牺牲阳极计算程序
天然气管线牺牲阳极保护阴极阳极包计算
ρ土壤电阻率，（Ω•m）32.24
lg阳极长度，（m）1Dg填料层直径，（m）
0.3
tg阳极中心至地面的距离，（m）1ρg填包料的电阻率，（Ω•m）
0.5
dg阳极等效直径（d=C/π ，C为边长，m）0.02864789Rh阳极接地电阻（Ω）11.60018947 5.131155
N-----阳极支数，2支。
2K-----阳极的调整系数，（间距1米） 1.2
R 组-----阳极组接地电阻，Ω；
7.380113682
ΔE-----镁合金阳极的驱动电位（V）；0.85高电位镁阳极的电位为-1.75V CS
I f组-----每组合阳极发生电流量，（A）0.115174378Dp管外径m 0.159Lp管长m
5000
S—管道总面积，m²
2497.56616
j—管道所需最小保护电流密度，A 0.00001IA—管道所需总保护电流，A 0.024975662F—备用系数取2~33
N—阳极数量，支
0.650552548
Ta辅助阳极设计寿命a
30wa辅助阳极的消耗率[Kg/(A.a)]10辅助阳极利用系数，取0.7~0.850.85
W—阳极净质量76.53559385T—阳极工作寿命，a
36.7459001
一般为 10×10-6A/m2
Rh阳极接地电阻（Ω）
0.172467 1.897120.036425 2.22431111.60018947
5V CSE，驱动电压0.85V；低电位镁阳极的电位为-1.55V CSE，驱动电压0.7V。
阳极块计算
阳极块计算
计算电阻率取为30Ω·cm ，选用A21E-1型号，净重112kg 。
平贴阳极电阻：ρ为海水电阻率，单位Ωcm ，L 为阳极长度，单位cm ；B 为阳极宽度，单位cm ；H 为阳极高度，单位cm:
300.176471212020215
R L B H ρ
===Ω++++⨯ 每支阳极的发生电流为0.3 1.7,0.8 1.360.2985f m f E I A I I A R ∆===== 牺牲阳极使用寿命的计算：
阳极使用寿命按如下公式计算：
t=W ·μ/ E ·Im
式中 t —阳极有效使用寿命，a ；
W —每支阳极净重，Kg ；
μ—阳极有效利用系数，取值为0.9；
E —阳极消耗率，高效铝合金阳极为3.37Kg/A ·a ；
Im —每块阳极的平均发生电流，mA/m 2，Im=（0.6~0.8）·Ia 。
求得A21E —17型阳极的使用寿命为22.0~29.3年，满足了设计使用寿命25年的技术要求。
牺牲阳极用量的计算：
阳极用量按公式（5）计算：
N=S ·i/Ia
式中 N —阳极块数，支；
S —保护面积，m 2；
i —保护电流密度，取50mA/m 2。
钢管保护面积为：S1=π×1.32×1.1=4.562m 2
保护电流密度为250/i I mA m = 所以数量为50 4.5620.1341.701000f I n I ⨯=
==⨯（每米数量）即每7.45米设1块 实际每6米设1块。
牺牲阳极计算
一、阳极接地电阻Ra=ρln(L/r)/2πL"J'K'l4W'l*V/aRa=阳极接地电阻(ohms)&g.T)S#L:K/S,Jρ=土壤电阻率(ohm-m)*D/D"a7_4x1o HL=阳极长度(m)r=阳极半径（m）需要指出的是，由于填料电阻率很低，阳极的长度和半径是根据填料袋尺寸来确定。
:t3j(S0a7K4R3b+}二、阳极驱动电位,h(V$H$w0t&U$^;x假设被保护结构的极化电位为-1.0V，则驱动电压ΔV=V+1.0。
;@)@2s4I.P/M'eV=阳极电位：高电位镁阳极-1.75V，低电位镁阳极-1.55V，锌阳极电位-1.10V。
三、阳极发电量计算阳极实际发电量I=ΔV/Ra1h3a*`'O m四、应用举例：某埋地管道，长度为13公里，直径159毫米，环氧粉末防腐层，处于土壤电阻率30欧姆.米环境中，牺牲阳极设计寿命15年。
计算阳极的用量。
&U4b,E;X/L&B'_)l%f#a.l:Y4^由于土壤电阻率较高，设计采用高电位镁阳极阴极保护系统。
