优异的耐蚀性
高硅含量使其在多数电解质环境(如土壤、淡水、海水、工业废水等)中形成致密的氧化硅钝化膜,能抵抗电化学腐蚀,长期稳定工作。但在强酸性(pH<4)或氟离子浓度较高的环境中,钝化膜易被破坏,需谨慎使用。
低消耗率与长寿命
正常工作时消耗率极低(通常<0.5 kg/A・年),远低于钢铁阳极(约 10 kg/A・年),可大幅减少更换频率,降低维护成本,使用寿命可达 10 - 30 年(依环境和电流密度而定)。
较高的电流输出能力
允许的最大电流密度较高(土壤中约 1 - 3 A/m²,海水中可达 5 - 10 A/m²),能满足大型构筑物(如长输管道、储罐群)的保护电流需求。
良好的机械强度
硬度高、抗压性强,能承受埋设或水下安装时的冲击与挤压,不易断裂,但脆性较大,需避免剧烈碰撞。
二、常见分类
根据合金成分和性能差异,可分为以下几类:
普通高硅铸铁阳极:含硅 14% - 16%,适用于中性至弱碱性环境(如土壤、淡水)。
含铬高硅铸铁阳极:添加 2% - 3% 铬,提升耐点蚀能力,适用于海水、微咸水等氯离子含量较高的环境。
含钼高硅铸铁阳极:添加钼元素,增强在氧化性介质(如含硝酸盐、硫酸盐的土壤)中的耐蚀性。
三、典型应用场景
埋地金属构筑物
长距离输油 / 输气管道、城市地下管网(污水、燃气)的阴极保护,常与深井阳极系统结合,减少地表空间占用。
地下储罐、电缆沟、地铁站钢结构等的腐蚀防护。
水环境工程
淡水湖泊、河流中的闸门、桥墩、水下管道。
海洋平台、码头桩基、海水冷却系统等海水环境中的金属结构。
工业设施
化工厂、电厂的循环水系统、酸碱储罐外壁(需确认环境兼容性)。
四、使用注意事项
环境适配性评估
避免在强酸性(pH<4)、高氟离子(如含氟土壤或废水)环境中使用,以防钝化膜失效。
土壤电阻率过高(>1000 Ω・m)时,需配合焦炭回填层(降低接触电阻),确保电流有效输出。
安装规范
阳极与被保护体的距离需合理(通常>10 米),避免电流 “屏蔽效应” 导致保护不均。
深井安装时,阳极应垂直居中,周围填充焦炭颗粒(粒径 5 - 10 mm),增强导电性并减少土壤对阳极的直接腐蚀。
电流密度控制
实际运行电流密度需低于材料允许最大值(如土壤中不超过 3 A/m²),过度加载会加速阳极消耗,缩短寿命。
通过恒电位仪实时监测输出电流,根据被保护体的保护电位(通常 - 0.85 V 至 - 1.2 V,相对饱和硫酸铜参比电极)调整参数。
维护与检测
定期检测阳极接地电阻、输出电流及被保护体的保护电位,确保系统运行正常。
若发现阳极表面出现局部腐蚀坑或电流骤降,需及时排查是否因环境变化(如 pH 值波动)导致钝化膜破坏。