在搞防腐工程的时候,咱们常常用到的一种牺牲阳极,就是那种14公斤重的镁合金阳极。这类阳极通常选的是高纯度的镁合金,像MGAZ63B或者MGAZ31B这种型号,里面掺和了锌、铝、锰这些金属元素。它们的电化学活性特别强,单位重量能放出的电量也很大,大概能到2200安时每公斤。规格上,这类阳极一般做成700毫米长、截面100到110毫米宽、105毫米厚的样子,特别适合埋在长距离的管道里,或者给油罐的底板做防护。 这种阳极工作时开路电位通常在-1.57伏到-1.67伏之间(低电位型),或者在-1.77伏到-1.82伏之间(高电位型)。这个电位和钢铁的电位差很大,钢铁大概是-0.44伏左右。有了这么大的电位差,电流就能顺畅地通过土壤或者淡水这种高电阻率的介质。它的电流效率也很高,低电位型至少能有55%,高电位型也有50%。实际能用的电容量也不低,最少分别能达到1210安时每公斤和1100安时每公斤,保证能长期稳定地输出保护电流。 为了让这些阳极用得更长久,厂家给它们做了预包装设计。在阳极芯外面包了一层专用的填包料,里面有75%的硫酸钙、20%的膨润土和5%的硫酸钠。这一层填料能把接地电阻降下来,还能让电流输出更稳定,同时保持湿润的环境,让电化学反应更顺畅。外包装也是两层,里面是棉布,外面是塑料编织袋,这样运输的时候不容易损坏,平时不用的时候也不会有非必要的消耗。 金属管道的防腐原理就是利用原电池原理。把镁阳极和管道用导线连起来之后,镁阳极会先被氧化(变成镁离子和电子)。这些电子会流向管道的表面,抑制钢铁去吸氧腐蚀(产生氢氧根离子),这样就把金属腐蚀给挡住了。 相比其他方法,这种牺牲阳极有很大的优势。它驱动电流的能力特别强,电位差大,哪怕土壤电阻率很高(15到150欧姆米),单支阳极也能保护500米远的地方。安装起来也很方便,工厂里把全套东西都给你做好了直接埋就行,不用在现场费多大劲儿。费用方面也划算得多,不像外加电流法那样需要电源和复杂的维护工作。 储罐防腐的时候主要是保护底板和侧壁,特别是那种土里氯离子多或者有硫酸盐还原菌的地方最容易坏。施工的时候埋的位置不能离罐壁太近了,至少要隔个0.3米;埋深也得有0.8到1.5米才行,不能直接挨着罐体。电线连接要用铝热焊剂焊死焊点再涂热熔胶、套热缩套才行,保证接触电阻不超过0.01欧姆。坑底还要铺10厘米厚的细砂再回填土壤并夯实,最后再浇点水湿润填包料。 平时维护的话主要是看电位值。定期用测试桩量一量表面电位值,把它稳定在-0.85伏到-1.2伏这个安全区间就行。换阳极的话要看消耗情况每半年抽个样看看剩下的重量有没有低于初始的20%,到了就得换新的;如果是盐分很高的土壤区那还得缩短监测周期。 低电位型和高电位型在性能上有些不一样。低电位型也就是电位在-1.57伏到-1.67伏之间的这种适用于一般土壤环境下使用,电流效率高一点有55%以上使用寿命也长一些。高电位型就是那种在-1.77伏到-1.82伏之间的适合用在电阻率特别高或者腐蚀性特别强的地方像含盐量高的土壤用起来好但它电流效率稍微低一点只有50%左右。 选的时候要看现场的具体情况来定:如果土壤电阻率很高或者腐蚀性特别强那最好选高电位型的。跟别的材料比起来锌阳极一般只能用在海水或者咸水环境里它的电位只有-1.05伏驱动能力不如镁合金强;铝合金阳极适合深海或者高电阻率的地方但成本太高施工也麻烦多了。 综合来看还是镁合金阳极性价比最高:它的电位是最负的、驱动电压最高安装也简单快捷所以在土壤和淡水环境里它是最划算的选择之一。