(X6E$h%c'B2F'O-g1、被保护面积：A=π×D×LD=管道直径，159mmL=管道长度，13x103mA=3.14×0.159×13000=6490m22T!Z:{&a4M%R2、所需阴极保护电流：I=A×Cd×（1-E）(Q,i9}(E$s9?.{1T)z I=阴极保护电流Cd=保护电流密度，取10mA/m2E=涂层效率，98%)i(q)S%M4L)Q-R7`'w%p'oI=6490×10×2%=1298mA3、根据设计寿命以及阳极电容量计算阳极用量W=8760It/ZUQ8F9I3c,n'@.V-{7r9V!G hI=阳极电流输出(Amps)t=设计寿命(years)U=电流效率(0.5)%u(a'b:Y2v.I"d*TZ=理论电容量(2200Ah/kg)8E5T#{"]:pQ=阳极使用率（85%）)?,];P;F"V/r+p5oW=阳极重量(Kg)W=8760×1.298×15/（2200×0.5×0.85）=183Kg.L"r2I2u)T 选用7.7公斤镁阳极，需要24支。
牺牲阳极保护法
牺牲阳极技术在钢制煤气管道工程中的应用摘要：介绍了电化学腐蚀及牺牲阳极的原理。
牺牲阳极保护技术的使用情况，牺牲阳权保护的设计、计算、施工及投资测算与经济分析。
1 电化学腐蚀及牺牲阳极的原理地下燃气管道在使用过程中，存在不同性质的腐蚀。
其中电化学腐蚀对于埋地煤气钢管威胁最大。
因为电化学腐蚀集中一点，而且速度较快，腐蚀一旦发生、其速度不会减慢也会不停止、往往造成局部穿孔。
产生电化学腐蚀原因如下：由十土壤各处物理化学性质个问，管道本身各部分的金相组织结构个同，如品格的缺陷及含有杂质、金属受冷热加工而变形产生内部应力、特别是钢管表面粗糙度不同等原因，使一部分金属容易电离，带正电的金属离子离开金属、而转移到土壤里，在这部分管段上电子越来越过剩，电位越来越负；而另一部分金属不容易电离，相对来说电位较正。
因此电子沿管道由容易电离的部分向不容易电离的部分流动、在这两部分金属之间的电子有得有失，发生氧化一还原反应。
失去电子的金属管段成为阳极区，得到电子的金属管段成为阴极区。
腐蚀电流从阴极流向阳极、然后从阳极流离管段，经土壤又回到阴极，形成回路。
在作为电解质溶液的土壤中发生了离子迁移、带正电的阳离子(如H )趋向阴极、带负电的阴离子(如OH-)趋向阳极。
在阳极区带正电的金属离子与带负电的阴离子发生电化学作用、使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀，使钢管表面出现凹穴，以致穿孔；而阴极则保持完好、如图1所示。
基于以上原理，采用牺牲阳极保护技术可保护埋地钠管不受电化学腐蚀。
具体原则如图2所示。
采用比钢管电位较负的金属材料和钢管相连，电极电位较负的金属与电极电位较正的。
图2 牺牲阳极保护技术原理图被保护钢管在土壤中形成原电池、作为保护电源，电位较负的金属成为阳极、输出电流过程中遭受破坏，故达到保护钢管的效果。
2牺牲阳极保护技术的使用情况以前常州市城市煤气中压管网主要使用铸铁管，连接方式是柔性机械接口，使用钢管的工程不多。
但随着燃气用户的发展、管网压力的提高，考虑到今后天然气的引入及过渡、钢管越来越广泛的被应用。
(完整版)牺牲阳极法阴极保护方案
长输管道牺牲阳极法阴极保护方案项目名称：建设单位：施工单位：编制日期：2010年10月4日目录一、概述------------------------------------------------------------ 2（一）原理 ----------------------------------------------------- 2（二）牺牲阳极法阴极保护的优点 --------------------------------- 2（三）牺牲阳极材料 --------------------------------------------- 2（四）阳极安装方式 --------------------------------------------- 6（五）测试系统 ------------------------------------------------- 7（六）应用标准和规范 ------------------------------------------- 7（七）主要测试设备和工具 --------------------------------------- 7二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计---------------------------------- 