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 V

I R ∆a

=

I

N I =

8760i m W q t I μ⋅⋅⋅i W

μ