深井阳极
深井阳极系统的安装操作规程
深井阳极系统的安装技术使用说明书河南汇龙合金材料有限公司技术部刘珍深井阳极系统安装的最主要的步骤包括：钻孔、电测孔、在孔内设置阳极，泵入回填料，完成以上安装直到地表密封。
为了成功地完成每一步，有必要使用合适的设备安装技术。
尽管许多设备类型和安装方法可以使用，但在选择设备上和极化安装上，存在一些基本的考虑因素。
深井阳极地床的选址原则：.深井阳极地床与被保护构筑物距离不小于80米。
..地床不宜设在低洼处、死水区及排水区。
..地床应避免设在有害物质污染的区域。
..阳极井开口位置应高于洪水位。
..土层厚、无石块，便于施工。
.阳极安装之前，钻井应当进行电测井程序以确定阳极最佳设置位置。
根据用到的特定技术，需要的测试设备仅是孔内电极、电阻测试仪以及地表接地点或测试电极。
还需要使用支架，以降低并恢复探测电极。
可以通过使用一个架于钻孔之上的滑轮来实现。
为了确定探测电极在孔内的精确位置，相互连接的导线应该在校准的标记处做标记。
在深井阳极系统内设置碳回填料时，选择设备和安装结构可以有许多种不同的方式，对大多数安装过程而言，强烈推荐碳回填料从底部想上泵入孔内，而不是从孔顶部倒入。
一般来讲，通过对钻孔用的循环系统作简单修改后，钻具可以用于泵送碳回填料。
第一，必须确立两个流体循环流路。
其中一个是闭合回路，它通过混合罐来促进碳浆料的混合。
另一个流路是从混合罐流经孔内管，用来设置回填料。
每个流路的流速通过流量控制阀来控制并调节。
深井阳极主要适用于大型长输管线、城市管网、水电工程、表层土壤电阻率高的地区埋地金属构筑物的阴极保护。
是长输管线、城市管网、区域性保护的主要技术之一。
结构特点：深井阳极系统有深井阳极体、内导气装置、填充料、电缆、护井装置等结构组成。
深井阳极根据要求可采用贵金属氧化物阳极、高硅铸铁阳极。
详情咨询：河南汇龙合金材料有限公司刘珍。
深井阳极安装规则和注意事项、深井阳极井分类
深井阳极的安装深度一般在20米以下的竖直阳极，使用范围一般采用在空间狭小或者土壤电阻率比较高的地方等。
之所以采用深井阳极优点有：阳极距离被保护金属之间有一定的距离，使阳极释放的电流能更好的分布均匀。
还可以减少对其他金属结构的腐蚀干扰。
深井阳极多采用的混合金属氧化物筒状阳极和硅铁阳极，填埋料大多采用焦炭。
在安装时根据施工设计要求打阳极井，在阳极井中先填充一些焦炭，然后将阳极体逐段下到井中，安装完毕后再向井中填充焦炭，再向阳极井中灌水，使焦炭充分吸收水分以增加阳极体的导电性，最后对阳极井进行回填开口式阳极是指不用回填料将井填起来,主要应用在地下水位非常高的环境中,这种环境能保证阳极全年都能得到水分浸泡。
这种阳极井应该在施工的时候及时用混泥土将阳极井的内壁保护起来,以防止受到施工或者时间的影响造成井壁坍塌。
开口式深井阳极的优点是:安装简单,日后维护也很方便;如果采用的是线状阳极,安装施工起来会更加简单易行。
非常适合在沿海地区以及地下水位非常高的南方地区使用。
闭口阳极是指使用回填料将阳极井中的阳极体填起来,起到降低接地电阻的作用。
这种形式的深井阳极在安装施工上非常复杂,特别是将回填料填入阳极井的时候,对阳极体的影响非常大。
如果在在这种施工过程中出现问题,将很难修复。
因此,影响闭口式深井阳极质量的因素不仅限于阴极保护系统的设计、阳极材料的质量还有焦炭的回填方式,这些都是在施工过程中非常关键的。
在将填料放进阳极井中的时候,为了防止小颗粒的填料会浮在水面上造成填料间空隙大的问题,所以大多采用深井泵将填料浆打入井底。
这种方式直接提高了回填质量,保证了阳极的质量,而且大大减少了施工时间。
回填料的材料也从以前的冶金煅烧焦炭转变成了现在的石油煅烧焦炭。
深井阳极安装时与套管的距离也在50-300米之间，地床条件的选择跟浅埋阳极相同。
在安装阳极时，首先阳极体的导气管要对齐，以便于气体的排出，避免造成“气阻”现象，同时用固定螺栓将阳极体进行固定连接。
深井阳极地床
深井阳极地床深井阳极地床深井阳极地床在表层土壤电阻率比较高且随着深度加深土壤电阻率减小的地方。
这种安装形式建议用于人口密集地区，以及用于所需空间比较小、电压锥较小，避免对外部构筑物产生干扰的局部阴极保护。
深井阳极地床由若干个并联连接的单支阳极组成，它们安装在深50~100m、直径0.3m的钻孔里。
可以用各种方法钻孔，常用的“空气举升法”已被证明特别合适。
深井阳极地床深井阳极地床在表层土壤电阻率比较高且随着深度加深土壤电阻率减小的地方。
这种安装形式建议用于人口密集地区，以及用于所需空间比较小、电压锥较小，避免对外部构筑物产生干扰的局部阴极保护。
深井阳极地床由若干个并联连接的单支阳极组成，它们安装在深50~100m、直径0.3m的钻孔里。
可以用各种方法钻孔，常用的“空气举升法”已被证明特别合适。
深井阳极地床深井阳极地床在表层土壤电阻率比较高且随着深度加深土壤电阻率减小的地方。
这种安装形式建议用于人口密集地区，以及用于所需空间比较小、电压锥较小，避免对外部构筑物产生干扰的局部阴极保护。