8三、施工方法-------------------------------------------------------- 81、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 82、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9一、概述（一）原理将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金，该金属或合金为阳极，依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护，这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。
镁合金牺牲阳极用量的计算方法
镁合金牺牲阳极用量的计算方法镁合金在盐水中的腐蚀行为受合金中杂质含量和分布状态控制。
对于沉淀硬化镁合金，这些杂质沉淀相的氢超电位低，成为活性阴极，氯离子阻碍保护膜生产，同时由于局部阳极溶解而富聚酸性氯化镁，使镁合金腐蚀加重。
如果把钢和镁用螺栓连接在一起形成电偶，同时放在盐水中，那么宏观电偶对在盐雾试验中镁电偶腐蚀比在海洋大气或者海水飞溅区的均严重。
海洋大气中镁-铝合金的腐蚀速度比盐雾试验的小，但是两个条件下的腐蚀速度均受到合金杂质含量的影响。
牺牲阳极材料的选择和使用量的计算根据对被保护管道的检测得到的实际数据，然后还要参照行业中的一些规范，其中最通用的是《埋地钢制管道牺牲阳极阴极保护设计规范》和《镁合金牺牲阳极应用技术标准》，综合考虑工程设计，进行牺牲阳极材料和规格的选择。
镁合金牺牲阳极用量的计算方法：单支镁阳极输出电流的计算公式是：壹拾伍万乘以重量乘以电位除去土壤电阻率得到单支镁阳极的输出电流。
每组镁阳极放阳极的数量的计算公式是：土壤电阻率系数乘以需要的输出保护电流除以阳极需要保护的管线长度。
阳极使用寿命的计算公式：五十七点零八乘以单支阳极的重量乘以系数零点七五除去单支阳极的输出电流。
牺牲阳极计算
牺牲阳极计算一、被保护管道所需的总的保护电流强度I= S.J＝πDL.JS：表面积（m2）2二、单支阳极输出电流（经验公式）I Mg=150000fy/ｐI Zn=80000fy/ｐI：阳极输出电流（mA）ｐ：土壤电阻率（Ω.cm）f:系数7.7Kg－1.0 9kg－1.60 14.5Kg－1.06三、并联阳极的输出电流N＝2I/I0五、阳极重量（对于永久性管道不低于20~30年）W＝8760I.T/ Qηη1W：阳极总重量（千克）I：阳极发生电流（A）T：阳极工作寿命（年）Q：理论发生电量（A.h/Kg）Mg：2210 Zn：820 AI：2880η：电流效率Mg：40~55％Zn：65~90％AI：40~85％η1：阳极利用率0.8~0.85阳极与管道外壁距离一般为3~5米，最小不小于0.3米，埋深不小于1米，阳极间距以3米左右为宜。
阳极开路电位：（－V）Mg：1.55~1.6 Zn：1.05~1.1 AI：0.95~1.1管道自然电位：－0.55V左右（硫酸铜电极）土壤电阻率阳极种类>100 不宜采用牺牲阳极60~100 高电位的纯镁系或镁锰系15~60 Mg－Al－Zn－Mn系<15 Mg－Al－Zn－Mn系或Zn合金<10(含Cl-) Zn合金或Al－Zn－In系<4 不宜采用计算步骤1.确定每组阳极的种类和保护范围。
2.计算牺牲阳极的发生电流（根据绝缘层电阻或最小保护电流密度）和接地电阻。
3.确定总重量。
4.根据总重量选择单支阳极的尺寸及数量。
1.发生电流计算同上2.当管道绝缘良好时，只考虑涂层电阻。
接地电阻：R阳＝(E a－E p)/(E p-E c).(r1/S.L)I A=(E a－E c)/(R阳+(r1/S.L))R阳：牺牲阳极接地电阻（欧）E a：阳极开路电位（伏） 1.6E c：被保护管道自然电位（伏）-0.55E p：被保护管道要求的自然电位（伏）r1：1米2管道上，防腐层电阻（欧.米2）S：单位长度管道的表面积（米2/米）L：管道长度（米）I A：牺牲阳极组输出电流（安）3.单支阳极接地电阻（简化公式）L1＝0.9,D1＝0.2,t＝1时，R a＝0.43ｐ(8公斤锌阳极)L1＝1.2,D1＝0.3,t＝1.5时，R a＝0.32ｐ(8公斤镁阳极)L1＝1.2,D1＝0.3,t＝2时，R a＝0.33ｐL1：填包料体积的长度（米）D1：填包料体积的直径（米）t：从地面至阳极中心的埋设深度（米）R a：单支牺牲阳极接地电阻（欧）ｐ：埋设点土壤电阻率（Ω.m）阳.K。
