陽極材料選擇:根據(jù)具體使用環(huán)境和要求,可選用高硅鑄鐵陽極、石墨陽極、貴金屬氧化物涂層鈦基陽極(MMO)、鎂 / 鋅合金犧牲陽極等。如在有氯氣產(chǎn)生的酸性環(huán)境中,可選用耐侵蝕的貴金屬氧化物涂層鈦基陽極,其具有不消耗、電流輸出大、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
陽極地床選址:
距離與干擾:深井陽極地床與被保護(hù)構(gòu)筑物的距離應(yīng)不小于 80 米,以減少對(duì)其他金屬設(shè)施的腐蝕干擾。
地勢(shì)與環(huán)境:地床不宜設(shè)在低洼處、死水區(qū)以及排水區(qū),避免水分積聚對(duì)陽極造成不利影響。同時(shí)應(yīng)避免設(shè)在存在有害物質(zhì)(如碳?xì)浠衔?、重金屬鹽和鹽水等)污染的區(qū)域,防止陽極性能受損。陽極井開口位置應(yīng)高出洪水位,確保陽極在洪水期間不會(huì)受到浸泡。
施工便利性:選址應(yīng)考慮土層厚度和無石塊,以便于施工。
陽極井設(shè)計(jì):
深度確定:陽極的安裝深度一般在 15 米以下,具體深度需根據(jù)土壤電阻率和被保護(hù)結(jié)構(gòu)的要求確定。通常土壤電阻率高時(shí),需增加陽極井深度以降低接地電阻。
直徑選擇:考慮到排氣管、陽極以及電纜所占據(jù)的空間,陽極井的直徑一般不小于 200mm。若輸出電流較大,應(yīng)適當(dāng)增大陽極井直徑。
接地電阻計(jì)算與控制:
電阻計(jì)算:陽極接地電阻一般占系統(tǒng)電阻的 85% 左右,可根據(jù)相應(yīng)陽極地床的電阻公式,結(jié)合土壤電阻率等參數(shù)計(jì)算陽極接地電阻。
電阻控制:接地電阻過大會(huì)增加系統(tǒng)運(yùn)營成本,一般要求接地電阻不大于 0.5 歐姆??赏ㄟ^增大陽極的有效長度、采用導(dǎo)電性能良好的低阻抗碳素填料、保證填料與陽極間緊密填充等方式降低接地電阻。
填充材料選擇:填充材料應(yīng)具有低電阻率、小粒徑以及高密度的特點(diǎn),常用的有石油焦炭、冶金焦炭、煅燒石油焦炭等。其作用是減小陽極接地電阻、減少氣阻、保持陽極井的形狀,同時(shí)將陽極反應(yīng)轉(zhuǎn)移到填料上,減小陽極的消耗。
電纜與排氣管設(shè)計(jì):
電纜要求:陽極引線應(yīng)選用銅芯電纜,電纜截面積不宜小于 10mm2,以滿足電流傳輸要求。電纜的絕緣層應(yīng)連續(xù)完整,具有良好絕緣性和機(jī)械特性,宜采用交聯(lián)聚乙烯等耐侵蝕的絕緣材料。
排氣管要求:排氣管應(yīng)選用非金屬材料,如硬質(zhì)塑料或增強(qiáng)熱固性材料。排氣管在活性區(qū)域應(yīng)打孔,以便于陽極反應(yīng)產(chǎn)生的氣體排出,且應(yīng)至少高出地平面 200mm,防止雨水倒灌。
測試與監(jiān)測設(shè)計(jì):
接地電阻測試:安裝后需測量陽極接地電阻,確保其不超過設(shè)計(jì)值(通常 < 10Ω)。
電位監(jiān)測:通過參比電極(如 Cu/CuSO?)測量被保護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù)電位,確保其達(dá)到 - 0.85V(CSE)至 - 1.2V(CSE)的陰極保護(hù)范圍。
恒電位儀配置:根據(jù)陽極輸出電流選擇合適功率的恒電位儀,并設(shè)置過流、欠壓保護(hù),以保證陰極保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行