预包装浅埋式阳极是一种用于阴极保护系统的阳极形式
定义与结构:
定义:是将阳极体预先包装好,埋设在距离地面较浅(一般 1 至 5 米)地层中的阳极。
结构组成:通常包含阳极体(如高硅铸铁阳极体,表面能形成耐酸的 SiO₂多孔保护膜,具有优良耐腐蚀性和稳定性,是电流输出主要部分)、焦炭填料(填充在阳极体周围,增加与土壤接触面积,降低接地电阻,均匀分散电流)、导气管(排出阳极反应产生的气体)和钢套管(作为外部保护层,固定阳极体并防止外界侵蚀)。
特点:
优点:施工方便,预包装设计使安装简便,降低施工难度和时间成本;适应性强,适用于各种土壤环境,包括地下水位较高、土壤电阻率较低地区;使用寿命长,可减少维护和更换成本,延长被保护金属结构使用寿命;能提供有效的阴极保护,通过合理设计和安装,可向周围土壤环境稳定释放保护电流。
缺点:相比深井阳极等,保护电流分布范围相对较小;占地面积较大,需要一定空间布置阳极体和填充材料;可能受地表环境影响较大,如土壤湿度、温度变化等对其性能有一定影响。
性能参数(以常见的预包装浅埋式高硅铸铁阳极为例):
耐腐蚀性:适用于海水、土壤、淡水等多种环境,氯离子耐受浓度可达 500ppm 以上。
电流稳定性:输出电流波动可控制在 5% 以内。
消耗率:一般为 0.5 - 1.0kg/A・年。
机械强度:可承受不小于 50MPa 的压力。
安装要点:
确定合适位置后开挖,将预包装阳极体放入坑中,确保阳极体垂直居中于钢套管,焦炭填料层厚度不小于 100mm。
连接电缆到保护系统或测试桩,电缆采用铜芯截面积不小于 16mm² 的规格,接头密封等级达 IP68 标准,且连接牢固可靠。
浅埋式布置时,阳极间距不小于 3m,避免电流屏蔽现象。
施工后测试接地电阻,确保符合设计要求;电缆与钢结构连接点距焊缝不小于 50cm,避免应力腐蚀。
应用领域:广泛应用于各种地下结构物的防腐保护,如长输管线(石油、天然气管道等)、城市管网(供水、供暖管道等)、海洋工程(海上钻井平台、海底管道等)、石油化工(储油罐、输油管道等)以及一些小型工业设施的地下金属结构等的阴极保护。