
一、核心特性
1.高电位优势
1.开路电位通常在 -1.70V至-1.78V(CSE) 范围内,实际工作电位介于 -1.80V至-1.85V(CSE) 之间,驱动电压达 0.7-0.85V。
2.相比普通镁阳极(电位约-1.55V CSE),其电位更负,能提供更强的保护电流,尤其适用于高电阻率环境(如电阻率>8000Ω·cm的土壤)。
2.电化学性能优化
1.电流效率:约 50%-58%,虽低于锌/铝合金,但单位质量发电量(理论电容量 1100-1275Ah/kg)更高,适合长期保护需求。
2.消耗均匀性:化学成分(如镁锰合金)和微观结构优化后,阳极消耗更均匀,寿命延长,减少更换频率。
3.环境适应性
1.土壤环境:在砂质土、干燥土壤等高电阻率介质中表现优异,有效抑制管道、储罐等金属结构的腐蚀。
2.淡水环境:如水库闸门、输水管道等,即使水流速较快或生物附着较多,仍能保持稳定电流输出。
3.特殊场景:与强制电流阴极保护系统联合使用,或修复旧系统,增强局部保护效果。
二、应用领域
1.埋地金属管道防腐
1.场景:城市燃气管道、输油管道、给排水管道等长距离埋地金属管道。
2.优势:高电位特性提供更强保护电流,延长管道使用寿命,降低腐蚀风险。
2.地下储罐与容器防腐
1.场景:化工储罐、石油储罐罐底外壁,以及埋地金属容器(如污水处理池、储水罐)。
2.优势:通过埋设D型阳极形成局部阴极保护电场,抵消土壤电化学腐蚀。
3.海洋工程与船舶防腐
1.场景:近海钢桩、码头钢构件、海洋平台辅助结构,以及船舶压载水舱、船底设备。
2.注意:海水环境通常首选铝或锌阳极,但D型镁阳极可用于短期保护或辅助保护。
4.化工与石油化工领域
1.场景:化工设备、反应釜、换热器等金属部件,尤其是接触酸性溶液、盐雾等腐蚀性介质的区域。
2.优势:高电位抵抗强腐蚀性介质侵蚀,减少停机维修成本。
5.钢筋混凝土结构防腐
1.场景:跨海桥梁、港口码头等钢筋混凝土结构,防止氯离子渗透导致钢筋锈蚀。
2.优势:通过表面安装或预埋D型阳极,形成微电池保护钢筋,延长结构寿命。
三、技术规格与安装要求
1.化学成分
1.镁(Mg):余量
2.锰(Mn):0.5%-1.3%(最低含量)
3.铝(Al):≤0.01%
4.铜(Cu):≤0.02%
5.铁(Fe):≤0.03%
6.其他杂质:总量≤0.35%
2.物理规格
1.重量:常见型号如9D(24.08kg)、14D(26.35kg)、20D(29.07kg)等,可根据需求定制。
2.尺寸:以9D为例,长度69.9mm,宽度549.3mm,高度76.2mm。
3.电缆尾线:6米长6mm² CU/XLPE/PVC绞合铜电缆,电压等级600/1000V,温度范围0°C至50°C。
3.安装要求
1.填包料:使用由75%水合石膏、20%粉状膨润土、5%无水硫酸钠组成的低电阻率回填材料,确保阳极与周围环境良好连接。
2.埋设间距:阳极间距至少保持3米,顶部土壤覆盖层厚度不低于0.6米。
3.检测与维护:通过测量盒监测阳极输出电流和电位,定期检查电缆连接和填包料状态。
四、优缺点分析
1.优点
1.高电位驱动:提供更强保护电流,适用于高电阻率环境。
2.长寿命:化学成分优化后消耗均匀,减少更换频率。
3.环境友好:镁是人体必需元素,无毒副作用,符合环保要求。
4.安装便捷:无需外部电源,适用于复杂环境或临时保护需求。
2.缺点
1.电流效率较低:约50%-58%,自腐蚀较大,造价高于锌/铝合金。
2.温度限制:淡水环境使用温度不超过45°C,咸水环境不超过32°C,不适用于高温或海水环境。
3.土壤电阻率要求:电阻率过低(如<10Ω·m)时效果不佳,需结合其他防腐措施。