牺牲阳极接地电阻以及发电量计算

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牺牲阳极阴极保护接地电阻改善方案

牺牲阳极法阴极保护的设计计算

实施阴极保护的金属集购物上的点位和电流分布函数是复杂的，它不仅与被保护金属结构物材料、牺牲阳极材料、环境介质条件直接相关，而且还与结构物的几何构型密切有关。从原理上考虑，牺牲样激发和外加电流阴极保护的点位、电流分布的计算式基本相同的，它们都是保护电流在复杂电阻体系上产生的电压降结果。绵延分布的管线是几何构型最简单的一种结构物，它是一维延伸的，在数学上容易处理。许多复杂几何构型物往往可以看作为若干一维节段的组合和叠加。所以，阴极保护的设计计算常以埋地管线作为计算对象。

牺牲阳极法阴极保护的设计计算一般包括以下几个步骤。

⑴确定最小保护电流密度i

对被保护结构物的最小保护电流密度确定，首选亏电实验值。可在现场安装一临时店员和接地极进行馈电试验，再根据达到保护电位时所对应的极化电流强度，推算出最小保护电流密度的取值范围。若无馈电实验值，一般可根据文献资料和经验选取。也可采用下式进行理论计算：

I=△EO/RU

式中i—保护电流密度，mA/m2

△E—最小保护电位对结构物自腐蚀电位的负偏移值（极化电位，mV），△EO通常取300mV，它是最小保护电位-850mV （SCE）与钢铁在普通土壤中自腐蚀电位【一般为-550 mV（SCE）】的差值；

R—结构物表面防腐层的楼电阻率，Ω•m2。

保护电流密度是阴极保护实践和设计十分重要的参数。但它受到被保护结构物/环境介质体系许多因素的影响，如结构物材料种类，防腐层质量，介质的性质、组成、分布和变化，甚至温度、气候或微生物存在与活动等。它的数值往往变化很大，即使在阴极保护运行过程中也是变化的。因此，要求准确的计算几乎是不可能的，但它仍是一个重要的参数值。对此，馈电试验或经验选取则是很有效的。

埋地钢质管道的腐蚀控制

由于金属本身的电化学不均匀性,或由于外界环境的不均匀性,都会形成微观或宏观的腐蚀原电池.当采用外加电流极化时,原来腐蚀着的微电池就会由于外加的电流作用,电极电位发生变化,此时腐蚀电流减小。
阴极保护可用E-pH图来说明：
金属继续极化到更负的电位后，此时的外加电流使原来的腐蚀电池的微电池作用完全受到抑制。消除了被保护金属体表面的电化学不均匀性，阴极极化构成了新的大地电池即保护电路，使被保护金属体表面只发生得电子的还原反应，金属不再发生氧化丢电子的反应，腐蚀也不再发生。从上图可知，通过外加电流的阴极极化，将铁的电位降低、移至免蚀区。从而铁得到保护。
◆ 防腐管下沟前必须对防腐层进行外观检查; ◆ 下沟时必须进行防护，发现缺陷后应进行修复； ◆ 修复和补口应使用与原材料相容的材料。 ◆ 防腐管下沟后的回填应符合标准《城镇燃气输配工程施工及验收规范》。
2、阴极保护
1)、阴极保护的含义阴极保护：通过降低腐蚀电位，使管道腐蚀速率显著减小而实现电化学保护的一种方法。满足条件：阴极保护技术是通过改变体系中电化学电池的组成结构、调整氧化反应和还原反应在阴极和阳极上的分布，来实现对被保护金属（阴极）实施阴极保护目的。因此，就要求腐蚀介质必须是电介质体系，以便建立起一个完整的电流回路；要求被保护金属表层尽可能施涂优质、绝缘的防腐层，以最大程度地降低阴极保护需要量；要求采用电绝缘装置，以使被保护结构物与非保护结构物严格电绝缘，防止有效保护电流的流失；还要求被保护结构物，尤其是管道，具有良好的整体电连续性。

