助陽極又稱陽極接地裝置,陽極地床。由于采用鈦為基體，因而易于加工成各種所需的形狀，并且重量輕，在表面的一些缺陷處露出的鈦基體的電位通常不會(huì)超過2伏，因此鈦基體不會(huì)產(chǎn)生表面鈍化膜擊穿破壞（在土壤中使用時(shí)，外加電壓一般控制在60伏以下）。但應(yīng)注意不能過度彎曲?！　∮捎阢K陽極價(jià)格較昂貴，不可能大面積采用；在地床中消耗速率大；而且地床接地電阻隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸增大，所以鉑陽極在地床中遠(yuǎn)不如高硅鑄鐵和石墨陽極用得廣泛，并且有人不推薦在地床中使用鉑陽極?！　♀伜外壥菓?yīng)用最多的陽極基體，鉭用得較少，這是因?yàn)槠鋬r(jià)格高，鈦的擊穿電位為12～14 V，而鈮的擊穿電位為40～50 V?！　「吖梃T鐵陽極具有良好的導(dǎo)電性能，高硅鑄鐵陽極的允許電流密度為5～80 A/m2， kg/?！　「吖梃T鐵陽極　　高硅鑄鐵幾乎可適用于各種環(huán)境介質(zhì)如海水、淡水、咸水、土壤中?！∈枠O　　石墨是由碳素在高溫加熱后形成的晶體材料，通常用石蠟、亞麻油或樹脂進(jìn)行浸漬處理，以減少電解質(zhì)的滲入，石墨陽極的消耗率將明顯減小?；靥盍系淖饔檬墙档完枠O地床的接地電阻，延長(zhǎng)陽極的使用壽命。 5. 不易受今后工程施工的損壞，使用壽命長(zhǎng) 第九章 外加電流陰極保護(hù)用陽極材料外加電流陰極保護(hù)是防止地下金屬結(jié)構(gòu)如管道、儲(chǔ)罐、其作用是將保護(hù)電流經(jīng)過介質(zhì)傳遞到被保護(hù)結(jié)構(gòu)物表面上.　1　對(duì)陽極的性能要求　　　地下結(jié)構(gòu)物外加電流陰極保護(hù)用陽極通常并不直接埋在土壤中，而是在陽極周圍填充碳質(zhì)回填料而構(gòu)成陽極地床。 2. 產(chǎn)生的雜散電流很少，不會(huì)對(duì)其他結(jié)構(gòu)造成腐蝕干擾 3. 不需要回填料，安裝簡(jiǎn)單，由于大量工作已經(jīng)在工廠內(nèi)完成，質(zhì)量容易保證。將該陽極網(wǎng)予埋在儲(chǔ)罐基礎(chǔ)中，為儲(chǔ)罐底板提供保護(hù)電流?！奚枠O陰極保護(hù)系統(tǒng)的維護(hù)很簡(jiǎn)單，經(jīng)常檢查陽極的輸出電流，陽極消耗盡后，及時(shí)更換。為了減小陽極場(chǎng)的影響，當(dāng)陽極與管道平行時(shí)，鎂陽極與管道的距離最小為5米； （空間允許時(shí)，間距最好3米）。當(dāng)一個(gè)位置有幾支陽極時(shí)，陽極要直線排列以降低電阻?！?． 犧牲陽極系統(tǒng)實(shí)際壽命驗(yàn)算：W=8760**t/（2200**）=t = 19 yrs.犧牲陽極系統(tǒng)的實(shí)際壽命為 19 年。由于根據(jù)接地電阻計(jì)算的陽極用量大于根據(jù)電流量計(jì)算的陽極用量，所以，取30支陽極。　, 鎂陽極的驅(qū)動(dòng)電位為 , 則鎂陽極的驅(qū)動(dòng)電壓為 。　根據(jù)陽極實(shí)際發(fā)電量計(jì)算陽極用量Ra=ρ/（2*π*L）*ln（4L/r1）Ra = 陽極接地電阻 (ohms)ρ= 土壤電阻率 (ohmm)L = 陽極長(zhǎng)度 (m)r = 陽極半徑 （m）　 Kg 陽極填包后尺寸為， 長(zhǎng) = 762mm； 直徑 = 152mm.。由于土壤電阻率較高，設(shè)計(jì)采用高電位鎂陽極陰極保護(hù)系統(tǒng)。三、 陽極發(fā)電量計(jì)算陽極實(shí)際發(fā)電量 I = Dv/Ra四、 應(yīng)用舉例：某埋地管道， 長(zhǎng)度為13公里，直徑159毫米，環(huán)氧粉末防腐層，犧牲陽極設(shè)計(jì)壽命 15 年。V = 陽極電位：, 低電位鎂陽極 ?！〉诹?犧牲陽極接地電阻以及發(fā)電量計(jì)算　一、 陽極接地電阻Ra=ρ/（2*π*L）*ln（4L/r1）Ra = 陽極接地電阻 (ohms)ρ= 土壤電阻率 (ohmm)L = 陽極長(zhǎng)度 (m)r = 陽極半徑 （m）　需要指出的是，由于填料電阻率很低，陽極的長(zhǎng)度和半徑是根據(jù)填料袋尺寸來確定。如果將陽極直接埋入土攘，由于土壤的成分不均勻，會(huì)造成陽極自身腐蝕，從而降低陽極效率。 每卷。為了減少沿陽極帶的電壓降，連接間隔一般不大于305米。當(dāng)陽極帶沿管道鋪設(shè)時(shí)，每隔一段距離就應(yīng)該與管道連接一次?！′X陽極用量計(jì)算：　 W=8760*I*t/（Z*U*Q）I = 陽極電流輸出 (Amps)t = 設(shè)計(jì)壽命 ( years)U = 電流效率 ()Z = 理論電容量 (2000Ah/kg)Q = 陽極利用率 (85%）W= 陽極重量 (Kg)　 帶狀陽極 　為了減小陽極接地電阻，有時(shí)會(huì)采用帶狀鎂陽極或鋅陽極。