深井阳极地床由若干个并联连接的单支阳极组成，它们安装在深50~100m、直径0.3m的钻孔里。
可以用各种方法钻孔，常用的“空气举升法”已被证明特别合适。
深井阳极地床深井阳极地床在表层土壤电阻率比较高且随着深度加深土壤电阻率减小的地方。
这种安装形式建议用于人口密集地区，以及用于所需空间比较小、电压锥较小，避免对外部构筑物产生干扰的局部阴极保护。
深井阳极地床由若干个并联连接的单支阳极组成，它们安装在深50~100m、直径0.3m的钻孔里。
可以用各种方法钻孔，常用的“空气举升法”已被证明特别合适。
深井阳极地床深井阳极地床在表层土壤电阻率比较高且随着深度加深土壤电阻率减小的地方。
这种安装形式建议用于人口密集地区，以及用于所需空间比较小、电压锥较小，避免对外部构筑物产生干扰的局部阴极保护。
深井阳极地床由若干个并联连接的单支阳极组成，它们安装在深50~100m、直径0.3m的钻孔里。
深井阳极阴极保护系统原理图
会签栏 CONFIRMATION 专业 签字 日期 专业 签字 日期
～220V
恒电位仪控制柜
电源开关
ABG RS485
阳极
阴极 参比2 参比1 零位接阴
L相
N相
地线 机壳接地
阳极汇流电缆 YJV22-0.6/1kV 1x35mm²
阴极电缆 YJV22-0.6/1kV 1x16mm²
参比电极电缆 RVVP22 2x2.5mm²
300
200
零位接阴点
≥
阴极通电点 法兰
阴极保护电流
阳极接线箱
深井阳极地床 深井阳极阴极保护系统图
建设单位
CLIENT
中国航空油料有限责任公司 珠海分公司
项目名称
PROJECT TITLE
珠海金湾机场改扩建项目
工程名称
ITEM TITLE
供油工程-机坪加油管线
职责 姓名
FUNCTION NAME
审定人 杨思坤
DESIGN QUALIFICATION GRADE: ASIGN CERTIFICATE NUMBER: A111003775
控制台操作面板 控制台操作面板
控制电位 保护电位 输出电位 输出电流
控制电位 保护电位 输出电位 输出电流
A B（备用机）
接地网
汇入阳极电缆 YJV22-0.6/1kV-1x35mm²
新型深井阳极的特点
新型深井阳极的特点
外加电流式阴极保护技术是阴极保护的一个重要方法，它所使用的辅助阳极从材料方面看，经历过废钢管、石墨电极、高硅铸铁阳极、磁性氧化铁阳极和镀铂钛阳极等阶段，阳极体埋设方式也从横埋竖栽的浅埋式发展到深井阳极，另外为克服深井阳极运行中产生的气阻缺陷，又开发出可更换式深井高硅铸铁阳极。
但是此类阳极仍有以下弊病：1阳极自溶性消化使阳极与电缆接头易失效，且使阳极体表面氧化物堆积而增加接地电阻;2深井阳极工作时产生气阻现象，从而引起阳极失效。
贵金属氧化物即混合金属氧化物（MMO）在我国广泛存在，用此类氧化物烧结于导电体表面作为深井阳极体，在克服上述缺陷上有了较大的改进，越来越受到重视。
其特点是：1允许输出电流量大，自溶性消耗率低，仅有20mg/（A`a ）；2阳极与电缆接头经特殊设计失误的几率极低；3氧化物消耗率低接地电阻增加很缓慢；阳极预制体又设有排气管直通井口，阳极产生的气体可排到大气中去，避免了气阻现象。
贵金属氧化物新型深井阳极自溶性消耗率低，阳极寿命长，特设有排气结构，克服了深井阳极产生气阻的危害及必
须不断更新、维修阳极体的麻烦。
深井深至自然水丰富的层位，阳极接地电阻低，整个保护回路阻抗低，有利于电流均匀发散，且传输距离较远，测试表明沿线电位降幅小且很均匀，保护效果好且对相邻的其他金属管道干扰较小。
天然气燃气管线外加电流深井阳极的设计及安装
天然气燃气管线外加电流深井阳极的设计及安装河南汇龙合金材料有限公司技术部编制刘珍2020年5月25日深井阳极是深度在15米以下的竖直阳极。
主要用作地表空间狭小或地表土壤电阻率高的场合下的阴极保护系统阳极。
采用深井阳极的优点之一是阳极距离被保护结构有一定距离，使保护电流的分布更加均匀，另外，也会减小对其他埋地金属结构的腐蚀干扰。
为了便于阳极的安装，保证工程质量，近年发展的混合金属氧化物阳极串得到了广泛应用1.阳极串及电缆：阳极串是将几支混合金属氧化物筒状阳极固定在一根阳极电缆上，混合金属氧化物阳极具有不消耗、电流输出大、体积小、重量轻的优点。
与之相对应的阳极电缆应耐侵蚀。
阳极工作时，阳极反应会产生氯气并使阳极电缆处于酸性介质中。
因此，阳极电缆的绝缘层要能够抵抗氯气的侵蚀。
经常采用的阳极电缆绝缘层为PVDF/HMWPE。
截面积一般是8–10mm2。
2.土壤电阻率土壤电阻率在深井阳极设计中有很大的影响，它决定阳极的用量、阳极井的直径以及深度、电源设备的功率等。
一般将阳极位置选在土壤电阻率低、土质均匀的地点。
电阻率有两种方式获得，一是现场测试，二是利用现有的阴极保护系统进行估算。
阳极的接地电阻一般占系统电阻的85%。
如果附近的阴极保护设施输出电压40V，电流20A，则该系统的电阻为2 欧姆。
阳极的接地电阻为2x0.85=1.7ohm。
