產品詳情
外加電流陰極保護深井陽極的核心原理是通過外部直流電源構建回路,將深埋地下的輔助陽極釋放的電流經土壤電解質傳遞給被保護金屬,使其電位負移為陰極并抑制氧化腐蝕,同時深井布局讓電流更均勻擴散,適配埋深較大或范圍廣的金屬構筑物。以下是詳細說明:
核心系統構成
外加電流陰極保護深井陽極系統由四大關鍵部分協同工作,保障回路穩定與保護精準:
部件 核心作用 常見類型 / 材質
恒電位儀:將交流電轉為可調直流電,正極接深井陽極,負極接被保護金屬,接收參比電極信號并動態調節輸出,維持保護電位;常見類型有可控硅整流型、高頻開關型。
深井陽極組件:作為輔助陽極釋放電流,含陽極體、焦炭填充料、導氣管、井管等,降低接地電阻并保護陽極,陽極體常用高硅鑄鐵、鈦基混合金屬氧化物(MMO);填充料多為冶金焦炭。
被保護金屬構筑物:如管道、儲罐、套管等,接電源負極成為陰極,接收電子抑制腐蝕 各類埋地金屬結構。
參比電極:實時監測構筑物表面電位,反饋給恒電位儀以實現閉環控制;常見類型有銅/飽和硫酸銅電極(CSE)、鋅參比電極等。
電流回路與電化學反應流程
回路搭建:恒電位儀正極接深井陽極,負極接被保護金屬,參比電極置于構筑物附近土壤中,形成完整直流回路。
陽極反應:電流從恒電位儀正極流出,經電纜至深井陽極,陽極體在土壤電解質中發生氧化反應(如2H?O-4e?=O?↑+ 4H?),釋放電子并通過周圍焦炭填充料降低接觸電阻,使電流高效擴散;反應產生的氣體通過導氣管排出,避免影響陽極性能。
陰極極化:電子經土壤流向被保護金屬表面,使其電位負移至-0.85V至-1.15V(vs.CSE)的免蝕電位區,金屬表面發生還原反應(如 O?+ 2H?O+4e= 4OH),抑制金屬原子失去電子的氧化腐蝕反應。
電流回流:被保護金屬接收電子后,電流流回恒電位儀負極,完成回路循環,持續抵消腐蝕電流。
深井布局的核心優勢
電流分布更均勻:深埋于15-100 米低電阻率地層,電流沿金屬構筑物軸向均勻擴散,減少淺埋陽極易出現的“邊緣效應”與保護盲區,適配長輸管道、大型儲罐等大范圍保護場景。
降低干擾與占地:遠離地表金屬設施,減少對其他埋地結構的雜散電流干擾,且地表占用空間小,適合城市密集管網、空間受限區域。
提升效率與壽命:焦炭填充料降低陽極接地電阻,提升電流輸出效率,同時保護陽極材料減少損耗,延長系統使用壽命。
閉環控制邏輯
參比電極持續采集被保護金屬的電位信號并反饋至恒電位儀,若電位偏離設定范圍,恒電位儀自動調整輸出電流/電壓,確保金屬始終處于穩定的陰極保護狀態,實現長期可靠防腐。