電容量隨溫度遞減，可參考公式： 　Z=200027(T20),T 陽極工作溫度 176。 化學(xué)成分ALCdFeCuPbSiZnBalance電化學(xué)性能項(xiàng)目開路電位 V理論電容量電流效率性能 90%鋅陽極消耗量計(jì)算　　 W=8760*I*t/（Z*U*Q）I = 陽極電流輸出 (Amps)t = 設(shè)計(jì)壽命 ( years)U = 電流效率 ()Z = 理論電容量 (827 Ah/kg)Q = 陽極使用率 （85%）W= 陽極重量 (Kg)　鋁犧牲陽極，大多用于海水環(huán)境金屬結(jié)構(gòu)或原油儲(chǔ)罐內(nèi)底板的陰極保護(hù)。所以，鋅陽極僅能用于溫度低于40 176。高于60 176。溫度高于40 176。 鎂陽極陽極規(guī)格型號(hào)重量Kg犧牲陽極尺寸 mmABC填包長(zhǎng)度D填包袋直徑E9D243215214D2　　20D21213　　9D343215217D348316532D576220348D5450254鎂陽極化學(xué)成分元素高電位陽極AZ63BAZ63CAZ63DAZ31ALZnMnSiCuNiFeOther　　　　ImpurityMgMgMgMgMgMg鎂陽極電化學(xué)性能陽極種類開路電位（V）理論電容量（Ah/Kg）電流效率 （%）高電位鎂陽極220050AZ63 鎂陽極221050AZ31 鎂陽極221050　鎂陽極消耗量計(jì)算　 W=8760*I*t/（Z*U*Q）I = 陽極電流輸出 (Amps)t = 設(shè)計(jì)壽命 ( years)U = 電流效率 ()Z = 理論電容量 (2200 Ah/kg)Q = 陽極使用率 85%W= 陽極重量 (Kg)　鋅犧牲陽極, 鋅犧牲陽極多用于土壤電阻率小于15 。高電位鎂陽極的電位為 CSE。判斷陰極保護(hù)電位是否過大應(yīng)以斷電電位為判斷基礎(chǔ)， CSE（ CSE），通電電位再大也沒有關(guān)系。由于受舊規(guī)范的影響， CSE。也可以用通電電位（極化后）減去瞬時(shí)通電電位來計(jì)算極化電位。 　2. 瞬時(shí)斷電電位與自然電位之差不得小于100mV。有效的方法是實(shí)際測(cè)量幾點(diǎn)的IR降， + IR 降來確定。如：四川氣田南干線，認(rèn)為陰極保護(hù)良好，但實(shí)際內(nèi)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)腐蝕深度在壁厚的1019% 的點(diǎn)多達(dá)410處； 個(gè)別位置的點(diǎn)蝕深度達(dá)到50%。其后果是很多認(rèn)為陰極保護(hù)良好的管道發(fā)生腐蝕穿孔。實(shí)際測(cè)量時(shí)，應(yīng)根據(jù)瞬時(shí)斷電電位進(jìn)行判斷?！〉谒恼?陰極保護(hù)準(zhǔn)則為了便于實(shí)際應(yīng)用，通過多年的實(shí)踐與研究，得出了以下幾個(gè)判斷結(jié)構(gòu)是否得到充分保護(hù)得判斷準(zhǔn)則。由于此時(shí)沒有外加電流從介質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)，所以，所測(cè)電位為結(jié)構(gòu)的實(shí)際極化電位，不含IR降（介質(zhì)中的電壓降）。處于土壤中的裸露金屬，最小保護(hù)電流密度一般取10mA/m2。如前所述，保護(hù)電位不是愈低愈好,是有限度的,過低的保護(hù)電位會(huì)造成管道防腐層漏點(diǎn)處大量析出氫氣, 造成涂層與管道脫離， 即，陰極剝離,不僅使防腐層失效,而且電能大量消耗,還可導(dǎo)致金屬材料產(chǎn)生氫脆進(jìn)而發(fā)生氫脆斷裂,所以必須將電位控制在比析氫電位稍高的電位值, 此電位稱為最大保護(hù)電位,超過最大保護(hù)電位時(shí)稱為過保護(hù)。金屬達(dá)到完全保護(hù)所需要的最低電位值。 第三章 陰極保護(hù)主要參數(shù)自然電位是金屬埋入土壤后，在無外部電流影響時(shí)的對(duì)地電位。 　2. 外加電流陰極保護(hù)是通過外加直流電源以及輔助陽極，迫使電流從土壤中流向被保護(hù)金屬,使被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)電位低于周圍環(huán)境,。本人認(rèn)為，產(chǎn)生該問題的主要原因是陽極成份達(dá)不到規(guī)范要求，其次是陽極所處位置土壤電阻率太高。根據(jù)國(guó)內(nèi)有關(guān)資料的報(bào)道，對(duì)于犧牲陽極的使用有很多失敗的教訓(xùn)，認(rèn)為犧牲陽極的使用壽命一般不會(huì)超過3年，最多5 年。該方式簡(jiǎn)便易行，不需要