牺牲阳极阴极保护设计说明

牺牲阳极施工图设计说明

(五)阴极保护

1.主要设计及施工规范

《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T21447-2018

《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448-2017

《镁合金牺牲阳极》GB/T17731-2015

《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T21246-2023

2.设计概况

本工程对消耗油库至外场供油干管和同油干管进行牺牲阳极阴极保护。供油干管与回油干管平行敷设，采用联合阴极保护方式，被保护管道两端设绝缘接头。被保护管道相关数据见下表：

3.设计参数

土壤电阻率：30Ω∙m

覆盖层电阻率：≥10000Ω∙m2

设计使用年限：20年

管道最小保护电流密度：0.05mA∕m2

管道自然电位：-0.55V(CSE)

管道最小保护电位：-0∙85V(CSE)

4.设计内容及技术参数

4.1本工程设5组镁合金牺牲阳极，每组设3支阳极块，每组间距400米。

4.2设测试桩5组，与牺牲阳极结合设置。

5.材料的选用及技术要求

5.1本工程选用镁合金牺牲阳极，牌号:AZ63B,质量符合《镁合金牺牲阳极》GB/T17731-2015中的要求。阳极形状选用梯形。牺牲阳极应具有完整的质量证明文件，阳极上应标记材料类型，阳极质量和炉号。阳极电化学性能、规格尺寸如下表：

5.2牺牲阳极填包料由石膏粉、膨润土和工艺硫酸钠组成，它们的质量百分比为75：20：5o填包料预包装,袋子应采用麻袋或棉质布袋,不应采用化纤类包装袋。填料厚度应均匀密实,各个方向填料厚度不小于200mmO

5.3阴极保护电缆采用铜芯电缆，型号为：YJV22-1KV∕1X10mm2

牺牲阳极输出电流

标准电阻法：当测试范围有0.1欧姆或者0,01欧姆标准电阻的时候，牺牲阳极（组）的输出电流测量可采用标准电阻法。测量方法：第一，按照标准电阻法测量接线；第二，标准电阻的两个电流接线柱分别接到管道和牺牲阳极的接线柱上，两个电位接线柱分别接数字万用表，并将数字万用表置于DC电压最低量程。接入导线的总长不大于1米，截面积不宜小于2.5平方毫米。第三，标准电阻的阻值易为0.1欧姆，准确度为0.02级，为了获得更准确的测量结果，标准电阻可为0.01欧姆，此时采用的数字万用表，DC电压量程的分辨率应该不大于0.01毫伏。第四，数据处理：牺牲阳极的输出电流的计算方法是：牺牲阳极（组）输出电流（毫安）等于数字万用表读书（毫安）除以标准电阻阻值（欧姆）。

直接测量法牺牲阳极（组）的输出电流也可以采用直接测量法。测量方法：第一，按照直接测量法的接线要求测量接线，第二，使用数字万用表，直接读出电流值。第三，用感应式电流表直接测量阳极的输出电流。管内电流电压降法适合使用的管道要求是必须要有非常好的外防腐层。如果需要测量的管段没有分支管道和接地极，而且管径、壁厚、长度、管材电阻率都是已经知道的时候，就应该判断可以选择使用电压降法来测量管内电流。测量方法是；第一，按照电压降法测量的要求连接线路。第二，测量管段的长度，误差不能大于1%，管道的最小长度应该根据管径大小和管内的电流量决定，最小管长应保证管段两端的电位差不小于50uV，普通情况下测量管段的长

度是30米。第三，测量管段两端的电位差。如果采用电位计来测量，应该先使用数字万用表来判定管段两端的正、负极性并粗算出两端的电压差；然后将正极端和付极端分别接到直流电位差计未知端的相应接线柱上，测量出准确的两端之间的电压差值。当数字电压表的分别率达到1uV的时候，可以直接用表测量管段两端的电压差值。测量得到的数据处理：管内的电流计算方法，管道外径减去壁厚的差乘以管道壁厚乘以管段的电位差乘以π除以管材的电阻率再除以管段的长度。

牺牲阳极接地电阻以及发电量计算

一、阳极接地电阻

Ra=ρln(L/r)/2πL

Ra=阳极接地电阻(ohms)

ρ=土壤电阻率(ohm-m)

