阳极地床

是外加电流阴极保护系统中，将保护电流从电源引入土壤中的导电体

阳极地床又称为辅助阳极，是外加电流阴极保护系统中，将保护电流从电源引入土壤中的导电体。通过辅助阳极把保护电流送入土壤，经土壤流入被保护的管道，使管道表面进行阴极极化 (防止电化学腐蚀)，电流再由管道流入电源负极形成一个回路，这一回路形成了一个电解池，管道在回路中为负极处于还原环境中，防止腐蚀，而辅助阳极进行氧化反应遭受腐蚀。常用的阳极材料有：高硅铸铁、石墨、钢铁、柔性阳极。

种类选择

①在一般土壤中可采用高硅铸铁阳极、石墨阳极、钢铁阳极；

②在盐渍土、海滨土或酸性和含硫酸根离子较高的环境中，宜采用含铬高硅铸铁阳极。

③高电阻率的地方宜使用钢铁阳极。

④覆盖层质量较差的管道及位于复杂管网或多地下金属构筑物区域内的管道可采用柔性阳极，但不宜在含油污水和盐水中使用。

工作原理

在正常运行条件下，阴极保护站导入直流电流穿过土壤，其电流从阳极处导入，再传导到受保护物体上，按照DIN VDE0150标准，直流电装置会产生杂散电流，导致外部埋地金属装置，如管道和电缆的腐蚀损坏。保护电流在阳极区形成阳极电压锥，这造成该土壤中的电位升高超过远方大地的电位。保护电流在管子防腐层缺陷处产生阴极电压锥，在此土壤电位相对于远方大地而降低了。埋地的外部金属构筑物吸取了阳极区域的电流，并在离阳极一定距离上释放出来，也就是说，在这些阳极附近它们被阴极极化，而在离这些阳极一定距离上它们被阳极极化。在杂散电流排出的地方发生阳极腐蚀。

阳极地床填料

功能

1、增大阳极与土壤的接触，从而降低地床接地电阻；

2、将阳极电极反应转移到填料与土壤之间进行，延长阳极的使用寿命；

3、填料可以消除气体堵塞。

对填料的要求

1、填料颗粒必须是导电体，以保证阳极与土壤之间良好的导电性。

2、填料应成本低，来源广，具有较连续的接触表面。

位置的选择

辅助阳极与管道距离愈远电流分布愈均匀，但过远会增加引线上的电压降和投资，因此辅助阳极的距离和埋设方式应根据现场情况选定。选择阳极安装位置的原则是:

①地下水位较高或潮湿低洼处；

②土层厚,无块石,便于施工；

③土壤电阻率一般应小于50欧姆米，特殊地区也应小于100Ω.m；

④对邻近的地下金属构筑物干扰小，阳极地床与被保护管道之间不得有其它金属管道；

⑤考虑阳极附近地域近期发展规划及管道发展规划以避免建后可能出现的搬迁；

⑥阳极位置与管道的垂直距离不宜小于50m。

⑦地面金属构筑物较多，用地狭窄时，可采用深井阳极，以减小对其它金属构物的干扰又节约用地。

对外部干扰

1、来自于阳极的电压锥干扰

对外部管道和电缆的最大影响通常是用辅助阳极电压锥造成的，在此土壤中存在高电流密度与巨大的电位降。由于阳极附近电位只有负漂移，所以没有阳极腐蚀的危险，阴极保护原则。

2、受到保护物体的干扰

进入阴极保护的管道防腐层缺陷处的电流在土壤中形成阴极电压锥。具有机械强度很强的防腐层的管道通常只偶尔出现少数几个防腐层缺陷，并且它们相距很远。假如管道防腐层有非常多的缺陷，并且这些缺陷相距很近，那么这些单个的电压锥合并成管道周围圆柱状电压场，阴极保护准则。

辅助阳极结构

浅埋式结构

将电极埋入距地表1～5米的土层中, 这是管道阴极保护一般选用的阳极埋设形式。浅埋式阳极又可分为立式,水平式两种,对于钢铁阳极可能两种联合称为联合式阳极。

立式阳极

由一根或多根垂直埋入地中的阳极排列构成。电极间用电缆联接。其优点有:全年接地电阻变化不大;当阳极尺寸相同时,立式地床的接地电阻较水平式小。

水平式阳极：将阳极以水平方向埋入一定深度的地层中,其优点有:安装土石方量较小,易于施工；容易检查地床各部分的工作情况。

联合式阳极

指采用钢铁材料制成地床,它由上端联接着水平干线的一排立式阳极所组成.

管道防腐

在阳极电压锥区域内应尽量避免外部装置截取电流。在阳极电压锥内的外部管道应有高强性能的防腐层，决不可采用无防腐层的管件，与钢筋混凝土件、基础或电接地构筑物决不能发生电接触。铺设在现有阳极地床附近的外部管道必须有聚乙烯类尽可能最好的绝缘层，使电流被截取的量越少越好。利用这种方法可以避免干扰。有塑料绝缘层的电缆铺设在阳极地床附近，也没有干扰危险。

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