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埋地管道外加电流阴极保护系统的电能主要消耗在阳极导线、阳极接地电池、阳极接地电阻和保护电流从土壤流向管道的过渡电阻上。真正用于管道阴极保护的只有阴极/土壤过渡电阻所消耗的电能。实践证明,这部分电能仅占阴极保护系统总功耗的20%左右。阳极接地电阻的功耗占总功耗的60% - 70%。因此,在阴极保护系统的设计和安装中,应尽量降低阳极接地电阻的功耗,即尽量降低阳极接地电阻。
辅助阳极的地床应采用一定的处理工艺,主要是在适当选择的辅助阳极周围填充必要的导电填料。一方面是防止产品层腐蚀阳极材料表面,减少阳极极化,保证辅助阳极的有效电流输出。另一方面,地面床填料大幅增加阳极的工作规模,降低阳极的接地电阻,节约能耗,降低了电力设备的容量需求,延长阳极的使用寿命,当可口可乐渣填料与不同粒径的合理分配,有利于水体排放气体的阳极反应,避免空气阻力,这也是降低阳极接地电阻的一种保障措施。此外,由于填料与阳极材料良好的电接触,阳极反应中消耗的大部分材料转移到填料表面,从而降低了阳极消耗。
阳极地床填充材料一般采用焦炭和石油焦炭。辅助阳极选用石墨、优质铸铁或柔性阳极时,一般要填充填充材料。选用钢阳极时,无需添加填料。如果违背约定将阳极埋入地下,则可以显著降低阳极的接地电阻。用于沼泽地和流沙层的阳极不能充填。
辅助阳极地床位置的正确选择,对于降低阳极接地电阻,降低阳极消耗,降低运行成本,防止阴极保护系统对外部结构的干扰,保证阴极保护的有效性,便于安装施工具有十分重要的意义。阳极可以埋在较浅的深度。浅埋阳极放置在冻土下面,埋深不小于1m,深埋阳极埋深为15-300m。阳极通常垂直安装,可水平埋设于砂土、高地下水位、沼泽中,深埋阳极可用于复杂地理环境或地表土壤电阻率高的场合。