L=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。

二、阳极驱动电位

假设被保护结构的极化电位为-1.0V，则驱动电压ΔV=V+1.0。

V=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/Ra

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。

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。

1、被保护面积：A=π×D×L

D=管道直径，159mm

L=管道长度，13x103m

A=3.14×0.159×13000=6490m2

2、所需阴极保护电流：I=A×Cd×（1-E）

I=阴极保护电流

Cd=保护电流密度，取10mA/m2

E=涂层效率，98%

I=6490×10×2%=1298mA

3、根据设计寿命以及阳极电容量计算阳极用量W=8760It/ZUQ

I=阳极电流输出(Amps)

t=设计寿命(years)

U=电流效率(0.5)

Z=理论电容量(2200Ah/kg)

Q=阳极使用率（85%）

W=阳极重量(Kg)

W=8760×1.298×15/（2200×0.5×0.85）=183Kg 选用7.7公斤镁阳极，需要24支。

4、根据阳极实际发电量计算阳极用量

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。与铸铁管相比，钢管具有耐压强度高；对预先加工成较长的管段，减少现场施工的困难；焊接接U的抗震、抗压性能高的优点，我们在常锡路、城中北路等新敷设的小压管网使用了埋地钢管。但在我市怀德桥改建工程中，有部分敷设以有十年以上的过街钢管被挖掘出来，虽然钢管表面仍有残留的防腐绝缘层。但由于没有实行牺牲阳极保护技术，钢管表面留有凹坑。根据这些情况表明、埋地钢管外壁防腐绝缘层的损坏是造成管道遭受土壤腐蚀的主要原因。而绝缘层的损坏在施工、维修过程中往往是不可避免的，一旦出现绝缘层的损坏，腐蚀就在被损坏的部位剧烈地进行。为了延长使用寿命、取得良好的经济效益，我们决定对中压管网采用牺牲阳极保护和环氧煤沥青防腐绝缘层保护相结合的方法来达到防腐的目的。

3牺牲阳极保护的设计

以城中北路中压煤气钢管工程为例。经测试该管线地段属中等强度腐蚀性土壤，土壤电阻率取450·m，我们选用了11kg级MUG—3型镁合金牺牲阳极、阳极尺寸为700 x(70+110)* 90mm。

(1)保护对象和范围：a．外环路口至北环路中压煤气埋地钢管：管Φ426。长度为750m。总表面积为1003m2。b．外环路干管：管Φ426、长度为115m、总表而积为154m2。

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=

-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。

管道牺牲阳极法阴极保护专用方案

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

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 --------------------------------------- 8

二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计---------------------------------- 8

三、施工方法-------------------------------------------------------- 8

1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 9

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.J

S：表面积（m2）

二、单支阳极输出电流（经验公式）

I Mg=150000fy/ｐ

I Zn=80000fy/ｐ

I：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/ Qηη1

W：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：2880

η：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

阴极保护基础知识手册

阴极保护基础知识手册目录：

第一章绪论 *

第二章阴极保护基本原理 *

第三章阴极保护主要参数 *

第四章阴极保护准则 *

第五章牺牲阳极阴极保护阳极材料 *

第六章牺牲阳极接地电阻以及发电量计算 * 第七章牺牲阳极的安装与维护 *

第八章网状阳极 *

第九章外加电流阴极保护用阳极材料 *

第十章辅助阳极的选择及计算 *

第十一章阴极保护参数的测量 *

第十二章阴极保护的运行管理 *

第十三章阴极保护中的几个屏蔽问题 *

第一章绪论

一.防腐蚀的重要意义

自然界中，大多数金属是以化合状态存在的。通过炼制，被赋予能量，才从离子状态转变成原子状态。然而，回归自然状态是金属固有本性。我们把金属与周围的电解质发生反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。

金属腐蚀广泛的存在于我们的生活中, 国外统计表明，每年由于腐蚀而报废的金属材料, 约相当于金属产量的20～40％,全世界每年因腐蚀而损耗的金属达1亿吨以上,金属腐蚀直接和间接地造成巨大的经济损失, 据有关国家统计每年由于腐蚀而造成的经济损失,美国为国民经济总产值的4.2％; 英国为国民经济总产值的3.5％;日本为国民经济总值1.8％。二.防腐蚀工程发展概况

六十年代初,我国开始研究阴极保护方法,六十年代末期在船舶,闸门等钢铁构筑物上得到应用。

我国埋地油气管道的阴极保护始于1958年,六十年代在新疆、大庆、四川等油气管道上推广应用,目前,全国主要油气管道已全部安装了阴极保护系统，收到明显的效果。

第二章阴极保护基本原理

一、腐蚀电位或自然电位

每种金属浸在一定的介质中都有一定的电位, 称之为该金属的腐蚀电位（自然电位）。腐蚀电位可表示金属失去电子的相对难易。腐蚀电位愈负愈容易失去电子, 我们称失去电子的部位为阳极区，得到电子的部位为阴极区。阳极区由于失去电子（如，铁原子失去电子而变成铁离子溶入土壤）受到腐蚀而阴极区得到电子受到保护。

埋地钢质管道阴极保护测量技术

沈阳龙昌管道检测中心马负

1 前言

埋地钢质管道阴极保护系统一旦投用,就要定期对该系统的性能进行评价，确认阴极保护系统的效果，以判断其是否能够充分控制腐蚀。但是，在实际工作中直接确定管道是否处于腐蚀状态是十分困难和复杂的.且有些技术在工业化的现场条件下是无法实现的,因此必须依赖一些间接的、技术上可行的方法来评估阴极保护系统的有效性。目前我们采用的主要方法是通过测量管道的电位、电流、电阻等相关参数，与选定的判据进行比较以达到评价阴极保护系统有效性的目的.

阴极保护测量技术内涵十分丰富.因为腐蚀是电化学过程，所以是电化学和电学测量技术的结合。为达到测量的规范和统一，最大限度的减少测量误差,国家制定了相关标准。即GB/T 21246—2007 《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》、GB/T 21447—2008《钢质管道外腐蚀控制规范》、GB/T 21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》。这里我们主要结合国家标准对阴极保护测量技术进行讨论。

2 判据

阴极保护理论研究表明,被保护体达到完全阴极保护的真正判据是被保护体上的各阴极均被极化到被保护体上最活性阳极的开路电位。在这一电位点处腐蚀电流已经停止了，再施加更多的保护电流是不必要的，也是不经济的。在这一点上对真正判据的理解是很容易的，但是应用这个判据去解决实际腐蚀问题却是不可能的，因为被保护体上最活性阳极的开路电位是不可能准确计算的也不可能在现场测量获得。因此,必须有替代的判据.一个替代的阴极保护判据，其目的是提供一个基准点，对某个指定物体施加阴极保护的水平可相对于此基准进行比较.一个好的判据有某些期望特征，包括较广泛的结构体适用性、环境的实用性、便于应用、可靠的科学基础、将腐蚀减轻到可接受水平的极大可能性以及过度保护带来的危害性。

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。

牺牲阳极对角线大于8m接地电阻测试方法

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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

牺牲阳极电路测试方法

牺牲阳极电路测试方法有以下几种：

1. 标准电阻法：将标准电阻接入管道和牺牲阳极组成的闭合回路中，通过测量回路总电阻和标准电阻的电压降来计算牺牲阳极的输出电流。这种方法操作简单，准确度高，应用广泛。需要注意的是，接入导线的总长和截面积会影响测量结果，应尽量减小导线电阻可能产生的测量误差。

2. 双电流表法：将两只电流表串联接入牺牲阳极输出电流的回路中，一只电流表测量回路总电流，另一只电流表测量牺牲阳极的输出电流。这种方法操作简单，但需要注意电流表内阻可能产生测量误差。应尽可能选用低内阻电流表，以减小误差。

3. 直测法：将数字万用表直接串联接入牺牲阳极输出电流的回路中，万用表的读数即为牺牲阳极的输出电流。此法操作简单，但需要注意数字万用表的内阻是随量程而变化的，应选用适当的量程以减小误差。

以上方法仅供参考，具体使用哪种方法需要根据实际情况选择。如需了解更多关于牺牲阳极电路测试方法的信息，建议咨询专业的电气工程师或查阅相关电气工程资料。

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2

Y——修正系数查表3

f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 0.53

2.3 0.60

4.1 0.71

7.7 1.00

9 1.00

14.5 1.06

23 1.09