一、核心结构与材料规范
阳极体设计
尺寸与材质:阳极体直径219mm、长度6000mm,通常采用钛基贵金属氧化物涂层(如铱、铂混合氧化物)或高硅铸铁材质。钛基阳极具有比重轻、强度高、电流效率高(达50-100A/m²)的特点,而高硅铸铁阳极则以消耗率低、允许电流密度大为优势。分段式结构:阳极体由2-4支管状阳极串联组成,单支阳极尺寸常见为Φ25×1000mm或Φ50×1500mm,通过导气管实现气体排放,解决气阻问题,确保电流分配均匀。
导气管系统
采用网孔状不锈钢管或绝缘法兰连接结构,顶部配备排气孔,通过中心定位支架固定阳极串。导气管设计需优化网孔分布(如第二代产品气阻降低40%),确保气体顺畅排出,防止因气阻导致的电流分布不均。
填充料与套管
焦炭填料:选用粒径2-5mm的高纯度冶金焦炭颗粒,混合化学吸水剂后填充于阳极串与钢套管间隙,降低接地电阻至传统浅埋阳极的1/5-1/3。钢制套管:采用直径219mm或273mm的无缝钢管,壁厚≥6mm,兼具机械保护与电流导通功能。套管需具备承受井壁坍塌及外力破坏的刚度,金属套管宜采用焊接连接,非金属套管采用螺纹连接。
二、性能参数与施工标准
电气性能
极化电压:低于0.4V,确保阳极工作稳定性。阳极消耗率:≤2mg/A·年,延长使用寿命至20年以上。接地电阻:通过深井设计(埋深达地下潮湿层或含水层)降低电阻,例如新疆戈壁地区埋深20-30米时,接地电阻可降至0.8Ω。
施工规范
距离被保护管道300-500米,地下水位以下1-2米。避开低洼区、死水区、排水区及有害物质污染区域(如碳氢化合物、重金属盐)。土层深厚、无石块,便于钻孔(钻孔直径一般≥500mm)。选址要求:安装流程:
钻孔至设计深度(如50米井深),确保阳极完全安装且顶部距井口有安全距离。垂直吊装阳极体,避免倾斜,通过导气管引电缆至防爆接线箱。分层夯实焦炭填料,密实度≥90%,确保与阳极紧密接触。井口密封防止地表水流入,排气管高出地平面≥200mm。
防护范围与适用场景
高土壤电阻率地区(如新疆戈壁、甘肃段)。地表空间受限区域(如城市管网、储罐群)。需要长期稳定保护的设施(如石油储罐、天然气管道、地下电缆)。保护距离:单组阳极保护范围可达几十公里(如塔里木油田输气管道单组保护35公里)。适用环境: