PCCP水务管道阴极保护用预包装锌阳极的原理.docx

PCCP水务管道阴极保护用预包装锌阳极的原理

河南华云-杨素素

PCCP水务管道阴极保护采用牺牲阳极法，通过使用预包装锌阳极来达到防腐的目的。

阴极保护是一种通过外加电流的方式，使金属结构处于一种电化学状态下，从而减缓或遏制金属的腐蚀现象。在PCCP管道中，阴极保护技术通过在管道表面施加一定的电流，使管道成为阴极，从而降低管道的腐蚀速度，延长管道的使用寿命。

锌阳极化学成分

化学元素

Al

Cd

杂质、不大于

Fe

Cu

Pb

Si

Zn

含量%

0.3-0.6

0.05-0.12

0.005

0.005

0.006

0.125

余量

预包装锌阳极是这种阴极保护系统的一个关键组成部分。其原理是，锌阳极具有较高的电负性，因此在电化学反应中更容易被氧化。当锌阳极与PCCP管道连接并处于同一电解质环境中时，锌阳极会主动发生腐蚀，释放出电子。这些电子通过导线流向管道，使管道表面产生负电位，从而成为阴极。由于管道成为阴极，它不再参与腐蚀反应，而是受到保护。而腐蚀反应则转移到锌阳极上，实现了对管道的保护。因此，锌阳极的消耗实际上是对管道的一种牺牲保护，这也是其被称为“牺牲阳极”的原因。

锌阳极电化学性能

性能指标

开路电位?-V(SCE)

工作电位?-V(SCE)

实际电容量A·h/kg

电流效率?%

溶解状况

海水中

-1.09~-1.05

-1.05~-1.00

≥780

≥95

腐蚀产物容易脱落,表面溶解均匀

土壤中

≤-1.05

≤-1.03

≥530

≥65

注1：参比电极——饱和甘汞电极?注2：介质——海水介质采用人造海水；土壤介质采用潮湿土壤，且阳极周围添加填充料。

此外，预包装的设计可以确保锌阳极在需要的时候能够提供足够的电流，同时防止阳极过早消耗。这种设计还考虑到了安装和使用的便利性，以及在不同环境条件下的稳定性。