牺牲阳极阴极保护接地电阻改善方案
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。
18公里天然气管道牺牲阳极阴极保护设计方案
目次
1概述 (3)
2设计原则 (3)
3设计遵循的标准规范 (3)
4设计基本参数 (4)
5保护对象和保护方法 (4)
6阴极保护方案设计内容 (4)
7施工技术要求 (8)
8阴极保护准则 (8)
9系统的管理和维护 (8)
10卫生、安全和环境 (9)
11材料表 (10)
1.概述
天然气管道18公里管道未安装阴极保护措施，现根据公司线路阴极保护要求，需要对该线路上的阴极保护新增。
牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接，并处于同一电解质中，使该金属上的电子转移到被保护金属上去，使整个被保护金属处于一个较负的相同的电位下。该方式简便易行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，广泛应用于保护小型（电流一般小于1安培）或处于低土壤电阻率环境下（土壤电阻率小于100欧姆.米）的金属结构。如，城市管网、小型储罐等。根据国内有关资料的报道，对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训，认为牺牲阳极的使用寿命一般不会超过3年，最多5年。牺牲阳极阴极保护失败的主要原因是阳极表面生成一层不导电的硬壳，限制了阳极的电流输出。产生该问题的主要原因是阳极成份达不到规范要求，其次是阳极所处位置土壤电阻率太高。因此，设计牺牲阳极阴极保护系统时，除了严格控制阳极成份外，一定要选择土壤电阻率低的阳极床位置。
2.设计原则
2.1 严格遵守埋地钢质管道阴极保护有关的设计规范、技术标准和技术规定；
2.2 采用成熟技术、材料，做到安全可靠、经济合理；
3.设计遵循的标准规范
《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY/T0413-2002
《钢质管道及储罐腐蚀与防护调查方法标准》SY/T0087.2-2012
简述牺牲阳极法阴极保护
简述牺牲阳极法阴极保护牺牲阳极法。在土壤中采用阴极保护的时候，其牺牲阳极材料主要有以下几种：镁、镁合金、锌、锌合金，铝合金牺牲阳极一般不用在土壤之中。在应用牺牲阳极法的时候，所采用的电阻率要小于15Ω.m的时候就要选用锌阳极；当电阻率小于100Ω.m的时候要选用镁块阳极；当电阻率大于100Ω.m的时候，采用牺牲阳极就不合适了，当有需要的时候就要采用带状镁阳极。
埋地电缆采用牺牲阳极阴极保护法的时候，要根据土壤的环境来确定牺牲阳极的间距。在泥炭或者是沼泽土中的时候，阳极的间距是60-80米；在盐碱土中的时候间距为100-120米；在沙质土壤中的时候，间距是120-150m。在布置阳极的时候需要考虑所需的保护电流的大小，要保留一定的裕量。
牺牲阳极阴极保护接地故障原因在于阳极接地电阻与阳极地床的设计与施工质量密切相关_2020
阴极保护接地故障原因在于阳极接地电阻与阳极地
床的设计与施工质量密切相关
管道防腐通常采用涂层加阴极保护，其主要分为：牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护法。其工作机理是给金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金属表面各点达到同一负电位，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。
牺牲阳极法是利用电位低的金属或合金(如镁合金、锌合金、铝合金等)作为阳极，通过介质与被保护金属相连接形成一个电池效应。在阴极(被保护结构)得到保护的同时，阳极不断地被消耗，故称为牺牲阳极。该方式简便易行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，广泛应用于保护小型或处于低土壤电阻率环境下的金属结构。
