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埋地管道犧牲陽極陰極保護是通過犧牲陽極材料（如鎂合金、鋅合金、鋁合金）與管道形成電偶電池，使陽極被腐蝕消耗，從而保護管道免受腐蝕的技術。

 材料與設備選型

• 陽極材料選擇：

• 鎂合金陽極：適用于高電阻率土壤（＞50Ω?m），如干燥土壤、沙漠地區，電位較負（-1.5V 左右），驅動電壓高。

• 鋅合金陽極：適用于中低電阻率土壤（＜20Ω?m）或海水環境，電位穩定（-1.1V 左右），電流效率高。

• 鋁合金陽極：主要用于海水或高鹽土壤，電位介于鎂、鋅之間，重量輕。

• 輔助材料：

• 填包料：用于包裹陽極，降低陽極接地電阻，通常為石膏粉（75%）+ 膨潤土（20%）+ 硫酸鈉（5%）的混合物。

• 導線：銅芯電纜（截面積≥16mm2），需具備耐土壤腐蝕和絕緣性能（如聚乙烯絕緣層）。

• 測試樁：用于監測保護電位，材質為鋼或 PVC，內置參比電極接口。

現場勘察與設計

• 測量土壤電阻率、含水率、pH 值等參數，確定陽極類型、數量及布置方式（如單支或成組安裝）。

• 根據管道長度、直徑、防腐層狀況，計算陽極輸出電流需求（公式：I=RU，其中 U 為驅動電壓，R 為陽極接地電阻）。

• 設計陽極間距（通常 5~30 米，需避免陽極屏蔽效應）和埋設深度（一般距管道 1~3 米，埋深≥1 米）。

  

如何施工

1. 管道表面處理

• 清除管道待連接部位的防腐層（如聚乙烯膠帶、環氧涂層），露出金屬基材，用砂紙打磨至露出金屬光澤，確保導線焊接牢固。

2. 陽極組裝與填包料制備

• 陽極組裝：

• 將導線一端與陽極鋼芯（鎂 / 鋅合金陽極通常內置鋼芯）焊接，焊點需做絕緣處理（如涂環氧樹脂）。

• 對于鎂合金陽極，需在導線引出端加裝 “防爆帽”（防止陽極碎裂時損傷導線）。

• 填包料包裹：

• 將陽極放入預先縫制的棉布袋中，填入填包料并夯實（填包料厚度≥50mm），確保陽極四周均勻包裹。

• 若為成組陽極（如 3~5 支串聯），需用導線將各陽極并聯，再與管道連接。

3. 陽極埋設

• 挖溝：在管道一側或兩側開挖陽極坑，深度≥1 米，長寬根據陽極尺寸確定（通常比陽極大 300mm）。

• 放置陽極：將包裹填包料的陽極水平或垂直放入坑內，確保陽極與管道間距符合設計要求（如 1~3 米），避免陽極與管道直接接觸。

• 回填：先用細土或沙子回填陽極坑，分層夯實，再覆蓋原土，回填土中不得含石塊、樹根等雜物。

  

4. 導線連接與測試樁安裝

• 導線連接：

• 將陽極導線與管道焊接（采用鋁熱焊或電弧焊），焊點需做防腐處理（如涂環氧煤瀝青，纏繞聚乙烯膠帶）。

• 多組陽極導線需匯總后連接至測試樁，導線穿越道路或管溝時需加鋼套管保護。

• 測試樁安裝：

• 在陽極組附近或管道沿線每隔 500 米安裝測試樁，測試樁需露出地面 0.5 米，標注 “陰極保護測試樁” 及編號。

• 測試樁內導線需與管道、陽極、參比電極（如 Cu/CuSO?電極）正確連接，預留測試接口。

如何測試與調試

1. 電位測量

• 自然電位測量：安裝前測量管道未保護時的電位（應≥-0.5V，若低于此值需檢查管道是否已腐蝕）。

• 保護電位測量：安裝后 24 小時，用便攜式參比電極測量管道電位，需滿足：

• 相對于 Cu/CuSO?參比電極，電位≤-0.85V（表明達到有效保護）。

• 若存在硫酸鹽還原菌，電位需≤-0.95V。

• IR 降消除：若土壤電阻率較高，需采用 “斷電法” 測量，消除導線電阻引起的電位誤差。

2. 陽極接地電阻測量

• 使用接地電阻測試儀測量單個陽極或陽極組的接地電阻，應≤設計值（通常＜10Ω），若電阻過高需檢查填包料是否壓實或更換陽極位置。

3. 電流測量

• 在測試樁處接入電流表，測量陽極輸出電流，判斷陽極數量是否足夠（單支鎂合金陽極輸出電流約 0.01~0.1A，鋅合金約 0.05~0.3A）。

  

防腐與安全要求

1. 焊接點防腐

• 焊接點需依次涂刷底漆（如環氧富鋅）、中間漆（如環氧云鐵）、面漆（如聚氨酯），總厚度≥300μm，或采用熱縮套包裹。

2. 陰極保護系統安全

• 埋地導線需與其他金屬構筑物（如電纜、水管）保持安全距離（≥0.3 米），避免雜散電流干擾。

• 若管道穿越居民區或農田，需設置警示標識，避免人為破壞。

驗收與維護

1. 驗收標準

• 陽極數量、間距、埋深符合設計文件，填包料包裹完整，導線連接牢固。

• 管道保護電位達標，測試樁標識清晰，施工記錄（如電位測試報告、材料合格證）齊全。

2. 定期維護

• 每季度測量管道電位，每年檢查陽極消耗情況（失重率≤10%/ 年為正常），若陽極剩余重量＜50% 需更換。

• 檢查測試樁接線是否松動，導線絕緣層是否破損，及時修復腐蝕或老化部件。

常見問題與解決方案

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