產品詳情
預包裝鋅陽極是一種廣泛應用于陰極保護系統的犧牲陽極材料,其設計規范需綜合考慮電流密度、填料配比與壽命測算等關鍵因素,以確保其在實際應用中能夠有效發揮防腐作用。
一、電流密度的確定依據
電流密度是陽極輸出電流與表面積的比值,直接影響保護效果與陽極消耗速率。其取值需綜合以下因素:
1、環境條件:
土壤電阻率:根據土壤腐蝕等級(高腐蝕等級:電阻率 <20Ω?m,中腐蝕等級:20~50Ω?m,低腐蝕等級:>50Ω?m),電流密度范圍分別為 0.3 mA/cm2、0.3~0.025 mA/cm2、<0.025 mA/cm2。
2、介質類型:海水環境中,鋅陽極電流密度通常為 3 mA/cm3,電流效率≥65%;土壤環境中,電流效率需≥65%,消耗率≤17.25 kg/(A?Yr)。
3、被保護結構特性:涂層完整性越好,所需電流密度越低。
二、填料配比
填料的核心作用是降低陽極與土壤間的接觸電阻,維持穩定的離子傳導環境。
典型配方為:
石膏粉(75%):提供 Ca2?離子,增強導電性。
膨潤土(20%):吸水膨脹形成膠體,保持填包料濕潤并防止土壤顆粒接觸陽極。
硫酸鈉(5%):釋放 Na?離子,進一步降低電阻率
三、壽命測算
計算公式
壽命(年)= 陽極凈重量(kg) / [電流密度(A/m2) × 陽極表面積(m2) × 消耗率(kg/(A?Yr)) ]
其中:
消耗率:海水環境為 11.88 kg/(A?Yr),土壤環境為≤17.25 kg/(A?Yr)。
修正系數:需考慮環境因素(如鹽堿環境 K=1.2)、極化效應及陽極利用率(通常取 85%)
四、關鍵標準與規范
GB/T 21448-2017:規定了埋地鋼質管道陰極保護的設計、施工與驗收要求,包括陽極布置、填料性能及測試方法。
GB/T 4950-2021:明確鋅合金犧牲陽極的化學成分(鋅≥99.995%,鋁 0.3%~0.6%)及電化學性能指標。
NACE SP0169-2020:提供陰極保護系統的通用設計準則,包括電流密度分布與電位監測要求。