外加强制电流法则是给被保护结构加一阴极电流，而给辅助阳极加一阳极电流，构成一个腐蚀电池。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构。
漏电故障通常在阴极保护站投入运行，或牺牲阳极保护投产一段时间后，出现了在规定的通电点电位下，输出电流增大，管道保护距离却缩短的现象，或者在牺牲阳极系统中，牺牲阳极组的输出电流量增大，其值已超过管道的保护电流需要，但保护电位仍达不到规定指标的现象。其原因主要是接地故障，阴极保护电源的过负荷和阴极保护引起的干扰。当判断阳极地床连接电缆断路时，采用了以下方式：测输出电流，将恒电位仪开启，在恒电位仪阳极输出端串上一电流表，如果电流为零，则说明有断路现象;将恒电位仪机后阳极输出线断开，接入临时地床或其它接地装置，若有输出电压、电流，则可断定阳极地床连接线断路。
阴极保护工程接地故障原因在于阳极接地电阻与阳极地床的设计与施工质量密切相关。当阳极腐蚀严重，表面溶解不均匀将造成电流障碍。另外施工不当则会造成接头处的腐蚀与断路，使阴极保护电流断路而无法保护管道。
长输管道牺牲阳极法阴极保护施工方案
长输管道牺牲阳极
阴
极
保
护
施
工
方
案
河南汇龙合金材料有限公司
项目部
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 --------------------------------------- 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
埋地管道牺牲阳极的阴极保护施工方案
阴极保护施工方案
一、工程说明
（一）工程概况
本工程对埋地钢管实施牺牲阳极的阴极保护。经河南邦信防腐材料有限公司技术人员查看图纸，勘察阴极保护现场，确定安装施工涉及：镁合金牺牲阳极的安装、电位测试桩的施工、埋地长效参比电极安装、镁带状牺牲阳极敷设、锌带阳极铺设、固态去耦合器安装、电火花间隙保护器连接、防雷接地施工等。
镁阳极选用棒状镁合金牺牲阳极（4支/组），规格:14kg/支(净质量)，每支镁阳极的填包料用量为50kg；测试桩选用钢质测试桩108×4×3000mm，每根管道设置一套测试桩；参比电极选用长效硫酸铜参比电极，每套测试桩处设置一只硫酸铜参比电极。镁带状牺牲阳极选用国标19*9.5MM，锌带阳极选用ZR-2带状锌阳极，固态去耦合器选用BX-SSD/EX-L100，电火花间隙保护器选用BX-D/EX-L200，防雷接地采用锌包钢接地极BX-D-L500。
其他材料均采用国标件。
安装完毕后出具阴极保护竣工报告书，盖河南邦信防腐材料有限公司技术部签章，工程师签字，一式贰份。
项目负责人：王晶
技术负责人：杨帅
编制依据
1.本工程设计文件
2.国家有关的施工技术规范、规程、规定及其定额标准等。
3.建设地区的水文、地质、气象等自然条件。
4.建设地区的交通运输、地方资源等情况。
5.本企业技术能力、设备状况、管理水平及施工经验。
执行的标准、规范
《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T 21246-2007
《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T 21448-2008
《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T 21447-2008
牺牲阳极阴极保护施工方案
牺牲阳极阴极保护施工方案
在工业领域中，使用牺牲阳极阴极保护技术是一种常见的金属保护方法，它通
过提供一种辅助电流来保护金属结构免受腐蚀的影响。本文将介绍牺牲阳极阴极保护施工方案，包括方案的原理、施工流程、关键步骤以及注意事项。
方案原理
牺牲阳极阴极保护是基于电化学原理的一种保护方法。在这种方法中，金属结