牺牲阳极保护电流计算
牺牲阳极保护电流计算阳极保护电流是指电动机或发电机在正常运行时经常需要的一种恒流电流，它主要用于防止和抑制熔断、短路和过载等电气故障和事故，这样可以长时间地保持电动机或发电机的安全运行。
阳极保护电流也可以保护设备免受火灾和其他非正常状况的破坏，提高设备使用寿命和保护性能。
计算阳极保护电流明确阳极保护电流的计算方法非常重要，以便在有损电动机或发电机的情况下尽可能准确地计算出需要的阳极保护电流。
首先，应当明确电动机与发电机的功率，根据所需电流可以判断母线电压。
如果功率大于某一点，往往需要额外的母线电压，因此，在计算阳极保护电流时必须考虑到这一点。
其次，应当确定设备的容量，并根据电流的大小决定所需的控制器的种类。
如果设备需要大量的电流，则应采用智能控制器，而如果设备的电流量较小，则应采用普通的控制器。
最后，应根据实际情况来计算所需要的阳极保护电流。
一般而言，所需要的电流数值应为设备最大负载电流的2～6倍，这是阳极保护电流的基本标准。
在实际应用中，理论估算和具体实验取得的结果相差时，应以实际实验结果为准，对于一些复杂的情况，还需要根据行业标准来计算。
阳极保护电流的意义阳极保护电流类似于电气系统的安全器，它的功能是通过调节电流大小来调节接地电流，以防止电气故障和事故的发生，有效地保护电动机或发电机的安全运行。
此外，阳极保护电流还可以保护电气设备免受过载、熔断、短路等状况的损坏，以及防止可能发生的火灾，同时延长设备的使用寿命与性能。
总结从以上叙述可以看出，阳极保护电流是设备安全运行的重要指标，其计算既需要考虑理论因素，也需要结合实际情况来完成。
在实际应用中，不仅要求对阳极保护电流的计算方法进行严格管理，而且要求进行定期检查，以保证设备的正常运行。
牺牲阳极计算
本工程考虑牺牲阳极的设计寿命为27年，选用A21I-2型的牺牲阳极块，具体尺寸见表5.9-2。
牺牲阳极规格尺寸表5.9-2参照相关规范，钢管桩及钢结构各腐蚀区选择的保护电流密度见表5.9-3。
阴极保护电流密度表5.9-3根据风机基础所处腐蚀环境分区的不同计算不同保护位置的保护面积，不同时期相应保护所需电流由下式得到：式5.9-1式中：S 为各腐蚀分区需要被保护面积（m 2）；i 为各腐蚀分区不同时期保护电流密度（mA/m 2）；根据《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》（JTS153-3），当阳极与被保护钢结构的安装距离大约30cm ，且的长条状阳极，接水电阻可按下列公式计算：式5.9-2 I=S i ⨯416L r ≥4=ln-12a L R l r ρπ⎛⎫⎪⎝⎭式5.9-3式5.9-4式中：为阳极的接水电阻（Ω）；为海水电阻率（Ω·cm ）；为阳极长度（cm ）；为阳极等效半径（cm ），分为和；为初期等效半径（cm ）；为末期等效半径（cm ）；为阳极截面周长（cm ）；为阳极铁芯半径（cm ）；为牺牲阳极的利用系数，取0.85~0.90。
牺牲阳极发生电量计算公式如下：式5.9-5牺牲阳极的数量N 等于单根钢管桩所需的总保护电流（末期）与单支阳极发生电流（末期）的比值：式5.9-6牺牲阳极的有效使用寿命：式5.9-7式中：t 为牺牲阳极的有效使用寿命（a ）；为单个牺牲阳极的净重（kg ）；q 为阳极实际电容量，取2600A·h/kg ；I m 为设计使用年限内每个阳极的平均发生电流，取0.5I a A ；为牺牲阳极的利用系数，取0.90。
经计算，高桩高承台基础为48块，重量约为9.1t 。
计算得到牺牲阳极的有效使用寿命为34年，大于结构防腐蚀年限27年，设计满足要求。
=2c c r π()=--m c c t r r r r μa R ρL r c r m r c r m r C t r μ=a a VI R ∆a=IN I =8760i m W q t I μ⋅⋅⋅i Wμ。
牺牲阳极法的实验步骤
牺牲阳极法的实验步骤
牺牲阳极法是一种通过测量金属阳极的重量损失来计算电化学腐蚀速率的方法。
其实验步骤如下：
1. 准备两个相同的金属样品，清洗干净并用砂纸打磨表面以去除氧化层。
