一、設計規劃階段:避免 “先天缺陷”
設計是基礎,需結合被保護結構特性與環境條件,避免因參數錯配導致后期失效。
距離與范圍的精準計算
深井陽極與被保護結構(如管道、儲罐)的距離需嚴格控制(通常≥80 米):過近會導致電流分布不均(近處過保護、遠處欠保護);過遠則需更大輸出電流,增加能耗且可能引發雜散電流干擾。
單井保護范圍需結合土壤電阻率計算:高電阻率土壤(如 > 500Ω?m)中,保護半徑可能縮小至 3-5 公里;低電阻率土壤(如 < 100Ω?m)可擴展至 8-10 公里,需通過模擬軟件(如 CIPS 檢測模型)預演電流場分布。
電流與壽命的匹配性
陽極輸出電流需根據被保護結構的 “保護電流密度”(如管道通常 20-50mA/m2)計算,避免超負荷運行:例如 MMO 陽極雖允許高電流密度(50-100mA/m2),但長期超上限會導致涂層脫落,壽命縮短 50% 以上。
壽命設計需預留冗余:理論壽命計算公式(壽命 = 陽極質量 × 利用率 /(電流 × 電化學當量))中,需考慮土壤腐蝕速率波動(如季節性濕度變化),建議實際設計壽命比被保護結構需求長 5-10 年。
避開 “禁忌區域”
嚴禁將陽極井設在地下水位波動劇烈區(如河床、沼澤邊緣):水位頻繁升降會導致填充料(焦炭)干濕交替,接觸電阻驟升(可能從 10Ω 增至 50Ω 以上)。
遠離強干擾源(如變電站、電氣化鐵路):雜散電流會 “劫持” 陽極輸出,導致被保護結構局部電位偏移(可能出現 > 0.1V 的波動),加速局部腐蝕。
二、施工安裝階段:控制 “細節偏差”
施工質量直接影響陽極性能,需重點把控鉆孔、陽極裝配、填充料處理等關鍵步驟。
鉆孔質量:垂直度與孔徑
鉆孔垂直度誤差需≤1°:傾斜過大會導致陽極體與井壁間距不均,填充料無法均勻包裹,局部接觸電阻過高(可能相差 10 倍以上)。
孔徑需匹配陽極體 填充料厚度:通常陽極直徑 150-200mm,鉆孔直徑需≥500mm,預留足夠空間填充焦炭(填充料厚度不足會導致接觸電阻增大 30% 以上)。
陽極裝配:絕緣與密封
陽極引出電纜的絕緣層需耐受土壤腐蝕:建議采用交聯聚乙烯(XLPE)絕緣,接頭處需用熱縮套管 密封膠雙重防護,避免地下水滲入導致 “漏電”(絕緣電阻需≥100MΩ,否則會浪費 30% 以上電流)。
導氣管安裝需 “防堵塞”:排氣管(聚乙烯管)需從陽極頂部延伸至地面,管口高于地表 30cm 以上,且底部需距離陽極體 10-20cm,避免填充料堵塞氣孔(氣阻會導致陽極表面氧氣積聚,降低電流輸出效率)。
填充料處理:密實與純度
焦炭填充需分層夯實:每填充 50cm 厚度需用振搗棒壓實,避免后期沉降形成空隙(空隙會使接觸電阻增加 50%);總填充高度需覆蓋陽極體上下各 50cm 以上,形成 “導電緩沖區”。
嚴禁使用含雜質的焦炭:若焦炭中含煤渣、泥土(雜質含量 > 5%),會因導電性差導致局部過熱,加速陽極腐蝕(壽命可能縮短至設計值的 60%)。
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