构（如钢结构）被连接到一个比金属更活泼的金属（作为阳极），使之成为受保护的金属。当这两种金属结合在一起时，会形成一个电池。阳极将消耗自身来保护被保护金属（阴极），从而延长金属结构的使用寿命。
施工流程
下面是牺牲阳极阴极保护的施工流程：
1.确定保护目标：确定需要保护的金属结构，分析腐蚀环境和腐蚀程度。
2.设计系统：根据金属结构的大小和形状设计适当的阳极配置方案，确
定所需的阳极数量和位置。
3.安装阳极：根据设计方案，在金属结构周围安装阳极系统，确保每个
区域都能得到充分的保护。
4.连接电缆：将阳极系统与外部电源连接，以提供所需的电流。
5.监测系统：建立监测系统以监测金属结构的腐蚀情况，及时发现问题
并进行调整。
关键步骤
牺牲阳极阴极保护的关键步骤包括：
•阳极设计：确保阳极的数量、位置和材料选择合适，以充分保护金属结构。
•电流控制：确保外部电源提供稳定的电流，以保证保护效果。
•监测调整：定期监测金属结构的腐蚀情况，根据监测结果进行调整，确保保护效果持续有效。
注意事项
在进行牺牲阳极阴极保护施工时，需要注意以下事项：
•确保阳极系统的安装位置和数量合理，以充分覆盖金属结构的每个区域。
•定期检查阳极系统的工作状态，确保其正常运行。
方案--天然气管道牺牲阳极法阴极保护方案资料
石武客专XXX特大桥跨
天然气管安全保护及排流方案
中铁X局石武客专河南段项目部
2008年11月
一、工程概况
石武客专XX大桥130-131#墩，。与天然气管道形成“十”字交叉口。
根据调查，位于大XX大桥130-131#墩天然气管，管径377mm，天然气管埋深1.3m左右（管顶至地面）。
二、总体保护方案
根据设计要求，开挖至燃气管下0.9m。在天然气管两侧各实施一道钢筋砼支撑墙，支撑墙厚0.3～0.4m，支撑墙距天然气管外壁 1.01m。两道支撑墙之间全部回填中粗砂。在管顶以上0.38m高处放置盖板，盖板搁置于支撑墙上，盖板厚0.35m。由此，盖板与支撑墙形成桥梁体系，路面受力传递至盖板，力再由盖板通过支撑墙及其基础，传递至天然气管下的土体中。整个受力系统不经过天然气管，最大限度的保证了天然气管的安全。保护天然气管的桥梁系统深度2.47m，宽度4.8m，总长12m。基坑采用人工开挖。人工开挖的操作人员之间，必须保持足够的安全距离。由于基坑开挖的深度大于天然气管的埋深，故基坑开挖后，必然存在天然气管腾空的现象。天然气管因底部覆盖物掏空后，管道会产生较大的挠度，从而引发安全问题。为应对该安全问题，拟在10m范围内，在人工开挖暴露出天然气管后，在管道两侧打入3对4m的钢板桩，每对间隔3m左右。在每对钢板桩上应连接一道钢管，燃气管采用钢丝绳吊起后，钢丝绳支撑于钢管。在保证天然气管安全的基础上，并根据支撑墙基础尺寸，钢板桩距天
然气管边0.25m。钢板桩顶低于盖板底，支撑墙施工完毕，黄砂回填至天然气管后，撤掉钢丝绳，切割掉钢管，钢板桩则保留在基坑中。基坑开挖后，若遇水，则需将水排干后，方可施工。为保证回填质量，回填砂采用中粗砂。
牺牲阳极阴极保护法原理
牺牲阳极阴极保护法原理
究竟是什么，牺牲阳极阴极（Sacrificial Anode Cathodic Protection）保护法（Principle）被广泛应用于腐蚀控制工程中，以有效防止金属管道、设备、海底油管及其他金属结构物受到腐蚀衰减，是目前最常用的腐蚀防护方法。它具有结构简单、价格低廉等优势，广泛应用于电力行业、化工行业、航天及船舶行业等，取得了良好的防护效果。
本文将研究牺牲阳极阴极保护法的原理及其实施步骤。
一、什么是牺牲阳极阴极保护法
牺牲阳极阴极保护法的原理基于电解质大气电位腐蚀（Atmospheric Potential Corrosion）的原理，也就是说，金属表面存在一个电位差，若该电位差大于电解质大气电位则发生腐蚀，若小于则不会发生腐蚀。牺牲阳极阴极保护法通过把阴极放置于具有较高电位的金属表面，阳极则放置于腐蚀流体内，使两者之间形成电路，从而使阴极表面电位低于金属表面，其电位差小于大气电位，从而防止金属管道、设备、海底油管及其他金属结构物的腐蚀。