注意保证两个样品的质量相同。
2. 将两个样品固定在同一位置上，用夹子夹紧并将其完全浸泡在含有电解质的溶液中。
电解质的种类应与样品中存在的离子种类相同。
3. 将样品与电解质相连，使其成为阳极，在样品上连接电流计，以测量电流的流动情况。
4. 开始电解。
通过在一定时间内测量阳极的重量，并在计算之前减去自然腐蚀的重量变化，计算出样品的腐蚀速率。
5. 清洗和干燥两个样品，并计算它们之间的重量差异，以确定正式的腐蚀速率。
海轮压载舱水管内壁牺牲阳极法阴极保护
海
轮
压
载
舱
水
管
内
壁
牺
牲
阳
极
法
阴
极
保
护
河南汇龙合金材料有限公司
1.牺牲阳极保护设计
首先在离心球墨铸铁管中进行模拟实验。
在直径为3mm、长为5m的钢丝上，每隔10cm浇铸一块圆柱形阳极（长为200mm，直径为22mm。
设计寿命4年。
每串阳极总重量为8600g，管内海水电阻率为50~100Ω·cm，海水流速为4m/s，水温为28~32℃，海水流动静止交替进行，在管子底部装有锌参比电极，用以测量管子的保护电位。
2.保护效果
实验共进行12个月，结果表明其保护效果很好，与设计寿命相一致。
实验结束后，在T/T Sta Scont油轮的部分管路中装上了寿命为4年的串阳极。
使用两年后进行检查，在装有阳极的管子中未发现任何腐蚀现象，在未装有阳极的管子中有不同深度的孔蚀。
证明保护效果是相当好的。
阳极材料消耗50%左右，证明原设计4年寿命与实际消耗也是相符的。
随后将船上的所有管道都装上了串阳极，用于保护水管内壁的腐蚀。
热水器中铝牺牲阳极的使用环境以及消耗量计算方法
热水器中铝牺牲阳极的使用环境以及消耗量计算方法容积式电热水器内胆采用内壁涂层和牺牲阳极配合使用解决内胆腐蚀穿通的技术尽管已经非常成熟，然而，依旧有很多厂家对牺牲阳极保护方法中的材料选择与材料消耗等方面存在诸多问题需要进一步解决。
目前广泛采用的牺牲阳极材料主要有：锌、锌合金、铝合金、镁及镁合金等。
这几种阳极中，镁及镁合金阳极的电位最低，对铁的驱动电位大，开路电位为-1.6V～-1.7V，特别适合在电阻率高的淡水中使用。
另外镁元素也是人体所必需的，对人体无毒副作用。
尽管镁阳极存在自腐蚀作用大，效率低以及金属易脱落，消耗快等方面的不足，但相对其它的牺牲阳极合金而言，镁合金作为热水器阳极还是首选材料。
锌阳极的电流效率可达95％，在热水器中，锌作为牺牲阳极通常是以锌或电镀锌的形式，但锌阳极的钝化性能随著温度升高，锌电极电位正移，锌-铁电偶发生电位极性逆转，变成阴极反而会加速钢铁的腐蚀。
其次是锌合金阳极在高温水中会发生晶间腐蚀，导致晶粒直接脱落而不产生保护电流，结果使其电流效率降低。
纯铝是不能作为牺牲阳极材料的，因为其表面非常容易钝化，钝化膜电位较正。
通过添加合金、阻止该氧化膜的形成，可以保持铝阳极的活性。
铝阳极合金中包含锌，镉，铟，汞，锡等，锌直到铝阳极的初始的活化作用，其他合金保持铝阳极的长期活性。
有些配方加入锰，硅，钛来平衡活性及其自腐蚀。
铁和铜对铝阳极的电流容量和电位都有不利影响。
添加少量的硅可以消除铁的不利影响。
铝合金阳极主要用于海水介质中，很少在淡水中使用。
但近几年来，也有少数热水器厂家为了延长阳极的使用寿命而采用活化铝阳极。
铝阳极需要氯离子来活化，当氯离子含量低于海水中氯离子含量时，铝阳极的电容量会下降，电位会变正。
铝阳极的电容量随电流输出密度的减小而降低。
铝阳极的电容量随温度提高而增大，直到70℃，而后迅速降低，电位随温度提高（25℃-100℃）逐渐变正。
可以参考公式：Z=2500-27（T-20），T 阳极工作温度，单位℃。
3000002C压载舱牺牲阳极计算书
1. GENERAL DESCRIPTION说明1.1 The aluminum alloy sacrificial anodes with bolting type shallbe fitted in water ballast tanks including peak tanks. The design of cathodic protection by means of sacrificial anode refer to the standard GB 8841-88.本船压载水舱包括艏艉尖舱内将安装螺栓连接型式的铝合金牺牲阳极，用牺牲阳极作阴极保护的设计参照GB 8841-88 标准。