据此，可根据相应阳极地床的电阻公式计算出土壤的电阻率。
阳极接地电阻将直接影响系统的运营成本，一般来讲，接地电阻不大于0.5 欧姆。
在外加电流阴极保护系统中与直流电源正极连接的外加电极称为辅助阳极，作用是使电流从阳极经介质到达被保护结构的表面。
辅助阳极用作阴极保护系统中的辅助电极，通过自身的溶解，与介质、电源、管道形成电回路。
辅助阳极在不同的环境中使用不同的材料，有高硅铸铁阳极，铂钛阳极，铂铌阳极，石墨阳极以及埋地金属氧化物阳极等。
在土壤中常用的辅助阳极材料一般有碳素钢，铸铁，高硅铸铁，石墨，磁性氧化铁，柔性阳极，铂及镀铂材料。
深井阳极浅埋阳极阴极保护设计施工 行业标准
深井阳极浅埋阳极阴极保护设计施工行业标准河南汇龙合金材料有限公司2019技术部深井阳极的安装深度一般在20米以下的竖直阳极，使用范围一般采用在空间狭小或者土壤电阻率比较高的地方等。
之所以采用深井阳极优点有：阳极距离被保护金属之间有一定的距离，使阳极释放的电流能更好的分布均匀。
还可以减少对其他金属结构的腐蚀干扰。
深井阳极多采用的混合金属氧化物筒状阳极和硅铁阳极，填埋料大多采用焦炭。
在安装时根据施工设计要求打阳极井，在阳极井中先填充一些焦炭，然后将阳极体逐段下到井中，安装完毕后再向井中填充焦炭，再向阳极井中灌水，使焦炭充分吸收水分以增加阳极体的导电性，最后对阳极井进行回填开口式阳极是指不用回填料将井填起来,主要应用在地下水位非常高的环境中,这种环境能保证阳极全年都能得到水分浸泡。
这种阳极井应该在施工的时候及时用混泥土将阳极井的内壁保护起来,以防止受到施工或者时间的影响造成井壁坍塌。
开口式深井阳极的优点是:安装简单,日后维护也很方便;如果采用的是线状阳极,安装施工起来会更加简单易行。
非常适合在沿海地区以及地下水位非常高的南方地区使用。
闭口阳极是指使用回填料将阳极井中的阳极体填起来,起到降低接地电阻的作用。
这种形式的深井阳极在安装施工上非常复杂,特别是将回填料填入阳极井的时候,对阳极体的影响非常大。
如果在在这种施工过程中出现问题,将很难修复。
因此,影响闭口式深井阳极质量的因素不仅限于阴极保护系统的设计、阳极材料的质量还有焦炭的回填方式,这些都是在施工过程中非常关键的。
在将填料放进阳极井中的时候,为了防止小颗粒的填料会浮在水面上造成填料间空隙大的问题,所以大多采用深井泵将填料浆打入井底。
这种方式直接提高了回填质量,保证了阳极的质量,而且大大减少了施工时间。
回填料的材料也从以前的冶金煅烧焦炭转变成了现在的石油煅烧焦炭。
深井阳极安装时与套管的距离也在50-300米之间，地床条件的选择跟浅埋阳极相同。
在安装阳极时，首先阳极体的导气管要对齐，以便于气体的排出，避免造成“气阻”现象，同时用固定螺栓将阳极体进行固定连接。
深井阳极阴极保护对站区管道的影响
深井阳极阴极保护对站区内金属构筑物的影响1、根据国家设计规范21448-2008《埋地钢制管道阴极保护设计规范》的规定，外加电流阴极保护的阳极地床与管道或其他埋地金属构筑物的垂直距离不得小于30米。
该工程中阳极地床设置在站区内，深埋地下60米，与储罐相对较远，直线距离远大于30米，因此对站区内储罐、管道等其他埋地金属构筑物无影响。
2、该深井阳极在阳极体顶部到井口的部分均填充粒径为20-40的石子，填充石子的作用除了起到涵水和导气的作用外，还可以避免阳极电流向地表方向辐射。
减少对地表埋地金属构筑物的干扰，并对远方大地的被保护管道提供均匀的保护电流。
3、该工程阴极保护在管道的两端均采用绝缘法兰将保护管道部分与非保护管道部分进行电绝缘，且在绝缘法兰处加装等电位连接器进行保护，不但可以将非保护管道部分与管道部分充分绝缘，减少阴极保护电流的损失，防止非保护部分管道因阴极保护的干扰而腐蚀，而且可以减少阴极保护电流，降低成本。
4、所谓阴极保护电流对埋地金属构筑物的干扰是指阴极保护电流过大（一般在-1.5V以上）而对非保护部分埋地金属构筑物产生的干扰，而该系统设定的阴极保护电位一般介于-0.85V~-1.25V之间，当电位超出设定的范围一定的幅度恒电位仪便会自动断电。
远远低于管道的最大保护电位-1.5V和牺牲阳极的自然电位-1.65V。
不但可以为保护部分管道提供适当的保护电流，而且可以防止大电流对其他埋地金属构筑物的干扰。
5、站区内的油罐等已采取阴极保护的系统，因为本身阴极保护的自动调节作用，不会受到其他阴极保护的干扰。
6. 恒电位仪存放于中国石油汇鑫油品储运公司阴保间中，归汇荣石油储运公司所有，并由汇荣石油储运公司相关负责人负责定期维护。
综上所述，该阴极保护工程深井阳极地床设置位置合理，施工工艺安全合理，符合设计规范对阴极保护的要求，在对保护部分管道提供充分阴极保护的情况下，不会对站区内非阴极保护的埋地金属构筑物造成干扰，是安全、合理、有效的。
相对于浅埋阳极,深井阳极的优点、深井阳极的检测与维护方法
国内外广泛应用深井阳极对储罐底板进行阴极保护。
相对于浅埋阳极,深井阳极的优点有:阳极与被保护的设施结构之间有一段距离,可以使阴极保护电流分布的更均匀;而且可以减少对其他埋在周围的金属设施的腐蚀干扰。
