长输管道牺牲阳极法阴极保护方案.pdf

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性介质的性质而变，例如：镁在海水中的电位为-(SCE)，镁在土
壤之中的电位为 至-(SCE)，镁在碱溶液中的电位约为
-(SCE)。镁的电极电位与介质的 PH 值有密切关系,PH 值在酸性
范围内，电位较负，因为生成的腐蚀产物氢氧化镁在碱性介质中是难
溶的。
正因为镁在酸性及中性介质中的电位较负和保护膜的不稳定性，
所以镁在酸性和中性介质中的腐蚀速度较大。而在碱性介质中，镁的
表面保护膜稳定，电位较正，腐蚀速度则因此而降低。
镁作为牺牲阳极使用时，与电位较正的金属相接触，这时，镁产
生阳极化，会引起负的差异效应，即在阳极极化的影响下，金属的自
溶大为增强。与其他牺牲阳极相比，镁的自溶倾向最大，这是镁阳极
的电流效北较低的原因之一。
杂质及合金元素对镁的腐蚀速度有很大的影响，镁合金通常比镁
的腐蚀速度大。镁阳极中的杂质主要成分是铁、镍、铜、钴，其中特
别是铁的含量，由于这些金属有较正的电位，引起额外的腐蚀（寄生
腐蚀）而使镁的阳极效率降低。添加锰可以抑制铁的影响，因为锰可
以使铁在熔铸过程中沉淀出来，留在合金中的铁元素会被锰包围起
来，使铁不能产生阴极性杂质的有害作用。对镁阳极影响较小的元素
有：镉、锰、钠、硅、锌、铝、铅、钙和银等。
用纯镁作为牺牲阳极材料，对杂质的含量应有一定的限制，通常
应是高纯镁（含镁大于 %），杂质铁的含量应控制在<%以
下。它的电位很负，机械加工性能好。镁适用于电阻率较高的土壤和
淡水中。
镁在海水中应用时易造成过保护，或发生氢脆，故而很少用于海
水中。镁在碰撞时易产生火花，因而，一般不能用于有防爆要求的场
合。
2、阳极种类的选择
3通常根据土壤电阻率选择牺牲阳极的种类，根据保护电流的大小和使用寿
命，选取阳极的规格和数量。在土壤中牺牲阳极选择的原则见表 5-14。
表 5-14 土壤中牺牲阳极种类的应用选择

可选阳极种类
＞100 带状镁阳极
60～100 镁（-）
40～60 镁
＜40 镁（-）
＜15 镁（-，锌）
＜5（含 Cl-） 锌或 Al-Zn-In-Si
注：（1）在土壤潮湿情况下，锌阳极范围可扩大到 ；
（2）表中电位均相对于 Cu/饱和 CuSO4 参比电极。
在土壤中使用牺牲阳极的形状多为棒形，其横截面有梯形和 D 形。在高电阻
率的土壤中或某些特定场合，如套管内管道的保护等则用带状牺牲阳极。
3、工艺计算
单支阳极接地电阻按下列公式计算：
（5-1）
（5-2）
式中：RH－水平式有填料阳极接地电阻（Ω）；
Rv－立式有填料阳极接地电阻（Ω）；
P－土壤电阻率（）；
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