1.2 The calculation of aluminum anodes for water ballast tanks tobe according to the contract specification as following design condition.Life time : five (5) yearsBallast ratio : 50%Mean current density : 5.4 mA/ m2压载水舱铝合金阳极根据“建造说明书”按如下设计条件计算：使用寿命 5年压载率 50%保护电流密度 5.4 mA/ m21.3 The products of aluminum anodes with 5 years life time shouldbe according t o manufacturer’s recommendation and the Builder’s practice.使用寿命为5年的铝阳极可以采用制造厂商推荐的或建造厂成熟的产品。
2. CHEMICAL COMPONENT OF AL-ANODES(%)铝合金牺牲阳极的化学成分3. THE AL-ANODES PARAMETER选用铝合金牺牲阳极的参数4. QUANTITY OF ANODES CALCULATION牺牲阳极用量计算NO.4 .(P&S)A11T 9 635 7386.59 5.4 39887.58 31.4 32/32 NO.4压载水舱（左/右）NO.3 .(P&S)A11T 9 635 7644.55 5.4 41280.55 32.5 33/33 NO.3压载水舱（左/右）NO.2 .(P&S)A11T 9 635 7316.73 5.4 39510.32 31.1 32/32 NO.2压载水舱（左/右）NO.1 .(P&S)A11T 9 635 12775.20 5.4 68986.10 54.3 54 NO.1压载水舱FORE PEAK TK.(W.B.)A11T 9 635 7549.50 5.4 40767.30 32.1 32艏尖舱（压载）ANODES QUANTITY CALCULATION FORMULA：牺牲阳极用量计算公式×cRemark：Nj — Quantity of anodes for protected structure by calculation （piece）ij — Protect current density (mA/m2 )Sj — Area of protected structure (m2 )If — Occur current of anode (mA )C — Ballast ratio, C= 0.5式中： Nj —被保护结构所需的阳极数量, （块）ij —保护电流密度, (mA/m2 )Sj —被保护结构面积, (m2 )If —牺牲阳极发生电流量, (mA )C —压载比率, C= 0.55. LIFE TIME OF ANODES CALCULATION牺牲阳极使用寿命计算t =×t = (9×2400×1000)÷(0.6×635×8760) ×0.85= 5.50 (Year年)Remark： m —Mass of anode （kg）Q —Effective current capacity (Ah/kg )Im —Average occur current of anode, Im=0.6×If (mA ) If — Occur current of anode (mA )1/k—Using quotiety of anode, 1/k=0.85式中： m —牺牲阳极的质量, （kg）Q —牺牲阳极的实际电容量, (Ah/kg )Im —牺牲阳极平均发生电流量, Im=0.6×If (mA ) If —牺牲阳极发生电流量, (mA )1/k—牺牲阳极的利用系数，1/k=0.85。
天然气管线牺牲阳极保护阴极阳极包计算
ρ土壤电阻率，（Ω•m）32.24
lg阳极长度，（m）1Dg填料层直径，（m）
0.3
tg阳极中心至地面的距离，（m）1ρg填包料的电阻率，（Ω•m）
0.5
dg阳极等效直径（d=C/π ，C为边长，m）0.02864789Rh阳极接地电阻（Ω）11.60018947 5.131155
N-----阳极支数，2支。