二、实施步骤
（1）确定/选择适当的牺牲体：一般来说，牺牲阳极阴极保护体选用金属如铝、镁或钛合金、锰钢球或碳钢板（极板）等，其电位低于金属表面，但要注意不能选择尿素或硝酸钠等可以支配的牺牲体，以免造成环境污染。
（2）安装加电装置：在阴极（牺牲阳极）安装处，应安装一个
加电装置，将电流送入阳极（牺牲阳极），以保护金属表面。
（3）观察效果：观察金属表面腐蚀变化情况，如果有明显变化，可以根据实际情况调整电流大小。
总之，牺牲阳极阴极保护法广泛应用于工业腐蚀控制，它可以有效防止金属管道、设备等受到腐蚀衰减，同时具有结构简单、价格低廉等优势，是目前最受欢迎的腐蚀防护方法之一。本文已经介绍了牺牲阳极阴极保护法的原理和实施步骤，但是还有一些重要细节可以继续研究，比如如何确定阴极的位置，如何调整电流大小等。未来还需要继续深入研究，以期更好地控制腐蚀，保护金属管道、设备及其他金属结构物。
牺牲阳极阴极保护法原理
牺牲阳极阴极保护法原理
电解质的牺牲阳极阴极保护（SPP）法是电化学的重要而有效的一种保护技术，其原理是使用一种腐蚀速度快的金属（称为牺牲阳极）来保护另一种金属（称为牺牲阴极）。它可以改善电化学反应的稳定性和保护牺牲阴极免受腐蚀，因此在电化学设备中被广泛应用。本文将讨论牺牲阳极阴极保护法的原理，以及它的一些特性、优点和缺点。
牺牲阳极阴极保护法的基本原理是将一种牺牲性金属（如铝、镁或锌）放置在被保护的牺牲阴极的表面上，将其电位调到较低水平以抑制阴极反应。当阴极受到腐蚀时，由于它的电位低于阳极，它就会受到阳极反应的保护，而阳极腐蚀就会被牺牲阳极吸收。因此，在受到腐蚀的情况下，牺牲阳极阴极保护法的作用就是通过牺牲阳极来减少阴极受到的腐蚀。
牺牲阳极阴极保护法可以有效地抑制电化学反应，这是由于它们之间的电位差使得牺牲阳极变得极具电解质吸收作用，而牺牲阴极则受到保护而不受到腐蚀。此外，牺牲阳极阴极保护法还可以提高电解质溶液中特定离子的活性，并使电化学反应产生预期的结果。
牺牲阳极阴极保护法具有许多优点，其中最重要的是它可以提高电解质溶液的稳定性，有效避免因过度的腐蚀而导致的腐蚀现象。此外，牺牲阳极阴极保护法还可以抑制腐蚀，从而使电解质溶液中的重要物质不会被反应成一种更容易腐蚀的产物。另外，由于牺牲阳极阴极保护法可以提高电解质溶液中特定离子的活性，因此它还可以提高反应的效率。
尽管牺牲阳极阴极保护法具有许多优点，但它也存在一些缺点。首先，它需要大量的牺牲金属，因此可能会增加成本。其次，牺牲阳极阴极保护法也可能会降低反应速率，因为它可能会抑制反应产生所需的离子浓度。最后，由于牺牲阳极和阴极有不同的电位，因此会对电解质溶液温度有一定影响。
埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护方案
埋地钢质管道牺牲阳极法阴极保护技术
技术支持单位：拓维地理信息工程
示案例：某燃气公司埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护系统安装
时间：2016年6月18日
（一）原理：
埋地钢质管道牺牲阳极法阴极保护技术是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。
（二）牺牲阳极法阴极保护的优点
1、不需要外部电源；
2、对邻近金属构筑物无干扰或很小；
3、电流输出虽不能控制，但有自动调节倾向，且覆盖层不易损坏。
4、调试后，可不需日常管理；
5、保护电流分布均匀，利用率高。
（三）阳极包的选材
牺牲阳极选择镁阳极包的特点是比重小、电位很负、对铁的驱动加压很大，且单位发生的电量大。镁的标准电极电位为-2.37V(SHE);非平衡电极电位则随腐蚀性介质的性质而变，例如：镁在海水中的电位为-1.5V(SCE)，镁在土壤之中的电位为1.5V至-1.6(SCE)，镁在碱溶液中的电位约为-0.84V(SCE)。镁的电极电位与介质的PH值有密切关系,PH值在酸性围，电位较负，因为生成的腐蚀产物氢氧化镁在碱性介质中是难溶的。
