深井陽極和恒電位儀如何實現(xiàn)外加電流陰極保護

深井陽極與恒電位儀是外加電流陰極保護系統(tǒng)的核心組件，兩者通過協(xié)同工作，其工作原理可概括為“恒電位儀提供精準可控的直流電，深井陽極作為電流輸出端將電子注入土壤/水，使被保護結構成為陰極而免受腐蝕”。

系統(tǒng)組成與功能分工

1、恒電位儀

①功能：作為系統(tǒng)的“電源+控制器”，提供穩(wěn)定直流電并自動調(diào)節(jié)輸出電壓/電流，使被保護結構的電位始終維持在預設的保護電位范圍內(nèi)。

②核心部件：

整流模塊：將交流電轉換為直流電（通常輸出電壓0-30V，電流0-100A）。

控制電路：通過反饋環(huán)路實時監(jiān)測被保護結構的電位，動態(tài)調(diào)整輸出（響應時間＜1秒）。

參比電極接口：連接參比電極（如銅/硫酸銅電極），作為電位測量的基準。

2、深井陽極

①功能：作為電流輸出端，將恒電位儀提供的電子高效注入土壤或水中，形成保護電流場。

②核心部件：

陽極材料：高硅鑄鐵、鉑釕涂層鈦或混合金屬氧化物（MMO），需具備低電阻、耐腐蝕特性。

填料層：焦炭粉、石墨碎等導電材料，降低陽極與土壤的接觸電阻并防止氣阻。

井身結構：PVC套管防護井壁，排氣管排出陽極反應產(chǎn)生的氣體（如氧氣、氯氣）。

3、被保護結構

①功能：作為電流接收端，通過陰極極化降低腐蝕速率。

②關鍵要求：需與陽極形成導電回路，且表面電位均勻分布（電位差＜50mV）。

4.參比電極

①功能：測量被保護結構的實時電位，為恒電位儀提供反饋信號。

②類型：銅/硫酸銅電極（土壤環(huán)境）、高純鋅電極（海水環(huán)境），需埋設在距被保護結構1-5米處。

綜上所述，深井陽極和恒電位儀在外加電流陰極保護系統(tǒng)中通過協(xié)同作用，實現(xiàn)了對被保護結構的腐蝕防護。深井陽極負責電流的均勻分布和陽極材料的穩(wěn)定性能；而恒電位儀則負責提供穩(wěn)定電流、實現(xiàn)電位的閉環(huán)控制以及適應環(huán)境變化等關鍵功能。這兩者的有機結合使得外加電流陰極保護系統(tǒng)成為一種高效、可靠的腐蝕防護手段。