深井陽極陰極保護設計地床系統(tǒng)設計

1.產(chǎn)品介紹

我公司生產(chǎn)的預包裝貴金屬深井陽極是由貴金屬管狀陽極串、導氣管、焦炭填料和鋼質(zhì)套管組成，將陽極串固定在鋼質(zhì)套管中心，裝上導氣管后陽極串四周填充焦炭填料。其具有使用壽命長、安裝方便、接地電阻小等優(yōu)點。深井陽極根據(jù)要求可采用貴金屬氧化物陽極、優(yōu)質(zhì)高硅鑄鐵陽極。

注：其他規(guī)格型號可根據(jù)客戶要求生產(chǎn)。

1、深井陽極的優(yōu)點 

深井陽極是深度在15m以下的豎直陽極。主要用作地表空間狹小或地表土壤電阻率高的場合下的陰極保護系統(tǒng)陽極。采用深井陽極的優(yōu)點之是陽極距離被保護結(jié)構(gòu)有一定距離， 使保護電流的分布更加均勻，另外，也會減小對其他埋地金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕干擾。深井陽極多采用硅鐵陽極或混合金屬氧化物簡狀陽極，并用冶金焦炭或煅燒石油焦炎回填。如果陽極被預填包在金屬管內(nèi)，現(xiàn)場分段組裝，則深井陽極的安裝過程是一樣的，不能體現(xiàn)混合金屬氧化物體積小、質(zhì)量輕的優(yōu)點。另外，預填包陽極時，容易損傷混合金屬氧化物陽極表面的氧化膜，影響其工作性能。從應用經(jīng)驗來看，混合金屬氧化物深井陽極的接地電阻有逐步增大的先例。 

對于站場、 煉廠等管網(wǎng)復雜的廠區(qū)施加陰極保護時，最初采用的是淺埋陽極，陽極地床距離廠區(qū)管網(wǎng)300m以上。實際應用發(fā)現(xiàn)，僅有靠近陽極地床一側(cè)的管道能夠得到保護，而內(nèi)部管道得不到保護。后來，又將陽極地床沿管道布置，這樣，雖然解決了陰極保護電流的分布問題，但陽極經(jīng)常受到場內(nèi)施工的破壞，帶來極大的維護費用。因此，人們開始考慮采用深井陽極。自美國在20世紀50年代采用后，加拿大也在1964年開始采用深井陽極。

2、 陽極井的尺寸 

影響深井陽極接地電阻的主要因素是陽極井深度。深埋式地床根據(jù)埋設深度不同打入可分為茂深并(20-4om)中深井(50 100)和深井(>100m)三種，決_陽極深度的因素是地質(zhì)條件以及陽極電壓場范圍，深井陽極活性段要位于電阻率低的土壤層中，被保護結(jié)構(gòu)般處于陽極電壓場之外(地電位小于0.5~1.0V),考慮陽極井的直徑時，應充分考慮到排氣管(25mm)、 陽極以及電纜將占據(jù)相當?shù)目臻g。因此，陽極井的直徑一般不小于 200mm.直徑小于200mm時，應對陽極的安裝進行嚴格控制，輸出電流大時，應增大陽極井直徑。 

3、回填料的電流密度 

陽極井的尺寸不是隨意確定的，它將受到一系列因素的影響。其中之一是 填料與土壤接觸面上的電流密度。經(jīng)驗表明，對于回填料的電流密度要進行限制，其原因如下: 

①陽極與土壤之間必須保持一定的濕度，由于電滲透效應，陰極保護電流試圖將水分蒸干，其程度取決于土壤類型以及電流密度。 

②陽極反應消耗水分并產(chǎn)生氣體，氣體的積聚或陽極表面的干燥都會增大陽極的接地電阻。氣體的產(chǎn)生量直接與電流密度有關。 

③在特殊情況下，陽極與土壤接觸面的溫度會升高，這也會加快水分的蒸發(fā)速度，而溫度又和電流密度、土壤導熱性以及陽極尺寸有關。 

④建議回填料電流密度按下表選取。

填料電流密度確定后，就可以確定用極活性段長度了。陽極活性段長度大于該計算值。