（四）主要应用的规
1、《埋地钢质管道阴极保护电参数测试方法》SY/T0023-97
2、《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规》SY/T0019-97
3、《钢质管道及储罐防腐工程设计规》SY0007-99
4、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-95
5、《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T0017-96 。
牺牲阳极阴极保护法
牺牲阳极法是最早应用的电化学保护法。它简单易行，又不干扰临近的设施。因此在国内国际早已得到普遍的应用。牺牲阳极同时还是抗干扰腐蚀的一种手段。可用来排流、防雷及防静电接地。与强制电流保护法相比，具有独特的优点和功能。因而，牺牲阳极法和强制电流法同样受到人们的重视，此项技术的发展也日臻完善。到目前为此，牺牲阳极法已成为一种成熟的商品技术，一些发达国家均有这种专业性的防腐蚀公司，提供各种规格、型号、类型的牺牲阳极材料，承包牺牲阳极的设计与施工。
近年来，我国的牺牲阳极技术也得到了推广和发展，各种牺牲阳极材料的研究也取得了喜人的成果，镁合金阳极、铝合金阳极、锌合金阳极都已通过了国家鉴定，他们的生产也像标准化、系列化方向发展，并在油、汽田管道上、海船及海上钢质结构物的防护上得到了成功的应用。
牺牲阳极法根据电化学原理，将要保护的金属与一种电位更负的金属或合金相连，被保护的金属作为阴极，负电位的金属或合金作为阳极，所产生的电流使被保护体阴极极化受到防护；而负电位（或电位更负的）金属作为“替死鬼”消耗腐蚀掉
例如：钢闸门的保护，有的就应用这种方法。它是一种比较更为活泼的金属，如锌等，连接在钢闸门上。这样，当发生电化腐蚀时，被腐蚀的是那种比铁更活泼的金属，而铁被保护了。通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分，装上一定数量的锌块，来防止船壳等的腐蚀，就是应用的这种方法。目前，电化学保护发出应用除海水或河道中钢铁设备的保护外，还应用于防止电缆、石油管道、地下设备和化工设备等的腐蚀。
河南汇龙合金材料有限公司
"
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
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 --------------------------------------- 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: -------------------- 8
牺牲阳极的阴极保护法、电位
思 考
请根据生活常识以及金属被腐蚀的原 理，总结金属防护常用的方法有哪些？并 解释这些方法为什么可以达到防止金属腐 蚀的目的。
形成原电池时，让被保护金属作正极(阴极)， 不反应受到保护；而活泼金属作负极(阳极)，反应
受到腐蚀。
牺牲阳极的阴极保护法
用牺牲锌块的方法保护 船身，锌块须定期更换
用牺牲镁块的方法防 地下钢铁管道的腐蚀 镁块必须要定期更换
外加电流的阴极保护法
将被保护金属与另一附加电极作为电解 池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在 外加直流电的作用下使阴极得到保护。
(5)>(2)>(1)>(3)>(4) 序是______________________________
金属腐蚀的快慢程度： 电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞ 原电池的正极＞电解池的阴极
生活中常见的防止金属腐蚀的措施
