高硅鑄鐵陽極是一種含有高比例硅的鑄鐵材料,在陰極保護(hù)系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛,以下是關(guān)于它的詳細(xì)介紹:
·材料與結(jié)構(gòu)
·主要成分:高硅鑄鐵陽極主要由含高比例硅的鑄鐵制成,通常硅含量在 14.5% 左右。
·結(jié)構(gòu)形式:分為實(shí)心棒狀高硅鑄鐵陽極、空心管狀高硅鑄鐵陽極和組轉(zhuǎn)型高硅鑄鐵陽極三種。·性能特點(diǎn)
·耐腐蝕性強(qiáng):高硅鑄鐵陽極中 14%-17% 的硅含量使其表面能形成一層致密的 SiO?鈍化膜,能有效抵抗土壤、原油、化工廢液等介質(zhì)的腐蝕,避免陽極因快速損耗而失效,在多種惡劣的電解質(zhì)環(huán)境中具有出色的耐腐蝕性。
·導(dǎo)電性能良好:允許電流密度為 5-80A/m2,且消耗率小于 0.5kg/a?A,能夠在陰極保護(hù)系統(tǒng)中有效傳遞電流,保障陰極保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行6。
·穩(wěn)定性高:極化電位穩(wěn)定,工作時(shí)極化電位波動小,能提供持續(xù)、穩(wěn)定的保護(hù)電流,可使電流均勻覆蓋被保護(hù)結(jié)構(gòu),避免 “保護(hù)盲區(qū)”。
·機(jī)械強(qiáng)度高:抗拉強(qiáng)度達(dá) 150-250MPa,硬度 HB180-280,可抵抗土壤沉降、機(jī)械振動或意外沖擊,確保在復(fù)雜工況下保持結(jié)構(gòu)完整性,避免因陽極斷裂導(dǎo)致保護(hù)失效。
·性價(jià)比高:價(jià)格相對較低,使用壽命長,在 1A 保護(hù)電流下,10kg 陽極可使用 20 年以上,全周期成本低,對于長期運(yùn)行的系統(tǒng)來說非常有利。
·工作原理:基于電化學(xué)腐蝕原理,在電解質(zhì)環(huán)境(如土壤、海水等)中,高硅鑄鐵陽極通過外部電源或自身的電化學(xué)反應(yīng)釋放電子,自身發(fā)生氧化反應(yīng),為與之相連的被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)提供足夠的陰極保護(hù)電流,使被保護(hù)金屬始終處于陰極狀態(tài),電極電位負(fù)移至免蝕區(qū),從而抑制金屬的腐蝕反應(yīng)。
·應(yīng)用場景
·埋地管道:廣泛應(yīng)用于長距離埋地輸油、輸氣管道的陰極保護(hù),防止管道因土壤腐蝕而穿孔泄漏。
·地下儲罐:對于儲存石油、化工原料等的地下儲罐,高硅鑄鐵陽極可有效延長其使用壽命,保障儲存。
·海水環(huán)境中的金屬設(shè)施:如碼頭鋼樁、海水管道、海上鉆井平臺等,高硅鑄鐵陽極能在海水中穩(wěn)定工作,為其提供有效的防腐蝕保護(hù)。
·水處理設(shè)施:如水處理廠的管道和儲罐,也常用高硅鑄鐵陽極來防止腐蝕。
·安裝方式
·淺埋陽極:可直接埋設(shè)在地下較淺的位置,施工相對簡單,適用于一些土壤條件較好、對保護(hù)要求不是特別高的區(qū)域。
·深井陽極:將高硅鑄鐵陽極安裝在深度通常為 15 米或 20 米以下的豎直井中,能使陰極保護(hù)電流分布更均勻,減少對其他埋地金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕干擾,但安裝施工相對復(fù)雜,成本也相對較高。