深井阳极的采用的材料一般多采用硅铁阳极或者采用混合金属氧化物筒状阳极,铺设好阳极后用冶金焦炭或者煅烧石油焦炭回填阳极沟。
深井阳极占地少,接地电阻小而稳定,可以减少甚至避免可能存在的屏蔽和干扰现象,适用于已建大中型储罐补加阴极保护系统。
应用深井阳极必须有合适的地质结构,受地下水文条件制约,设计施工存在一定的限制和难度,一旦建成调整非常困难。
因此储罐阴极保护工程设计的关键在于合理确定深井阳极埋深和位置。
目前阴极保护工程设计中,深井阳极埋深和位置的确定大多根据以往阴极保护工程经验,或利用“移动阳极法”、试算法、外推法和电位叠加法近似估算,缺乏理论指导。
阴极保护工程设计规范规定:深井阳极与储罐水平距离必须大于30m眼1演,但没对埋深作出具体规定,从施工和经济方面考虑,使用单阳极是最实用的,因此研究单支深井阳极埋深对储罐底板保护电位的影响具有实际意义。
使用数值方法研究阴极保护体系电位和电流分布是阴极保护工程设计的发展方向。
在设计深井阳极工程的时候,选择回填料也是至关重要的,回填料主要作用就是减小阳极的接地电阻,因为阳极的反应都会转嫁到回填料上,所以回填料可以减少阳极自身的消耗,保持阳极井的形状。
据此,可以了解到可以作为回填的材料必须具有低电阻率,小颗粒高密度等特性。
目前,市场上的回填料主要是两种:一种是石油焦炭另一种是冶金焦炭。
这里主要推荐的其中的一种是石油焦炭,因为这种材料是通过高温烧制而成,导电性和均匀性都非常出众。
焦炭回填料填入阳极井的时候最好采用泵将焦炭从阳极井底部打入井中。
之前说选用填料一定要选择电阻率低的,主要是因为这样可以尽可能的减少阳极的使用消耗量。
简单来讲,假设在相同的施工环境下,并且使用的阳极井的尺寸大小也是相同的的情况下,选用的回填料电阻率越低,阳极间距就越大;相反,选用的电阻率越小,阳极的间距就会越小。
深井阳极施工完整方案
深井阳极施工安装方案河南汇龙合金材料有限公司刘珍阴极保护材料、牺牲阳极保护、外加电流保护、阴保辅助材料、管道材料河南汇龙合金材料有限公司技术部：刘珍编制：2018年8月内部资料请勿外传1.1深井阳极施工方案深井阳极施工安装，在合适位置（根据现场条件选取）打一眼直径为300毫米，深≥40米井。
每口井安装3支Φ219*6000mm贵金属氧化物阳极，深井地床位置距管道约50-200米，并铺设阳极电缆，阳极电缆引入阴保机柜接入恒电位仪。
施工工艺（1）施工准备施工前，勘查施工现场，了解阴极保护站内外设施的分布和施工要求。
施工前作好备料工作，所有材料、设备的规格型号与设计相符。
各种设备到现场后，要根据装箱单开箱检查、清点，各种零部件、随机工具和设备资料应齐全完整。
（2）施工简图在深井位置安装井架及其它钻井附属设备，使用直径300钻头（3）深井阳极深井施工深井为直径300毫米，深40米井。
首先选择合适位置（根据现场条件选取）钻取深井。
开始钻井，如需要在钻井时加套管。
当钻井达到预定深度时，停止钻井，取出钻头。
准备安装预制阳极体。
（4）深井阳极安装深井阳极安装施工必须在深井施工后立即开始。
首先检验预制阳极体引线电缆是否完好。
将吊装车辆布置在吊装位用钢丝将预制阳极体连接将预制阳极体掉起，慢慢移动到井口，释放钢丝，将阳极慢慢放入井内。
当预制阳极上端面，距井口1米时，将第一支阳极体电缆穿过第二支预制阳极体排气管。
将第一支阳极固定；用钢丝将第二支预制阳极体连接，掉起慢慢移动到第一支阳极位置，将第一支阳极体与第二支阳极体进行焊接。
焊接处用热收缩套进行包解开第一支阳极的固定，释放钢丝，当第二根预制阳极上端距井口1米时，安装第三根阳极。
重复此步骤当预制阳极到达井底时，回填碎石至井口。
安装排气管和电缆管弯头。
按图纸砌阳极井座井架。
1.2阳极电缆敷设3根预包装阳极引出电缆进入防爆接线箱，从防爆接线箱中引出一根汇总阳极电缆经过穿管沿墙敷设进入阴保间，接入恒电位仪。
钛极氧化物深井阳极 3053000预包装高硅铸铁深井阳极钛基阳极的设计和安装
钛极氧化物深井阳极 305*3000预包装
高
硅
铸
铁
深
井
阳
极
钛
基
阳
极
设
计
和
安
装
河南汇龙合金材料有限公司
钛基网状阳极是外加电流上的辅助阳极，它的主要优点是它的排流量大，预期寿命长。
钛基阳极可以做成各种形状，对于新建结构可考虑采用钛带网，为了避免由于阳极的表面产物而影响阳极与水泥浆的粘结，钛阳极表面的电流密度应限制在108mA/m2。
带状钛基阳极对于新建混凝土结构是非常合适的，阳极可以通过非金属的夹子固定在钢筋笼上，通过混凝上形成电流回路。
带状阳极固定在钢筋笼中，在混凝土浇注中应有很少的截面和尽可能少地占用空间。
建议在混凝土浇注过程中应对阳极进行电监测以确保阳极和钢筋之间没有短路。
这个程序会破坏掉短路通道的接触，并对混凝土、阳极、钢筋产生最小的影响。
钢筋混凝土结构所应用的阴极保护在我国正处于研究阶段，但它产生的影响是非常大的。
深井阳极和浅埋阳极的主要用途
深井阳极和浅埋阳极的主要用途
深井阳极系统的阳极选择取决于多种因素，包括特定的环境、可用空间和输出电流。
