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浅埋式深井阳极

（外加电流保护用）腐蚀防护

Cathodicprotection

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河南星辰科技实业有限公司

浅埋式深井阳极（外加电流保护用）是一种高效的腐蚀防护技术，通过将阳极埋

入地下1-30米深度，结合外加电流系统，为金属结构提供均匀、稳定的阴极保

护。其技术原理、核心优势、应用场景及施工要点如下：

一、技术原理

1.

电化学保护机制

通过外加电流驱动，使被保护金属结构（如管道、储罐）表面电位负移至-0.85V

至-1.2V（CSE标准），抑制电化学腐蚀反应。阳极材料（如钛基贵金属氧化物

涂层）释放电子，与土壤中的氧化性物质（如溶解氧）发生还原反应，生成氢氧

根离子（OH⁻），从而阻止金属离子溶解。

2.

3.

三维电流分布

阳极深埋于低电阻率地层，电流沿被保护结构轴向和径向均匀扩散，减少“边缘

效应”导致的保护不均问题。电场分布深度可达15米以上，保护电位波动控制在

±0.1V以内，远优于传统浅埋阳极（±0.3V）。

4.

5.

填料优化与导气设计

填充导电焦炭填料（粒径2-5mm，密实度≥90%）降低接地电阻30%-50%，同

时通过网孔状导气管排出阳极反应产生的气体（如O₂、H₂），避免气阻导致的

电流分布不均，阳极利用率提升至90%以上。

6.

二、核心优势

1.

高效防腐

通过精确控制电流输出，形成均匀保护层，显著延长金属结构使用寿命（如管道

寿命延长20-30年）。

2.

3.

空间利用率高

地表占地面积减少80%，适用于城市管网密集区（管网密度5条/km²），杂散

电流干扰降低60%-80%，减少15%-20%的干扰抑制费用。

4.

5.

适应复杂环境

在土壤电阻率100Ω·m的干旱地区、高电阻率盐碱地或岩石地层中，仍能提供

稳定保护电流。

6.

7.

经济性与长效性

初始投资虽高于浅埋系统，但全周期成本降低40%（寿命达20-50年），且维

护成本低。

8.

三、典型应用场景

1.

长输油气管道

为跨区域、长距离（数百公里）管道提供均匀阴极保护，防止土壤腐蚀和杂散电

流腐蚀。例如，库鄯输油管道工程采用浅埋式阳极地床，实现276公里管线接

地电阻稳定在1.3-1.8Ω。

2.

3.

大型储罐底部保护

延长石油储罐、化工原料储罐等底部与土壤接触部分的使用寿命，确保储罐安全

性和完整性。

4.

5.

城市地下管网

在燃气管道、供水管道等密集区域，减少对地表活动的影响，同时降低杂散电流

干扰。例如，北京某燃气管道项目采用埋深12米的阳极井，单井保护范围达1.5

公里。

6.

7.

化工园区与特殊环境

适应化工行业腐蚀性介质环境，为管道和储罐提供可靠保护。天津某化工园区采

用埋深18米的阳极井，单井保护4个储罐，节省30%阳极数量。

8.

9.

管道穿越工程

在河流、公路穿越点下方布置阳极井，利用垂直电流分布覆盖两侧管道，减少施

工量。例如，长江某输油管道穿越工程采用埋深25米的阳极井，单井保护两岸

各500米管道。

10.

四、施工要点

1.钻孔与套管安装

1.使用旋挖钻机或冲击钻机钻孔，深度通常比阳极长度深

800-1000mm。

2.安装钢制套管（如219mm），顶部高出地面500mm，底部深入

地面以下1500mm，外壁涂刷环氧煤沥青漆防腐。

2.阳极安装与连接

1.阳极串采用钛基贵金属氧化物涂层管（直径25-50mm，长度1-1.5

米），通过导气管排放反应气体。

2.阳极引出电缆采用单芯多股绞合铜导线（截面积≥16mm²），与主

电缆通过放热焊接连接，接头采用多重热缩套管密封。

3.填料灌注与排气

1.填充焦炭粒（粒径2-5mm，含碳量≥96%），分层振捣密