工作原理深井陽(yáng)極通過(guò)與被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)(如地下管道、儲(chǔ)罐等)形成一個(gè)電化學(xué)回路,利用外加電流使金屬結(jié)構(gòu)表面發(fā)生陰極極化,從而抑制金屬的腐蝕。具體來(lái)說(shuō),陽(yáng)極在土壤中發(fā)生氧化反應(yīng),釋放出電子,電子通過(guò)電纜流向被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu),使金屬結(jié)構(gòu)表面成為陰極,從而阻止金屬失去電子而被腐蝕。
結(jié)構(gòu)組成陽(yáng)極體:通常采用高性能混合金屬氧化物(MMO)涂層或高硅鑄鐵材料,具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和耐腐蝕性,能承受深井安裝過(guò)程中的機(jī)械應(yīng)力。陽(yáng)極體的形狀一般為棒狀或管狀,其尺寸大小根據(jù)設(shè)計(jì)的保護(hù)電流需求和陽(yáng)極的消耗率來(lái)確定。
內(nèi)導(dǎo)氣裝置:用于排出陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,如氧氣等。這些氣體若在陽(yáng)極周圍積聚,會(huì)增加陽(yáng)極與土壤之間的接觸電阻,影響電流輸出和保護(hù)效果。
填充料:一般為冶金焦炭等。焦炭具有良好的導(dǎo)電性和孔隙結(jié)構(gòu),可構(gòu)成低電阻導(dǎo)電通道,促進(jìn)離子遷移,使保護(hù)電流能夠均勻地覆蓋被保護(hù)金屬表面。
電纜:用于連接陽(yáng)極和陰極保護(hù)系統(tǒng)的電源,通常采用具有良好導(dǎo)電性、絕緣性和耐腐蝕性的電纜。
護(hù)井裝置:包括井口的套管等結(jié)構(gòu),用于保護(hù)井口周圍的結(jié)構(gòu),防止電流從井口擴(kuò)散,同時(shí)也能避免外界物體掉入井內(nèi)對(duì)陽(yáng)極造成損壞。
選址原則深井陽(yáng)極地床與被保護(hù)構(gòu)筑物距離不小于 80 米。
地床不宜設(shè)在低洼處、死水區(qū)以及排水區(qū)。
地床應(yīng)避免設(shè)在存在有害物質(zhì)(碳?xì)浠衔?、重金屬鹽和鹽水等)污染的區(qū)域。
陽(yáng)極井開口位置應(yīng)高出洪水位。
土層厚、無(wú)石塊,便于施工。
安裝要求陽(yáng)極按產(chǎn)品性能指標(biāo)驗(yàn)收,陽(yáng)極與引出導(dǎo)線的接頭必須絕緣良好,表面檢查無(wú)縫隙,陽(yáng)極表面應(yīng)無(wú)明顯缺陷。
按照產(chǎn)品說(shuō)明書等進(jìn)行裝配。
按照?qǐng)D紙進(jìn)行鉆孔,一般鉆孔為Ф500mm。
陽(yáng)極體的電纜通過(guò)陽(yáng)極體上的導(dǎo)氣管引至防爆接線箱。
陽(yáng)極的填充料要符合標(biāo)準(zhǔn)。
排氣管選用全密度聚乙烯管。
應(yīng)用場(chǎng)景深井陽(yáng)極主要應(yīng)用于大型金屬結(jié)構(gòu)的陰極保護(hù),特別是在土壤電阻率較高、環(huán)境復(fù)雜的地區(qū),如長(zhǎng)距離輸油輸氣管道、大型儲(chǔ)罐群、海上平臺(tái)、城市管網(wǎng)、水電工程以及舊灌區(qū)等區(qū)域。
優(yōu)點(diǎn)由于陽(yáng)極深埋地下,能夠更均勻地向被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)施加保護(hù)電流,減少保護(hù)死角,提高保護(hù)效果。
陽(yáng)極與被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)之間保持一定的距離,可相應(yīng)減少對(duì)其他埋地金屬的腐蝕干擾。
對(duì)非保護(hù)的地下鋼結(jié)構(gòu)的影響極小、投資小、不受地形限制。
具有接地電阻小、干擾小、節(jié)能防爆、不須沿線開挖、保護(hù)距離長(zhǎng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)