转动部Hale Waihona Puke Baidu涂油脂
健身器材刷油漆
电线外面包塑料
餐具做成不锈钢
二、金属的防护
(1)制成合金（不锈钢）——改善金属的内部组 织结构(内因) (2)在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、钝 化等 (3)电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法、 外加直流电源的阴极保护法
牺牲阳极阴极保护法
牺牲阳极阴极保护法
牺牲阳极的阴极保护法是在保护钢铁设备上连接一种更易失去电子的金属或合金。例如：钢闸门的保护，有的就应用这种方法。它是一种比较更为活泼的金属，如锌等，连接在钢闸门上。这样，当发生电化腐蚀时，被腐蚀的是那种比铁更活泼的金属，而铁被保护了。通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分，装上一定数量的锌块，来防止船壳等的腐蚀，就是应用的这种方法。目前，电化学保护发出应用除海水或河道中钢铁设备的保护外，还应用于防止电缆、石油管道、地下设备和化工设备等的腐蚀。实质是一种原电池反应。
说法是正确的。阴极保护中的被保护的是阴极，电子是从被牺牲的阳极流向被保护的部分（阴极），也就是说电子是流向阴极的。
同时被保护部分（阴极）、腐蚀环境（电解质）、被牺牲部分（阳极）构成了一个化学电池。在化学电池中电子（负电荷）流入正极。所以被保护部分就是正极。
说法是相同的。
发生氧化作用的极称为阳极，在原电池中，阳极是负极；在电解池中阳极是正极。
与阴极（cathode ）相对应。
成套镁牺牲阳极，由镁牺牲阳极锭1支，一根VV-10㎜2电缆3米，填包料50kg，棉布口袋1条，塑料编织袋1条组成。即棉布口袋内有镁牺牲阳极锭1支其铁芯上焊VV-10㎜2电缆3米1根，焊接处做绝缘处理，并套有热缩管。镁牺牲阳极锭周围均匀分布50kg填包料。棉布口袋外套塑料编织袋1条。镁牺牲阳极适用于在土壤、淡水及海水等介质中工作的钢质设施的阴极保护。以上的镁合金牺牲阳极也可以经组装后提供给客户。裸阳极首先和电缆连接，连接部位用环氧树脂密封。然后加填充料封装在棉布袋里。
地下管道的牺牲阳极法阴极保护
地下管道的牺牲阳极法阴极保护
牺牲阳极(sacrificial anocie)由电位较负的金属材料制成，当它与被保护的管道连接时，自身发生优先离解，从而抑制了管道的腐蚀，故称为牺牲阳极。牺牲阳极应有足够负的稳定电位，以保持足够大的驱动电压：同时有较大的理论发生电量，还要有商而稳定的电流效率。实用的牺牲阳极材料有镁基、锌基、铝基合金三大类。
镁阳极的特点是比重小、电位负，但电流效率低。作为商品的有纯镁、Mg-Mn合金
和Mg- Al- Zn - Mn合金。镁合金适合于土壤电阻率较高的场合。
锌阳极的特点是比重大，单位重量的发生电量小，但它的电流效率较高。目前应用的有
钝锌和Zn- Al- Cd合金（ZAC三元锌）。
纯铝不用作牺牲阳极，因铝容易钝化。铝合金阳极的理论发生电量大，在含氯离子的环境中、阳极性能好，单位发生电量价格便宜。铝合金GalvalumⅡ(AI- 42n -0.04Hg)和 Galvalum Ⅲ (Al- 32n - 0.0151n- O.1S1)适用于海泥中。受此启发，人们正在研究用适当的填包料，使铝合金可用于一般土壤中。
各种牺牲阳极均可按照儒要选择使用。它们制成各种形状和大小。大部分牺牲阳极为铸造状态，截面有梯形、圆形、矩形等。新近已有挤压成型的带状镁阳极。铸造镁合金极常用的规格有8kg、llkg 和14kg。牺牲阳极中部埋置有钢芯，它是在浇铸阳极时埋入的，有一端或两端露出。其目的是引导阳极电流，同时便于固定阳极，并起
到增大阳极机械强度的作用。往往在牺牲阳极周围填充电阻率比土壤低的物质，称为填充料。其中，石膏（即硫酸钙），使阳极腐蚀均匀；膨润土瑟硅藻土，保持±壤水分；添加硫酸钠是为了降低土壤的电阻率。地下管道的牺牲阳极法阴极保护。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
