2025/11/30
高硅鑄鐵陽(yáng)極：外加電流陰極保護系統的核心材料
耐腐蝕性?xún)?yōu)異，二氧化硅保護膜：高硅鑄鐵陽(yáng)極含硅量14%-17%，表面形成致密SiO?鈍化膜，可有效阻隔土壤、海水、工業(yè)廢水等腐蝕介質(zhì)，在中性、弱酸性及含氯離子環(huán)境中表現穩定。
詳細介紹：
一、材料特性與優(yōu)勢
1.耐腐蝕性?xún)?yōu)異
1.二氧化硅保護膜：高硅鑄鐵陽(yáng)極含硅量14%-17%，表面形成致密SiO?鈍化膜，可有效阻隔土壤、海水、工業(yè)廢水等腐蝕介質(zhì)，在中性、弱酸性及含氯離子環(huán)境中表現穩定。
2.環(huán)境適應性廣：適用于海水、鹽漬土、淡水、工業(yè)污水等多種介質(zhì)，尤其在含氯離子環(huán)境中，其耐腐蝕性顯著(zhù)優(yōu)于鎂、鋅陽(yáng)極（后者在高鹽環(huán)境中腐蝕速度加快）。
3.壽命長(cháng)：消耗率低（通常低于0.5kg/A·年），在土壤、海水等環(huán)境中使用壽命可達20-30年，遠超鎂合金（3-5年）和鋅合金（5-10年），適合長(cháng)輸管道、海底結構等長(cháng)期保護工程。
2.電流輸出穩定
1.低極化率：鈍化膜形成后，陽(yáng)極極化率低，電流波動(dòng)小，可長(cháng)期維持被保護金屬的陰極極化狀態(tài)，確保保護效果穩定。
2.接地電阻?。和ㄟ^(guò)導氣管、焦炭填料優(yōu)化氣體交換和熱量傳遞，降低接觸電阻，提高電流輸出效率。
3.經(jīng)濟實(shí)用
1.成本優(yōu)勢：?jiǎn)蝺r(jià)雖高于鎂、鋅陽(yáng)極，但因壽命長(cháng)、更換頻率低、維護少，長(cháng)期綜合成本更低；且成本低于鈦基混合金屬氧化物陽(yáng)極（貴金屬涂層），性?xún)r(jià)比突出。
2.適用范圍廣：既可用于強制電流陰極保護系統（需配合外部電源），也可在特定條件下作為犧牲陽(yáng)極使用，覆蓋地下管道、儲罐、碼頭鋼樁、核電站設備等場(chǎng)景。
4.機械強度高
1.抗壓性強：鑄鐵材質(zhì)硬度高，抗拉強度達150-250MPa，硬度HB180-280，能承受地下深埋、水流沖擊等復雜工況（如土壤擠壓、水流沖擊），減少安裝損壞風(fēng)險。
二、結構與規格
1.結構組成
1.陽(yáng)極體：實(shí)心棒狀、空心管狀或組轉型，常見(jiàn)尺寸為Φ50mm×1500mm、Φ75mm×1500mm，重量從20kg至50kg不等。
2.導氣管：固定陽(yáng)極體于鋼套管中心，優(yōu)化氣體交換。
3.焦炭填料：填充于陽(yáng)極四周，降低接觸電阻，要求密實(shí)度≥90%。
4.鋼套管與電纜：保護陽(yáng)極體，確保電氣連接可靠。
2.預包裝模塊
1.采用真空熔鑄工藝形成鈍化層，消耗率降至0.2-0.5kg/A·年，安裝效率提升至傳統工藝的5倍，適用于深井陽(yáng)極地床。
三、應用場(chǎng)景
1.地下金屬管道保護
1.石油、天然氣、給排水管道：通過(guò)沿線(xiàn)分散布置或集中深井陽(yáng)極地床，全面防護土壤腐蝕。
2.案例：庫鄯輸油管線(xiàn)采用淺埋高硅鑄鐵陽(yáng)極地床降阻技術(shù)，總接地電阻控制在1.3-1.8Ω。
2.儲罐保護
1.罐底板及外壁：防止土壤或地下水腐蝕，保障儲罐安全運行。
3.碼頭與港口設施
1.鋼樁、護岸鋼結構、系船柱：抵御海水侵蝕，延長(cháng)設施壽命。
4.橋梁結構保護
1.樁基、承臺：水下或地下鋼結構部分采用高硅鑄鐵陽(yáng)極，防止水和土壤腐蝕。
5.埋地金屬構筑物
1.電纜溝支架、金屬燈桿基礎、通訊基站接地體：有效控制腐蝕，延長(cháng)使用壽命。
四、局限性與注意事項
1.材質(zhì)脆性
1.高硅含量導致材質(zhì)較脆，無(wú)法彎曲或焊接，安裝時(shí)需避免碰撞，否則易斷裂。
2.運輸與安裝挑戰
1.重量較大（單支陽(yáng)極數公斤至數十公斤），深井或長(cháng)距離運輸需專(zhuān)用設備，安裝成本高于輕質(zhì)陽(yáng)極（如鈦基或鎂合金陽(yáng)極）。
3.陽(yáng)極鈍化風(fēng)險
1.強堿性環(huán)境（pH>10）：SiO?膜腐蝕速率驟增，壽命大幅縮短，不適合鹽堿地或強堿工業(yè)環(huán)境。
2.干燥高硫酸鹽環(huán)境：鈍化膜形成困難，易被破壞，需定期檢查維護。
4.初期接觸電阻較高
1.新安裝時(shí)表面氧化層可能導致接觸電阻較大，需通過(guò)短時(shí)間高電流“活化”處理，或依賴(lài)運行中自然極化穩定電阻，增加初期調試成本。
5.系統依賴(lài)性強
1.需配合強制電流系統（整流器）使用，增加系統復雜性和初期設備投入。
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