实用性和成本是要考虑的主要因素。
深井阳极/浅埋阳极的主要用途:深井阳极适用于大型长距离管道、城市管网、水电工程、地表土壤电阻率高的地区的埋地金属结构的阴极保护。
该系统由深井阳极体、内导气装置、填料、电缆、井保护装置等结构组成。
根据要求，深井阳极可采用贵金属氧化物阳极和高硅铸铁阳极。
一旦选择了阳极，就应该用深井阳极所需的设计电流除以单阳极的最大推荐输出电流来确定所需阳极的最小数目。
单个阳极在特定环境下的推荐最大输出电流将在供应商提供的产品规范中给出。
这些信息有时会以不同尺寸的阳极对应的阳极电流密度的最大推荐值的形式出现，因此必须相应地计算每个阳极的输出电流值。
当然，如果用以上要求的最小阳极。
深井阳极安装使用问题及解决办法
深井阳极安装使用问题及解决办法
深阳极地床与浅埋地床相比起来，通常情况下，由于现场施工复杂，维修和更换难度较大。
因此，要合理解决现场施工安装的便利性问题。
阳极应正确放置在设计深度，以确保现场安装质量。
深井阳极的使用寿命高硅铁阳极应避免由于提示效果需要解决的主要问题是深阳极地床提前将失败由于柱头效应和空气阻力,而阳极地床接地电阻尽可能最低,不会导致直流杂散电流干扰周围地下金属结构。
1. 使用寿命
①电流密度和消耗速率
阳极体中串联镀钛贵金属氧化物阳极具有优良的电化学活性，极化小，在土壤中的电化学稳定性好，耐酸性环境极强。
根据有关部门的考验,当阳极用作外部辅助阳极电流保护土壤,工作电流密度条件下的100 /平方米,无论气体进化反应或氯反应发生在阳极表面在操作过程中,其电化学性能不降低,因为土壤酸化以及工作环境变得恶劣。
同时，它的消耗率非常低，消耗率小于6mg / a·a，电流密度和消耗率指标远好于高硅铁阳极，设计寿命不小于30A。
外加电流阴极保护深井阳极施工说明
外加电流阴极保护深井阳极施工安装说明深井阳极是深井阴极保护技术的重要组成部分，是保护电流的发散单位；深井的钻建质量及阳极的安装质量直接影响着整个油田区域性阴极保护的保护效果。
为了保证钻井质量及阳极安装质量，河南邦信阴极保护施工公司特编制以下施工说明及要求。
施工说明及要求：1、阳极井（1）阳极井钻机：最低能够吊动两吨重量的物体；或与其相匹配的钻井；同时必须保证钻机的正常运行工作。
（2）井架与井座：必须与地面保持垂直，不得倾斜，井座一定要牢固，吊装阳极体井架升起的高度不得小于8米并与地面垂直。
同时，载重量不得小于2吨。
井径：先用450mm的钻杆钻深5m，取出钻杆后加装护井钢套管（450*4*5000）后，再换用350mm的钻杆钻至图纸所要求的深度，并且在钻井的过程中要不断加膨润土和用黄泥固井，防止井塌，同时，钻井的工程中井径必须一致，井必须和地面保持垂直，严禁出现喇叭口或缩井现象。
井钻好后，井内必须充满水，以保养井，原则上，不得超过1小时；并检测井是否达到设计的规定要求。
2、分段预制式阳极体的组合装配现场焊接分段预制式阳极体，保证阳极体中心线重合并垂直。
在吊装焊接时，第一组阳极引线从第二组阳极排气管中穿出，这时，可焊接一、二组阳极体，焊接时，273夹板必须夹紧阳极体，以免阳极体掉进井内；焊接第三组阳极体时，第一、二组阳极引线从第三组阳极排气管中穿出。
三根阳极引线捆绑在一起，准备安装排气管；在焊接过程中，焊接必须紧固、牢靠，必须焊接两遍，并不得出现气孔、加渣；装配焊接好一段，下井一段，装配焊接是在吊装下井过程中进行的。
焊接阳极体的焊接人员必须持有焊接等级证书，同时必须保证焊接设备运行正常及焊接工具齐全。
3、组合装配式阳极体整体吊装下井阳极体必须吊装在阳极井中的中央部位，在三组阳极体吊装组和装配完后整体下井，用12的钢丝绳一头穿过阳极体两边的吊环用钢丝卡卡紧。
另一头连接到卷扬机上开始慢慢下放，辺下方边安装排气管，下方同时将阳极体上的排气孔捅开，安装排气管时，阳极引线电缆从排气管中穿插时，不要将阳极引线电缆外的保护皮磨破，同时排气管必须和阳极体上的排气管接头连接好并保持垂直。
深井阳极阴极保护施工工法
深井阳极阴极保护施工工法一、前言随着现代工业的发展和技术的进步，金属结构的防腐蚀问题成为了一个重要的话题。
因为金属结构在自然环境中很容易受到氧化、腐蚀等侵袭，而这些侵袭往往会对金属结构的强度和使用寿命造成巨大的影响，甚至可能导致结构崩溃。
深井阳极阴极保护施工工法就是针对金属结构的防腐蚀问题而提出的一种技术方案。
本文将对深井阳极阴极保护施工工法进行详细介绍，包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例等方面。
二、工法特点深井阳极阴极保护施工工法是一种针对金属结构的防腐蚀工法，其主要特点有：1、施工区域不受限制。
深井阳极阴极保护施工工法可以在任何地形、地势条件下进行，不受地域、气候等条件的限制。
2、防腐效果优良。
该工法可以有效地防止金属结构的腐蚀问题，在实践中证明具有较好的防腐效果。
3、使用寿命长。
经过深井阳极阴极保护施工工法处理过的金属结构具有较长的使用寿命，避免了突发的安全事故。
