牺牲阳极|套装镁合金阳极厂家
阴极保护属于电化学保护，是利用外部电流使金属腐蚀电位发生改变以降低其腐蚀速率的防腐蚀技术。埋地钢质管道阴极保护分为强制电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护两种。
强制电流阴极保护主要适用于郊区等地下管网单一地区的燃气主管道或城镇燃气环网。其优点是输出电流大而且可调，不受土壤电阻率限制，保护半径较大;系统运行寿命长，保护效果好;保护系统输出电流的变化可反映出管道涂层的性能改变。其缺点是需设专人维护管理，要求有外部电源长期供电，易产生屏蔽和，特别是地下金属构筑物较复杂的地方。
牺牲阳极阴极保护主要适用于人口稠密地区和城镇内各种压力级制燃气管道。其优点是不需外加电源，施工方便，不需进行经常性专门管理，不会生屏蔽，对其他构筑物也不会产生，保护电流分布均匀、利用率高。其缺点是输出电流小，保护范围有限;需定期更换，不能实时监测输出电流分的变化，也不能反映管道涂层的状况。
根据以往的经验和我们的实践得知，城镇燃埋地钢质管道宜采用牺牲阳极阴极保护来减缓土壤对管道的电化学腐蚀。
1.2阴极保护电流的确定
要使埋设的燃气管道得到充分的保护，就要证有足够的电流使管道不受到腐蚀。钢质管道廖的小保护电流是阴极保护设计重要的参数之一，其计算公式如下：
I=AIP(1)
式中I——管道所需小保护电流，mA
A——管道总表面积，m2
IP——小保护电流密度，mA/m2
小保护电流密度Ip是根据管道的防腐层种类、好坏来确定的，新建沥青玻璃布防腐管道所需的Ip约0.1mA/m2，新建三层PE管道所需的Ip约0.001mA/m2，旧管道的Ip取0.3mA/m2。
1.3牺牲阳极的选取
①土壤电阻率
土壤电阻率反映了土壤介质的导电能力。一般电阻率低的土壤腐蚀性强，反之腐蚀性弱，通常根据土壤电阻率选取适宜的牺牲阳极。无论采用哪种牺牲阳极，都需要先测出管道所在位置的土壤平均电阻率。土壤中所含成分的比例不同，造成各个地方电阻率也不同，即使同一地点不同埋深的电阻率也不同，因此我们常采用管道所在埋深处的电阻率的平均值。
②牺牲阳极的选用
牺牲阳极主要有两大类型，即镁合金阳极和锌合金阳极。
根据勘测出来的土壤电阻率(ρ)，可以选择采用锌阳极或镁阳极。一般ρ<5Ω·m时，选用锌阳极;5Ω·m≤p≤100Ω·113时，选用镁阳极;p>100Ω·m时，选用带状镁阳极。在土壤潮湿的情况下，锌阳极使用范围可扩大到30Ω·m。
牺牲阳极阴极保护的主要优点是:不需要额外的外部电源;简单的维护;安装方便;在大多数情况下易于添加阳极;均匀电流分布;低成本。牺牲阳极阴极保护的缺点:驱动金属内部电流和电压低;待保护结构的表面镀层质量不佳时，需要更多的阳极;在土壤电阻率高的情况下可能失效;损坏的阳极更换困难，施工成本较高。牺牲阳极材料应具备以下条件:为避免析氢反应，电位应为负，但不能太负;选择阳极极化小，输出电流稳定;容量要大，价格不要太高，原料来源技术要充足。
1.4牺牲阳极的布置
①在布置牺牲阳极时，注意阳极与管道之间不应有金属构筑物。
②牺牲阳极必须埋设在冰冻线以下。在地下水位低于3m的干燥地带，阳极应适当加深埋设。在河流下阳极应埋设在河床的安全部位，以防止洪水冲刷和挖泥清淤时损坏。
③牺牲阳极埋设方式有立式和卧式两种。立式阳极采用钻孔法在埋设阳极处将阳极以垂直于管道的方向埋入地下，这种方式不需大面积开挖，但保护效果不如卧式阳极，适用于已建管道。卧式阳极采用开槽法施工，在管道敷设时与管道同沟放置，既节省单独开挖的费用，又起到良好的保护效果。阳极哩设位置在一般情况下距管道外壁3～5m，小不宜小于0.3m，但由于考虑到同沟敷设的方便性.一般将间距控制到0.3～0.5m，留出一定操作空间即可。埋深以阳极顶部距地面不小于1m为宜。成组布置时，阳极间距以2～3m为宜。
④通常应在管段上相邻两组牺牲阳极的中间部位设置测试桩，测试桩的间距以不大于500m为官。
1.5设计修正
当计算结束后，在管道上布置牺牲阳极时，还要考虑到一些特殊的情况，对总体设计进行调整。比如在定向钻的穿越出入土点，当采用的牺牲阳极保护半径不够时，可在出入土点增加阳极的数量或增大阳极的规格，使其能够起到完全保护穿越管道的作用。
在阴极保护系统设计中，选择阳极地床的重要考虑因素是土壤的电阻率，它也是整个阴极保护设计中的重要指标。土壤电阻率不仅影响着阴极保护电流密度的选取，还决定着阳极地床的数量及位置。获取土壤电阻率的方式有两种，现场实地测试，根据原有阴极保护系统以及以前的施工经验进行计算。阳极的接地电阻通常情况下占整个阴极保护系统电阻的85%，如果周围设施的阴极保护系统输出的电压是40伏，电流是20安培，该阴极保护的电阻为2欧姆。可根据相应的阳极地床的电阻公式计算出土壤的电阻率，阳极接地电阻率直接关系整个阴极保护系统的运行成本，通常情况下接地电阻不会大于1.0欧姆
2 设计的其他注意事项
2.1套管
管道穿越铁路、公路采用套管时，无论是钢套管还是混凝土套管都会存在屏蔽作用，使得外部的阴极保护电流流不到套管内的输送管上，成为阴极保护的盲区，一旦套管内进水，盲区内的管道将得不到保护。
针对套管的屏蔽，通常采用带状锌阳极，螺旋式缠绕在管道上，每隔2m左右与管道焊接一次。每个套管处应安装测试桩，通过套管和管道上的测试导线在地面上可以很方便地测试。
2.2绝缘连接
为防止阴极保护电流流到与大地连接的非保护构筑物上，应对阴极保护管道系统进行电绝缘。这样可以防止电流流失，减轻电偶腐蚀，避免不必要的，控制电流流向。
绝缘的设置应考虑以下部位：a.干管与支管连接处;b.新旧管道连接处;c.裸管和覆盖层管道连接处;d.电气接地处;e.套管穿越处;f.跨越管道的支架与管道处;g.大型穿、跨越段两端。同时要注意在绝缘接头两侧应设有预防雷击和过电流的保护设施，以防止绝缘接头被瞬间的电流击穿。
2.3交流
城镇的强电线路对管道存在着交流，其危害主要有两方面，一是强电线路的交流电压的长期存在会对钢质管道产生交流腐蚀;二是强电线路发生故障时，会产生瞬间感应电压，可能击穿管道中设置的绝缘装置，并威胁到人身安全。解决交流的方法有三种，一是保证管道分期施工全部结束后，一次性完成牺牲阳极的施工，尽早进行阳极接地;二是加大管道和接地体的距离，至少应达到3m;三是在管道和接地体间、绝缘装置两侧分别串连接地电池，将瞬间感应电压转移到管道上，再通过管道的接地装置将电流散掉，防止故障电流对管道的影响。