2K-----阳极的调整系数，（间距1米） 1.2
R 组-----阳极组接地电阻，Ω；
7.380113682
ΔE-----镁合金阳极的驱动电位（V）；0.85高电位镁阳极的电位为-1.75V CS
I f组-----每组合阳极发生电流量，（A）0.115174378Dp管外径m 0.159Lp管长m
5000
S—管道总面积，m²
2497.56616
j—管道所需最小保护电流密度，A 0.00001IA—管道所需总保护电流，A 0.024975662F—备用系数取2~33
N—阳极数量，支
0.650552548
Ta辅助阳极设计寿命a
30wa辅助阳极的消耗率[Kg/(A.a)]10辅助阳极利用系数，取0.7~0.850.85
W—阳极净质量76.53559385T—阳极工作寿命，a
36.7459001
一般为 10×10-6A/m2
Rh阳极接地电阻（Ω）
0.172467 1.897120.036425 2.22431111.60018947
5V CSE，驱动电压0.85V；低电位镁阳极的电位为-1.55V CSE，驱动电压0.7V。
镁牺牲阳极计算
（1） 需Mg 量初期极化时间1个月。
初期镁阳极极化的最佳阴极保护电流密度为150 mA/m 2 所以，需要总电流22150mA/m 3.14m 471.0mA c I j S ==⨯= 又国标测试镁阳极实际电容量的平均值为1160.46 A ·h/Kg 所以，需镁阳极质量471.0mA 3024h =292.23g 1160.46A h/Kg I t W q ⨯⨯= 折合成体积为33292.23g 167.95cm 1.74g/cmW V ρ== （约为国标测试用小阳极的倍） （2） 过保护问题恒电流测试得镁阳极的平均工作电位为-1.4935V阴极极化试验发现阴极保护电位不宜再负于-0.95V所以极限驱动电压0.95V ( 1.4935V)0.5435V E ∆=---=镁阳极的电流密度为200 mA/m 2，设计的阴极面积为3.14m 2， 所以整个保护体系电路电流为22200mA/m 3.14m 628mA c I j S ==⨯= 所以电路电阻min min 0.5435V 0.87628mA E R I ∆==Ω 已知电阻公式()0.76/8 6.95/2rR L r ρ=+，当0≤/2L r ≤8时，误差在0.2%以内，所以在此处计算中选择此式最合适。
式中：R -牺牲阳极的接水电阻，Ω；ρ-海水电阻率，此取标准海水电阻率23Ω·cm ；r -牺牲阳极的等效半径；L -牺牲阳极的长度。
设L=2r （外层镁阳极的体积设计），则()0.76//8 6.9514.958 6.95/2rr R r L r ρρρ===++ 所以，max min 23cm 1.77cm 14.9514.950.87r R ρΩ==⨯Ω所以，阳极的最大体积22333max max max max max max V 222 3.14(1.77cm)34.82cm r L r r r πππ====⨯⨯两种算法体积相差太大了啊，怎么办？。
设计参数的选择及阳极用量的计算
设计参数的选择及阳极用量的计算1、牺牲阳极法（1）最小保护电位负于-0.85V（相对于Cu/饱和CuSO4参比电极）（2）最小保护电流密度最小保护电流密度的大小取决于被保护金属的种类、表面状况、腐蚀介质的性质、组成、浓度、温度和金属表面绝缘层质量等。
涂层种类不同所保护电流密度值不同，钢管外覆盖层的绝缘电阻越高，所需的保护电流密度值越小。
见表1防腐层种类及所需保护电流密度表1防腐层种类保护电流密度mA/m2塑料（聚乙烯层）0.001-0.01石油沥青玻璃布7mm 0.01-0.05石油沥青玻璃布4mm 0.5-3.5旧沥青层0.5-1.5旧油漆1-30裸管5-50附：状态裸露无涂层旧涂层涂层质量一般优良涂层优秀涂层保护电流密度（mA/m2）30-50 3-10 0.1-3 0.01-0.1 0.001 （3）阳极的接地电阻R=（ρ/2πL）×1n（2L/D）式中：ρ——土壤电阻率欧姆·米L——阳极长度米D——填料柱直径米（4）牺牲阳极的发生电流①Ia=式中：△E——牺牲阳极的驱动电位伏（锌阳极取0.2，镁阳极取0.65-0.66）②Ia（mg）=1200fY/ρ（美国Harco防腐公司推荐的经验公式）式中：Ia（mg）——镁阳极的输出电流毫安ρ——土壤电阻率欧姆·厘米f——系数查表2Y——修正系数查表3f系数表2（注：表为老标准，现按表内相近重量为准。