4、施工安全性高。
深井阳极阴极保护施工工法采用了先进的施工技术、机具设备和安全措施，施工过程中具有较高的安全性。
5、适用范围广。
该工法适用于各种类型的金属结构，包括桥梁、水泥构筑物、水产养殖设施、乡间小道防滑铁链等。
三、适应范围深井阳极阴极保护施工工法适用于以下范围：1、各种类型金属结构2、海洋工程、水上建筑、输气管道、石油化工设施等湿度较大或腐蚀介质较强的环境下3、各种地形、地貌条件下4、公路、铁路等各种交通巨变及其隧道或设施5、发电厂、化工厂、水泵房、市政设施等特殊领域四、工艺原理深井阳极阴极保护施工工法依赖于阳极阴极原理实现金属结构的防腐蚀。
在金属结构表面设置阳极和阴极，利用电流的作用，使得阳极中的金属离子向阴极中的金属离子流动。
这样可以避免金属结构中出现阳极和阴极电位的差异，从而减少腐蚀的发生。
具体来说，深井阳极阴极保护施工工法包括以下几个步骤：1、深井掘进首先需要在金属结构周围挖掘深井，深度通常在30m左右。
深井阳极
深井阳极1打井前期考虑：首先应了解打井处地质构造，如地层、岩石、层序、厚度和性质，地下水静止或流动情况，搜集有关资料可取水井挖掘公司、采油和采气公司，地质调查局等有关机构。
2.深井阳极分二大类型：A)开放孔型深埋阳极：1).开放孔型深埋阳极地床，需长年有液状电解质;2) 开放孔型深埋阳极需全孔深的非导电性套管，用以防止钻孔塌方;3)不存在气阻;4) 开放孔型深埋阳极地床，阳极及其引线易于检查、修理和更新。
B)填充型深埋阳极：1)组装阳极：用经选择的导电性回填物完全充填的阳极;2)深埋阳极地床对气阻比较敏感，需要特殊考虑;所谓气阻指阳极被足够量的氧和氯气或其它气体所包围而阻止它与电解质接触，而使电阻增加使电极电流输出降低;3)难于夯实深埋地床阳极周围的回填料，未压实或缺乏回填物会加速阳极变坏。
深、浅阳极地床几点说明：1)与相同电流输出的浅埋地床比较，深埋地床的价格比较高，2)对于某些复杂构筑物，为了使保护电流分布良好，可能需要浅埋地床做补充，3)由于深埋阳极安装和维护费用较高，必需对材料选择给以特殊考虑。
阳极：1)石墨和高硅铸铁阳极有缩颈现象，不均匀溶解而使阳极寿命缩短，2)镀铂的钛阳极、镀氧化钌的钛阳极(金属氧化物电极)均属不溶性阳极，性能好、排流量大、寿命长，是很有前途的阳极材料，应考虑用于开放型地床，这些昂贵的阳极材料制成小直径的线状阳极，使用中对过电压予以考虑。
3)所用阳极的个数和材料取决于环境，总的设计电流输出，每根阳极的大小和重量，地床电阻，透气性，予期使用寿命等设计因素。
4)不溶性阳极的安装形式可采用连续并延伸至地面的开放式深井阳极，不带回填料，阳极及其引线易于检查、修理和更新。
阳极不存在气阻，没有溶解产物，不会对现有环境造成污染。
阳极引线：1)每根阳极应备以单独的绝缘引线2)引线的大小应由机械和电气要求确定3)阳极引线不得在液状电解质液面下编接4)引线绝缘：绝缘选择根据予期周围条件来进行采用连续涂层，具有一定绝缘性、抗磨和抗应力断裂性质5)地下水中不包含氯化物或其它卤素元素离子的电解质，采用平均绝缘厚度为25mm的高分子聚乙烯。
方案-深井阳极安装施工中的注意事项
河南汇龙合金材料有限公司编制刘珍技术部深井阳极安装施工中的注意事项深井阳极床因具有占地面积小、保护电位均匀、接地电阻相对较小等特点.在许多复杂环境下的钢质管道阴极保护工程中得到应用。
1阳极井位确定与打井方式选择阳极井井位的选择应在符合规范及设计要求的前提下，尽可能选择地势平坦、与周围环境设施(特别是金属设施)相河南汇龙合金材料有限公司编制刘珍技术部互影响小、方便钻井设备作业以及便于日后检查维护的地方.一般由施工单位、设计、甲方及阴极保护方面的专家共同确定。
井位确定后.要了解阳极井深度范嗣内的地质结构，在此基础上根据阳极井的深度、井眼直径来选择合适的钻井方式及设备。
常用的水井钻机有冲击钻和旋转钻，冲击钻一般适用于地质结构均匀、井眼直径较大且深度不大于100 m的阳极井.否则就要考虑用旋转钻机。
我们用冲击钻在沙漠打深度50 m、井眼直径450～500 mm的深井已很困难。
尽管采用了大量的膨润土或红土.但因沙子在水(泥浆)中离析和沉降速度太快.很容易将数吨重的冲击钻头抱住，造成提升钢丝绳断裂.需要更大的提升力才能将冲击钻头提出。
我们也用冲击钻在戈壁卵石层打50 m深井.打到30 m左右因石头过大引起整个井壁坍塌。
用打水井的旋转钻机打阳极井，虽然设备相对简单。
但井壁往往不够圆滑.特别是卵石地层尤为明显，可能会出现卡井事故。
所以对这些问题应有充分的认识.要求钻井方采取措施，保证阳极体能够一次顺利下到井底。
2阳极体下井及注意事项阳极井钻井一般由专业打井队完成.只要注意以上事项。
阴极保护施工方与井队多沟通.并提交书面技术要求，河南汇龙合金材料有限公司编制刘珍技术部订立书面合同。
加强过程管理.就能保证阳极井顺利完井。
阳极体的组焊及下井工作一般由阴极保护施工方组织实施。
这项工作是整个深井阳极工程的关键工序。
要有详细的方案和措施。