⑵计算所需总保护电流强度I
根据被保护结构物的几何尺寸计算出需被被保护的总面积S（m），就可由保护电流密度i按下式计算所需总保护电流强度It（A）：
It=S•i
对于埋地管道则为：
It=πDL•i
式中D—被保护管道外径，m；
L—管道长度，m。
⑶计算牺牲阳极接界电阻Ra
牺牲阳极的接界电阻是决定牺牲阳极输出电流的关键影响因素之一。它可通过实验测量或计算获得。经过一系列推导可获得接界电阻的计算公式，文献资料报道的阳极接界电阻的计算公式很多，现推荐以下一些计算公式：
①在土壤环境中的牺牲阳极接界电阻,即接地电阻的计算公式
a. 单支立式圆柱形牺牲阳极无填料（即填包料，下同）时，阳极接地电阻的计算公式为：
RV1=p/2πL（In2L/d+1/2ln〔4t+L〕/〔4t-L〕）
b. 单支立式圆柱形牺牲阳极有填料时，阳极接地电阻的计算公式为：
RV2= p/2πLa（In2La/D+1/2ln〔4t+L〕/〔4t-L〕+pa/p×In×D/d）
c. 但是水平式圆柱形牺牲阳极有填料时，阳极接地电阻的计算公式为：
Rh= p/2πLa（In2La/D+In×La/2t+pa/p×In×D/d）
以上三式中，La＞＞d,t＞＞La/4。
式中R和R—分别为立式和水平式的阳极接地电阻(R无填料，Rv2有填料)，Ω；
p和pa—分别为土壤和阳极填料的电阻率，Ω•m；
L和L—分别为阳极和阳极填料柱的长度，m；
d和D—分别为阳极和填料的直径，m；
t—阳极中心至地表面的距离，m。
对土壤中金属结构物进行牺牲阳极保护时，为提供足够的保护电流及施工安装方面的考虑，常采用多支阳极并联安装方式。对一个阳极组的总接地电阻R（Ω）可按下式计算：
Rt=η×R/n
式中n—并联阳极支书；
η—并联阳极修正系数。
多支阳极并联的总结地电阻一般比里理论计算值大，这时阳极直接按屏蔽作用的结果。可按照实际情况根据阳极之间的距离、并联支数及阳极长度在图4-23中火表4-29中选取修正系数η。
②在水环境中的牺牲阳极接界电阻，即接水电阻的计算公式
长条形阳极的接水电阻R（Ω）计算公式为：
Ra= p/2Πl(In×4L/r-1)
式中L—阳极的长度，cm；
P—水介质的电阻率，Ω•cm；
R—阳极的等效半径，cm，S=（长+宽）/2，长≥2×宽。
b. 板状阳极的接水电阻RA(Ω)计算公式为：
RA=p/2S
c．镯式阳极的接水电阻RA(Ω)计算公式为：
RA=0.315p/
A为阳极横截面积，cm2。
式中，S为阳极两边的平均长度，cm；且式中，A为阳极表面积，cm。
⑷计算单支阳极的输出电流I
对牺牲阳极-土壤-被保护结构物（阴极）构成的点回路，根据欧姆定律可按下式计算单支阳极的输出电流Ia：
Ia=(EC-ΔEC)-(Ea+ΔEa)/Ra+Rc+Rw≈ΔE/Ra
式中 Ia—单支阳极输出电流，A；
Ec和Ea—分别为阴极和阳极的开路电位，V；
△Ec和△Ea—分别为阴极和阳极的极化电位值，v；
Rc和Ra—分贝为阴极和阳极的接界电阻（接地或接水电阻），Ω；
Rw—导线电阻，Ω；
△E—阴极和阳极工作时的有效电位差，在这里就是所谓驱动电压，V。
当R合R可忽略不计时，可获得相应的近似式，见式（4-19）。显然，单支阳极的输出电流主要取决于阳极的接界电阻R。
也可根据经验公式来计算单支阳极输出电流，由此可省却一系列复杂的计算，下面列出美国HARCO防腐蚀公司对埋
地镁阳极和锌阳极总结地经验公式：
Img=150000Fy/p
Izn=150000Fy/p
式中Img和Izn —分别为单支镁阳极和单支锌阳极的输出电流，mA；
P—土壤电阻率，Ω•cm；
f—质量系数，可查表4-30获得；
Y—被保护技能书对地（水）电位修正系数，可查表4-31获得。
当被保护金属结构物表面敷有良好的防腐层时，阳极输出电流将显著小于裸金属条件下的输出电流。此时，是（4-20）和（4-21）的系数可考虑分别减小20%。