深井阳极设计及安装行业规范.doc

深井阳极设计及安装行业规范.doc河南汇龙合金材料有限公司
深井阳极设计及安装
本文介绍了河南汇龙合金材料有限公司关于深井阳极的设计及安装 , 因国内还比较少采用此技
术 , 所以本文虽然简单 , 但对进一步研究设计深井阳极会有很大的作用
简介
深井阳极是深度在 15 米以下的竖直阳极。 主要用作地表空间狭小或地表土壤电阻率高的场合
下的阴极保护系统阳极。 采用深井阳极的优点之一是阳极距离被保护结构有一定距离， 使保
护电流的分布更加均匀， 另外，也会减小对其他埋地金属结构的腐蚀干扰。 为了便于阳极的
安装， 保证工程质量， 近年发展的贵金属氧化物阳极串得到了广泛应用。 本文将对阳极串深
井阳极的设计、 选材、安装进行介绍。 深井阳极
管状阳极常连接成串状， 作为深井阳极对地下管线和其它金属结构件进行阴极保护。由于阳极深埋地下， 受杂散电流的影响很小， 因此对地下管线能起到更好的
保 护 作 用
。
阳极串及电缆：
阳极串是将几支贵金属氧化物筒状阳极固定在一根阳极电缆上，贵金属氧化物阳极具有不消耗、电流输出大、体积小、重量轻的优点。与之相对应的阳极电缆应耐侵蚀。阳极工作时，阳极反应会产生***气并使阳极电缆处于酸性介质中。因此，阳极电缆的绝缘层要能够抵抗***气的侵蚀。 经常采用的阳极电缆绝缘层为
PVDF/HMWPE 。截面积一般是 8 – 10 mm2 。
土壤电阻率
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土壤电阻率在深井阳极设计中有很大的影响， 它决定阳极的用量、 阳极井的直径以及深度、
电源设备的功率等。 一般将阳极位置选在土壤电阻率低、 土质均匀的地点。电阻率有两种方
式获得， 一是现场测试， 二是利用现有的阴极保护系统进
行估算。阳极的接地电阻一般占系统电阻的 85% 。 如果附近的阴极保护设施输出电压 40V ，
电流 20A ，则该系统的电阻为 2 欧姆。阳极的接地电阻为 2x
ohm 。 据此，可根据相应阳极地床的电阻公式计算出土壤的电阻率。阳极
接地电阻将直接影响系统的运营成本，一般来讲，接地电阻不大于 欧姆。
阳极井的尺寸
影响阳极接地电阻的主要因素是阳极井深度。 考虑阳极井的直径时， 应充分考虑到排气管
（ 25mm ）、阳极以及电缆将占据相当的空间。因此，阳极井的直径一般不小于 200mm 。
直径
小于 200mm 时，应对阳极的安装进行严格控制，输出电流大时，应增大阳极井直径。
回填料的电流密度
阳极井的尺寸不是随意确定的，它将受到一系列因素的影响。其中之一是填料与土壤接触面上的电流密度。经验表明，对于回填料的电流密度要进行限制，其原因如下：
阳极与土壤之间必须保持一定的湿度，由于电渗透效应，阴极保护电流试图将水分蒸干，其程度取决于土壤类型以及电流密度。
阳极反应消耗水分并产生气体，气体的积聚或阳极表面的干燥都会增大阳极的接地电阻。气体的产生量直接与电流密度有关。
在特殊情况下，阳极与土壤接触面的温度会升高，这也会加快水分的蒸发速度，而温度又和电流密度、土壤导热性以及阳极尺寸有关。
建议回填料电流密度按下表选取：
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