（1）阳极的到货验收。
到货的钢套管组合阳极带有与井深相适应的独芯电缆及配件或附件，要组织人员验收(如外观完好、两端封堵较严密、焦碳粒填装密实、阳极体与钢套管内部固定牢固无松动现象、引出电缆规格符合要求且外观完好、万用表测试电缆与钢套管电阻几乎为零等).验收合格后方可组焊。
深井阳极
深井阳极
深井阳极的安装深度一般在15米以下的竖直阳极，使用范围一般采用在空间狭小或者土壤电阻率比较高的地方等。
之所以采用深井阳极优点有：阳极距离被保护金属之间有一定的距离，使阳极释放的电流能更好的分布均匀。
还可以减少对其他金属结构的腐蚀干扰。
深井阳极多采用的混合金属氧化物筒状阳极和硅铁阳极，填埋料大多采用焦炭。
对于一些比较复杂管网，或者厂区的埋置装置实施阴极保护的时候，最早采取浅埋式阳极，阳极地床与被保护金属的距离一般都在300米以上。
使用发现，只有阳极地床的保护，是远远不够的。
只有靠近阳极地床的一面得到有效地保护，而内部管道则无法得到保护。
又将阳极地床沿管道布置，是管道得到了保护，但因占地面积大，影响后期施工，或在施工时受到破坏，也带来了极大的维修费用。
进过长期的积累经验，后采取使用深井阳极。
方案深井阳极的干扰屏蔽和气阻问题
河南汇龙合金材料有限公司编制刘珍技术部深井阳极的干扰屏蔽和气阻问题深井阳极与浅埋阳极相比，最突出的优点是降低地表电位梯度，对周围其他金属构筑物干扰减轻。
深井阳极地床和被保护管道相距大于50 m，井深大于60m，地电位梯度≤5 mY/m(部颁标准允许上限安全范围) 。
在现场按SY/T 0017—96《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》实地测量深井阳极地床井121处的地电位梯度为4.8 mV/m，距井121.10 m处的地电位梯度为2.8 mV/m，距井口20 m处的地电位梯度为2.5mV/m。
这些数据说明深井阳极地床一般不会对周围地下金属构筑物造成直流杂散电河南汇龙合金材料有限公司编制刘珍技术部流干扰。
尽管深井阳极的远地特点减少了干扰，但却会遇到屏蔽问题，尤其在结构密集区。
结构密集区的管道可能会与接地系统、电力系统及水管等金属接触，流向该区域的总电流足以在土壤中产生电位梯度，导致屏蔽效应。
如果全部为裸管道，屏蔽作用将会非常严重。
当出现密集区屏蔽时，仅依靠深井阳极是不行的，采用近阳极(牺牲阳极或强制电流阳极)可进行补充保护。
某输气管道首站(压气站)，在两组深井阳极投运后，站区外围均达到保护要求，但中央密集区由于屏蔽效应未达到保护要求。
增加近阳极和更换锌接地极后，整个站区全部达到了保护要求。
深井阳极地床在运行时因阳极反应产生氯气和氧气，若气体不能及时排走，大量气体包围阳极，减少阳极与电解质或填料的接触，增加阳极接地电阻，降低阳极排出电流，这就是所谓的“气阻”效应。
气阻现象是深井阳极地床工程中的一大难题，气阻的存在，大大影响了深井阳极的正常工作，在国内已有数个深100 m左右的阳极地床因气阻严重，不能正常工作而报废。
通过多个途径可减缓气阻问题：一是安装排气装置，使阳极产生的气体迅速排出井外;二是采用性能较好的填充料;三是降低工作电流。
采用排气管排除气体减少气阻是最常用的方法。
排气管应有一系列小孔或细缝，孔和缝亦足够小，以防填料的进入，排气孔或细缝应紧靠阳极。
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9. 高出地表的套管要加盖帽，盖帽下面的套管部分要钻出很多直径6.35mm的小孔，以利于气体排放。
10. 排气管上端要加盖滤帽，防止昆虫进入。
3. 阳极井清理：用清水将泥浆置换出。
4. 安装阳极：将排气管平放在地面上，将其底部封住。将阳极串靠近排气管平放，排气管的下端部超出底部阳极下端0.5米。
5. 用塑料绳将配重块连接到最下部的阳极，距离阳极下端部3米。对于复式电缆的阳极串，配重块连接到电缆上，距离底部阳极下端3.5米。
6. 将阳极串、排气管、电缆固定在一起。此时，在阳极上安装定位器。阳极电缆每隔2米用胶带与排气管固定一次。固定阳极时，阳极距离排气管的距离为5--7部，或在安放阳极串的同时下放注料管。下放阳极串/排气管。阳极串定位后，迅速固定好阳极电缆。
8. 用泵将填料打入阳极井，此操作一旦开始，中途将不能停止，直到填料填充完毕。从阳极井的底部注入填料，将避免产生孔隙、填压不实等问题出现。用粗砂或砾石将填料上部的空间填满。
8. 阳极的安装
1. 安装套管：打完阳极井后，首先安装6米的塑料套管。该套管位于阳极井顶部，其直径要比阳极井大5--6厘米。建议将此套管留在阳极井中。
2. 井下试验：建议进行阳极井沿深度方向的电阻测试，以确定最佳阳极安放位置，从而减小接地电阻。测量时，将阳极井充满水，测量辅助阳极与被保护结构之间的电阻。
4. 阳极串配重
为了使阳极串顺利的下降到阳极井的底部，在阳极串底部要连接一个重物，通常是混凝土重块，重量在 5--7 公斤之间。将此重物用塑料绳与阳极串底部连接，距离底部阳极下端3米。 当采用复式阳极电缆时，重块与阳极电缆折弯处连接，距离底部阳极下端3--4米。
