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一、明確應(yīng)用場景的環(huán)境參數(shù)
1. 介質(zhì)類型與特性
土壤環(huán)境:
需關(guān)注土壤電阻率(決定陽極輸出電流效率)、pH 值(酸性土壤加速陽極消耗)、含水率及含鹽量(影響離子傳導(dǎo)性)。例如,在高電阻率土壤(>50Ω?m)中,需選擇電位更負(fù)、電流效率更高的鋅合金型號。
典型案例:埋地管道在鹽堿地或沼澤地帶,應(yīng)優(yōu)先選含鎘或銦的鋅合金陽極(如 ASTM A1179 標(biāo)準(zhǔn)中的 Zn-0.5In 合金),以提升在潮濕土壤中的穩(wěn)定性。
水環(huán)境:
海水或咸水介質(zhì)中,鋅合金陽極需具備抗氯離子腐蝕能力,通常選用高純度鋅(雜質(zhì)含量<0.001%),如 Zn-Al-Cd 系合金,其在海水中電流效率可達(dá) 90% 以上。
淡水或流動水體中,需考慮陽極溶解均勻性,避免因水流沖刷導(dǎo)致局部腐蝕,可選擇添加銦元素的鋅合金(如 Zn-0.03In),優(yōu)化陽極極化性能。
2. 溫度與壓力條件
高溫環(huán)境(>60℃)下,鋅合金陽極的電位會發(fā)生偏移,需選擇耐高溫型號(如添加微量鎂元素的 Zn-Mg-In 合金),防止因溫度升高導(dǎo)致陽極鈍化。
深海或高壓環(huán)境中,需確保陽極結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,可采用壓鑄成型的鋅合金陽極,避免因壓力導(dǎo)致材料開裂。
二、評估保護(hù)對象的特性
1. 被保護(hù)體材質(zhì)與表面積
金屬材質(zhì):不同金屬的保護(hù)電位不同(如鋼鐵需 - 0.85V CSE,銅合金需 - 0.5V CSE),鋅合金陽極的開路電位需匹配被保護(hù)金屬的保護(hù)電位范圍。例如,保護(hù)銅質(zhì)設(shè)備時,需選擇電位相對較低的鋅合金(如 Zn-0.22Al),避免過保護(hù)。
表面積:根據(jù)被保護(hù)體表面積計算所需保護(hù)電流(如鋼鐵在海水中的保護(hù)電流密度為 20~30mA/m2),進(jìn)而確定陽極數(shù)量與尺寸。大型儲罐(表面積>1000m2)需搭配高輸出電流的鋅合金陽極(如棒狀或帶狀陽極)。
2. 保護(hù)周期與維護(hù)需求
長期保護(hù)(>10 年)場景中,需選擇電流效率穩(wěn)定、消耗率低的鋅合金(如 Zn-In 系合金),減少更換頻率;短期臨時保護(hù)(<2 年)可選用經(jīng)濟(jì)型 Zn-Al-Cd 合金。
難維護(hù)場景(如海底管道)需優(yōu)先考慮陽極的耐蝕壽命,可通過增加陽極厚度或采用犧牲陽極塊與輔助陽極結(jié)合的方式。
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