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牺牲阳极法是储罐内常用的阴极保护方法,它可以任意布置不必担心电源连接,它的电位有限,没有必要担心过保护为先,牺牲阳极可以做成任意形状。
根据内壁介质的情况,阳极可以选用铝合金阳极或镁合金阳极。内壁采用牺牲阳极保护时,要注意温度的影响。对40~70℃的水介质环境中,镁阳极因为腐蚀率太高而不适用。
根据保护面积、保护年限、介质电阻率计算所需的阳极数量,选择阳极规格形状。阳极在罐底板上呈环状均匀分布,阳极支架与底板焊接。牺牲阳极易于安装,而且当阳极消耗为初始重量的85%时,可以利用清罐机会进行更换。
针对储罐内壁牺牲阳极的设计步骤:
①计算阴极保护面积(罐内浸水面积)
罐底内壁保护面积计算:S=πr2
S ——保护面积 r——储罐半径
②选定保护电流密度,计算保护电流
保护电流计算:I= SIa
S ——保护面积 Ia ——保护电流密度
③确定保护年限,计算所需阳极总量
阳极使用寿命:T=0.85 W/ωI
T ——阳极工作寿命a W——阳极净质量,kg ω——阳极消耗率kg/(A.a)
④根据阳极单支数量,计算阳极支数
阳极数量:N=f.IA/Ia
N——阳极数量 IA——所需保护电流A Ia——单支阳极输出电流A
F——备用系数,取2-3倍
化学成份 | 种类 | Zn | In | Cd | Sn | Mg | Si | Ti | 杂质,不大于 | Al | Si | Fe | Cu | Al-Zn-In-Cd | 2.5-4.5 | 0.018-0.050 | 0.005-0.02 | — | — | — | — | 0.10 | 0.15 | 0.01 | 余量 | Al-Zn-In -Sn | 2.2-5.2 | 0.020-0.045 | — | 0.018-0.035 | — | — | — | 0.10 | 0.15 | 0.01 | 余量 | Al-Zn-In -Si | 5.5-7.0 | 0.025-0.035 | — | — | — | 0.10-0.15 | — | 0.10 | 0.15 | 0.01 | 余量 | Al-Zn-In -Sn-Mg | 2.5-4.0 | 0.020-0.050 | — | 0.025-0.075 | 0.50-1.00 | — | — | 0.10 | 0.15 | 0.01 | 余量 | Al-Zn-In -Mg-Ti | 4.0-7.0 | 0.020-0.050 | — | — | 0.50-1.50 | — | 0.01-0.08 | 0.10 | 0.15 | 0.01 | 余量 |
| 电化学性能 | 性能 种类 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 | 普通铝合金牺牲阳极 | 1.10-1.18 | 1.05-1.12 | ≥2400 | ≥85 | 腐蚀产物容易脱落,表面溶解均匀. | 高效铝合金阳极 | 1.10-1.18 | 1.05-1.12 | ≥2600 | ≥90 | 高活化铝合金阳极 | 1.45-1.50 | 1.40-1.45 | ≥2080 | ≥70 |
| 铝阳极规格按照用途分类如下 储管内用牺牲阳极 | 型号 | 规格/㎜ | 重量/ kg | A×(B1+B2)×C | AC-1 | 750×(115+135)×130 | 35.0 | AC-2 | 500×(115+135)×130 | 23.0 | AC-3 | 500×(105+135)×100 | 16.0 | AC-4 | 300×(105+135)×100 |
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