牺牲阳极法阴极保护方案
一、将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金，该金属或合金为阳极，依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护，这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。

二、牺牲阳极法阴极保护的优点：
（1）不需要外部电源；
（2）对邻近金属构筑物无干扰或很小；
（3）电流输出虽不能控制，但有自动调节倾向，且覆盖层不易损坏。

（4）调试后，可不需日常管理；
（5）保护电流分布均匀，利用率高；
三、牺牲阳极材料
1 作为牺牲阳极材料，必须满足以下条件:
1.1有足够负且稳定的电位，不仅要有足够负的开路电位，而且要有足够的闭路电位（或称工作电位，即在电解质介质中与金属结构连接时牺牲阳极的电位）。

1.2腐蚀率小，且腐蚀均匀，要具有高而稳定的电流效率。

牺牲阳极的电流效率是指实际电容量与理论电容量的百分比，以%表示。

1.3电化学当量高，即单位重量产生的电流量大。

1.4工作中阳极的极化率要小，溶解均匀，产物易脱落。

1.5腐蚀产物不污染环境、无公害。

1.6材料来源广泛，加工容易并价格低廉。

2、镁
2.1镁阳极的特点是比重小、电位很负、对铁的驱动加压很大，且单位发生的电量大。

2.2镁作为牺牲阳极，有较快的溶解速度，镁在电解质中溶液中的腐蚀行为是由本身很负的电位和表面上保护膜的性质所决定。

2.3镁的标准电极电位为-2.37V(SHE);非平衡电极电位则随腐蚀性介质的性质而变，例如：镁在海水中的电位为-1.5V(SCE)，镁在土壤之中的电位为 1.5V至-1.6(SCE)，镁在碱溶液中的电位约为-0.84V(SCE)。

镁的电极电位与介质的PH值有密切关系,PH值在酸性范围内，电位较负，因为生成的腐蚀产物氢氧化镁在碱性介质中是难溶的。

正因为镁在酸性及中性介质中的电位较负和保护膜的不稳定性，所以镁在酸性和中性介质中的腐蚀速度较大。

而在碱性介质中，镁的表面保护膜稳定，电位较正，腐蚀速度则因此而降低。

镁作为牺牲阳极使用时，与电位较正的金属相接触，这时，镁产生阳极化，会引起负的差异效应，即在阳极极化的影响下，金属的自溶大为增强。

与其他牺牲阳极相比，镁的自溶倾向最大，这是镁阳极的电流效北较低的原因之一。

杂质及合金元素对镁的腐蚀速度有很大的影响，镁合金通常比镁的腐蚀速度大。

镁阳极中的杂质主要成分是铁、镍、铜、钴，其中特别是铁的含量，由于这些金属有较正的电位，引起额外的腐蚀（寄生腐蚀）而使镁的阳极效率降低。

添加锰可以抑制铁的影响，因为锰可
以使铁在熔铸过程中沉淀出来，留在合金中的铁元素会被锰包围起来，使铁不能产生阴极性杂质的有害作用。

对镁阳极影响较小的元素有：镉、锰、钠、硅、锌、铝、铅、钙和银等。

用纯镁作为牺牲阳极材料，对杂质的含量应有一定的限制，通常应是高纯镁（含镁大于99.95%），杂质铁的含量应控制在<0.002%以下。

它的电位很负，机械加工性能好。

镁适用于电阻率较高的土壤和淡水中。

镁在海水中应用时易造成过保护，或发生氢脆，故而很少用于海水中。

镁在碰撞时易产生火花，因而，一般不能用于有防爆要求的场合。

四、阳极安装方式
（1）阳极地床
为保证牺牲极在土壤中性能稳定，在阳极四周要填充适用的填充料。

牺牲阳极填充料有用袋装和现场钻孔、挖坑填装两种方法，现场钻孔填装效果虽然好，但填料用量大，稍不注意，容易将土粒等杂物带入填料中，影响填充料质量，所以这种方法使用较少。

牺牲阳极安装中大多使用袋装阳极，即将配置好的填充料放在渗透性材料制的袋中，包围在阳极周围（填料的厚度应在各个方向均保持5-10mm），然后放置在土坑中，再用细土回填、浇水、最后填平。

（2）阳极分布
①牺牲阳极在管道上的分布可采用单支或集中成组两种方法，同组阳
极宜选用同一批号或开路电位相近的阳极。

②牺牲阳极埋设分为立式和水平式两种，埋设方向有轴向和径向。

阳极埋设位置一般距管道外壁3-5mm，最小不宜小于0.3mm，埋设深度以阳极顶部距地面不小于1m为宜，对于北方地区，必须在冻土层以下。

成组埋设时，阳极间距以2-3m为宜。

③在地下水位低于3m的干燥地带，阳极应当加深埋设，对于河流、湖泊地带，牺牲阳极应尽可能埋设在河床（或湖底）的安全部位，以防洪水冲刷或挖泥清淤时损坏。

④在城市和管网区使用牺牲阳极时，要注意阳极和被保护的管道之间不应有其他金属构筑物，如电缆等。

五、测试系统
为了检查地下钢质管道的保护状态及效果，还应安装测试系统。

牺牲阳极法阴极保护的测试系统应能提供保护体的自然电位、阳极性能、保护电位的功能。

通常在相邻两组牺牲阳极管段的中间部位设置一个可测量管道保护电位的测试桩，桩的间距以500m左右为宜。

牺牲阳极测试桩处应设有辅助片长效参比电极，辅助试片的材质应与管道材质相同。

在这里可以测出管道的保护电位和阳极工作状况，如阳极的输出电流、阳极的接地电阻、阳极的开路电位和闭路电位，还可测量辅助试片的自然电位，用来比较钢质管道的保护情况。

这里需要说明的是，牺牲阳极法阳极保护的各项参数的测试，应当在牺牲阳极埋入地下及填包料浇水10d后进行。

另外，牺牲阳极投入运行后，应定期进行监测和维护，至少每半年一次。

待牺牲阳极到达使用寿命时，测量的保护参数异常，或保护电位不能达到阴极保护标准，则说明阳极已“牺牲”完毕，应更换安装新的牺牲阳极，使管道继续得到阴极保护。

工程量计算
1、设备面积：1200m2
2、DN3000钢管：37680m2
3、DN2200钢管：10362m2
4、DN1200钢管：4145m2
合计：53387m2
投标报价
一、保护面积：53386.8m2
二、工程单价：133.14元/m2
三、工程总价：7107918.5元（大写：柒佰壹拾万零柒仟玖佰壹拾捌元五角）
投标单位：河南省防腐保温公司
日期：2004年3月19日。