5. 套管
套管不仅为阳极井提供支撑作用，方便阳极串安装，同时可以限制阴极保护电流从近地表释放。套管的长度、材质、高出地表的距离都取决于阳极井类型以及土质条件。
3. 在特殊情况下，阳极与土壤接触面的温度会升高，这也会加快水分的蒸发速度，而温度又和电流密度、土壤导热性以及阳极尺寸有关。
4. 建议回填料电流密度按下表选取：
土壤类型 回填料电流密度 (mA/m2)
非常干燥 1.08
干燥 1.61
半干 （ 在水位线以上） 2.15
回填料的指标：
电阻率 10 ohm.cm max
粒径 通过 200 – 20 号筛
含碳量 90% min
密度 1120kg/m3
采用低电阻率填料将减少阳极用量，在同一地质条件以及阳极井尺寸情况下，填料电阻率低，阳极间距增大，填料电阻率高，阳极间距减小。尽管厂家声称的填料电阻率会很低，但考虑到实际安装阳极时，阳极的密实程度、水含量等不确定因素，设计时，填料电阻率最小取2.0 ohm.cm。填料颗粒最好是球形，这种形状易于回填和压实。另外，为了补充阳极工作时对填料的消耗，填料长度一般要低于最下面的阳极 3 米， 高于最上面的阳极 3 米。
2. 排气管
采用排气管的目的除了排除气体，减小气阻外，它还可以用来散发热量、回注水。安装阳极时，可以利用排气管辅助阳极安装。排气管上的小孔或狭缝要小于填料粒径以防止被填料或淤泥堵塞。推荐排气管直径为25mm，填料柱以上的排气管没有钻孔或狭缝。
3. 定位器
使用定位器的目的是保证阳极处于填料的中心部位。填料密实以及阳极工作后，定位器将很快腐蚀掉。一般一根阳极安装两个定位器。
潮湿 （ 处于地下水位以下） 3.22
开放式阳极井 4.95
填料电流密度确定后，就可以确定阳极长度了。阳极长度只能大于计算值。
1. 回填料的选择
使用填料的目的是减小阳极接地电阻、由于阳极反应转移到填料上，减小阳极的消耗、减少气阻、保持阳极井的形状。因此，填料应具有低电阻率、小粒径以及高密度是很重要的。回填料分为两类，即，石油焦碳以及冶金焦碳。建议采用石油焦碳，它是高温烧制成的，具有良好的导电性和均匀性。建议将焦碳回填料用泵从阳极井底部打入井中。
深井阳极的埋藏
深井阳极是深度在 15 米以下的竖直阳极。主要用作地表空间狭小或地表土壤电阻率高的场合下的阴极保护系统阳极。采用深井阳极的优点之一是阳极距离被保护结构有一定距离，使保护电流的分布更加均匀，另外，也会减小对其他埋地金属结构的腐蚀干扰。为了便于阳极的安装，保证工程质量，近年发展的贵金属氧化物阳极串得到了广泛应用。本文将对阳极串深井阳极的设计、选材、安装进行介绍。
阳极井的尺寸不是随意确定的，它将受到一系列因素的影响。其中之一是填料与土壤接触面上的电流密度。经验表明，对于回填料的电流密度要进行限制，其原因如下：
1. 阳极与土壤之间必须保持一定的湿度，由于电渗透效应，阴极保护电流试图将水分蒸干，其程度取决于土壤类型以及电流密度。
2. 阳极反应消耗水分并产生气体，气体的积聚或阳极表面的干燥都会增大阳极的接地电阻。气体的产生量直接与电流密度有关。
3. 阳极井的尺寸
影响阳极接地电阻的主要因素是阳极井深度。考虑阳极井的直径时，应充分考虑到排气管（25mm）、阳极以及电缆将占据相当的空间。因此，阳极井的直径一般不小于200mm。直径小于200mm时，应对阳极的安装进行严格控制，输出电流大时，应增大阳极井直径。
4. 回填料的电流密度
2. 土壤电阻率
土壤电阻率在深井阳极设计中有很大的影响，它决定阳极的用量、阳极井的直径以及深度、电源设备的功率等。一般将阳极位置选在土壤电阻率低、土质均匀的地点。电阻率有两种方式获得，一是现场测试，二是利用现有的阴极保护系统进行估算。阳极的接地电阻一般占系统电阻的85%。 如果附近的阴极保护设施输出电压 40V， 电流20A，则该系统的电阻为 2 欧姆。阳极的接地电阻为 2x 0.85 = 1.7 ohm。 据此，可根据相应阳极地床的电阻公式计算出土壤的电阻率。阳极接地电阻将直接影响系统的运营成本，一般来讲，接地电阻不大于 0.5 欧姆。
1. 阳极串及电缆：
阳极串是将几支贵金属氧化物筒状阳极固定在一根阳极电缆上，贵金属氧化物阳极具有不消耗、电流输出大、体积小、重量轻的优点。与之相对应的阳极电缆应耐侵蚀。阳极工作时，阳极反应会产生氯气并使阳极电缆处于酸性介质中。因此，阳极电缆的绝缘层要能够抵抗氯气的侵蚀。经常采用的阳极电缆绝缘层为 PVDF/HMWPE。截面积一般是8 – 10 mm2。
6. 不导电填料
采用不导电填料的目的是减小阴极保护电流在近地表处释放。通常用砾石、粗砂回填阳极柱上方的阳极井。
7. 电源设备
计算出阳极的接地电阻后，就可以根据保护电流确定整流器的功率。需要注意的是阳极接地电阻一般只占整个阴极保护系统电阻的85%。处于焦碳回填料中的阳极具有2 伏的反电动势。选取设备容量时，还要予留15%的裕量。当几个阳极井共用一台整流设备时，要经过可调电阻将阳极电缆与设备连接。