）Y修正系数表3阳极重量（kg）系数1.4 0.532.3 0.604.1 0.717.7 1.009 1.0014.5 1.0623 1.09管地电位（V）镁阳极修正系数（5）保护面积S=π×D×L式中：π——3.14S——总保护面积m2D——管径mL——管道长度m-0.7 1.17-0.8 1.07-0.85 1.00-0.90 0.93-1.00 0.79-1.10 0.64-1.20 0.50 （6）保护总电流I A=S×Im式中：I A——所需总保护电流毫安S——总保护面积m2Im——最小保护电流毫安（7）所需阳极数量N=K×I A/Ia式中：N——阳极数量支K——备用系数，一般取2-3I A——所需总保护电流毫安Ia——单支阳极的输出电流毫安（8）阳极寿命T=0.85W/ωIa式中：T——阳极寿命年W——阳极净质量公斤ω——阳极消耗率Ia——阳极平均输出电流2、外加电流法阴极保护（以DN159mm×8，40km管道为例）。
原油储罐牺牲阳极保护
原油储罐牺牲阳极保护
1、对于煤炼油厂单一采用覆盖层内衬的原油储罐一般寿命只在3—5年，由于原油含水，
多沉积在下部800mm左右，水中含盐量高，为阴极保护提供了条件。
本例介绍一座1*104m2原油储罐采用牺牲阳极的保护。
①、设计步骤
⑴、计算阳极保护面积（罐内侵水面积）
⑵、选定保护电流密度（计算保护电流）
⑶、确定保护年限，计算所需阳极总量。
⑷、根据阳极单支重量，计算阳极支数。
⑸、阳极分布。
②、设计分布
⑴、阳极保护面积771.85m2。
⑵、保护电流120mA/m2。
⑶、所需保护电流92.64A。
⑷、所需阳极总重3200Kg。
⑸、设计压命10—15年。
⑹、单支阳极重23Kg。
⑺、阳极数量139支。
⑻、阳极类型AL合金。
⑼、理论电容量2550A·h/kg。
③、阳极施工
⑴、清罐除锈，达到涂料方式标准。
⑵、将阳极块焊接到罐底内侧及内壁下部800mm的壁板上，焊接牢固，清除残渣。
⑶、涂敷施工，内底板及1m以下壁板采用绝缘型油罐涂料，其它部位采用导电涂料，
施工中阳极块只要求暴露本体，焊接引线，焊点及阳极块下表面及储罐底板均需涂
敷。
④、保护效果
采用从罐顶入孔将参比电极平衡重物放在内底板上，测量罐/水电位为-0.95（CSZ）达到良好的保护状态。
船舶牺牲阳极计算与布置
CSG/Z船舶牺牲阳极计算与布置Calculation and arrangement of anode on ship(征求意见稿)中远船务工程集团有限公司批准前言本文件是《中远船务船舶修理技术标准体系表》的组成单元，是新编技术文件。
本文件以CB/T 3579-94《船体牺牲阳极更换技术要求》为基础编制。
本文件由中远船务工程集团有限公司提出。
本文件由中远船务工程集团有限公司技术中心归口。
本文件起草单位：中远船务工程集团有限公司技术中心。
本文件主要起草人：路希逵、韩恩基。
本文件于2005年月日发布。
船舶牺牲阳极计算与布置1 范围本文件规定了钢质船舶船体牺牲阳极全面更换的计算方法、布置原则和保护效果检测。
本文件适用于钢质船舶船体修理时，对浸入海水中的船体外板牺牲阳极的全面更换和计算、布置及检测，供技术设计人员使用。
2 牺牲阳极材料、型号、规格及结构2.1 牺牲阳极材料、型号规格及发生电流量见表1。
表1种类型号规格长×宽×高，mm重量kg发生电流量mA铝—锌—铟系（AZ1系）AZ1-C1AZ1-C2AZ1-C3AZ1-C4AZ1-C5AZ1-C7800×140×40500×140×35500×100×40400×120×35400×100×35250×100×359.55.35.04.03.51.715001000950900850500锌—铝—镉（ZAC）ZAC-C1ZAC-C3ZAC-C4ZAC-C5ZAC-C7ZAC-C8400×100×55300×150×50500×100×40400×100×35250×100×35180×70×3515.013.612.89.05.42.7540540680560410290注：测得发生电流量的条件是介质为海水，阴极电位为-0.85V（相对于铜—饱和硫酸铜参比电极）2.2 牺牲阳极因用途不同，有多种结构形式（见图1示例），每种结构又有几种不同的规格尺寸。