
高负电位镁合金牺牲阳极是一种通过电化学原理实现高效阴极保护的防腐材料.
一、核心特性
1.高负电位
1.常规镁阳极开路电位为 -1.55V至-1.65V(CSE),而高负电位型可达 -1.70V至-1.85V(CSE),驱动电压更高(0.7-0.85V),能提供更强的保护电流,尤其适用于高电阻率环境(如沙漠、冻土、淡水)。
2.耐极化性能
1.长期服役中电位稳定,避免表面钝化导致保护失效,确保持续输出保护电流。
3.轻量化设计
1.密度仅为钢铁的 1/4,便于运输和安装,适合高空、水下等对重量敏感的场景。
4.耐腐蚀性
1.腐蚀产物(如氧化镁、氢氧化镁)易脱落,不易形成钝化膜,保持电流输出稳定性。
二、应用场景
1.长输管道
1.石油、天然气、供水管道:在戈壁、冻土等低导电土壤中,单支阳极保护距离可达 800米,减少埋设数量,降低工程成本。
2.储罐防腐
1.大型原油/成品油储罐:通过填包料固定于储罐底部,防止土壤或介质腐蚀穿孔,避免油品泄漏。
2.化工储罐:抵御酸碱溶液、盐水等强腐蚀介质,内壁保护抑制离子析出,外壁防护减少土壤腐蚀。
3.水下结构
1.桥梁钢桩、码头钢桩:海水层下 200米 区域,抵消氯离子渗透,保护寿命达 20年以上。
2.深海平台桩基:搭配涂层延长服役寿命,适应复杂海洋电化学环境。
4.新能源领域
1.海上风电桩基:抗海水腐蚀,适应高盐度、高湿度环境。
2.光伏支架:保护铝制支架,降低腐蚀风险,提升发电设备寿命。
5.混凝土结构
1.桥梁预应力钢筋、地铁隧道钢筋:埋入混凝土中,通过阴极保护电流阻止钢筋氧化,尤其适合沿海或除冰盐环境。
三、优势分析
1.高效防腐
1.通过“自我牺牲”机制,优先腐蚀自身为被保护金属提供电子,抑制氧化反应,延长设备使用寿命。
2.环境适应性强
1.适用于 电阻率>100Ω·m 的高电阻率环境,如沙漠、岩石层、淡水等,且安装简便,维护成本低。
3.绿色环保
1.腐蚀产物无毒无害,符合可持续发展要求,避免对环境造成污染。
4.经济性
1.相比其他阳极材料(如锌、铝合金),镁合金在含氯离子环境中(如盐水)性能更稳定,且单位质量发电量大,减少阳极更换频率。
四、安装与维护要点
1.埋设要求
1.土壤中使用时,应埋设在低洼潮湿处,并装入填包料袋(如75%硫酸钙+20%膨润土+5%硫酸钠)中埋设,确保充分导电。
2.安装距离:管道与阳极、阳极与阳极之间距离应≥3米,最小不小于0.3米,避免相互干扰。
2.环境适配
1.干燥地区需将填包料用水充分浸透后再回填,确保阳极导电性。
2.避免在土壤电阻率过小的环境(如湿润黏土)中使用,以免效果不佳。
3.定期检测
1.每 3-6个月测量保护电位(需稳定在-0.85V至-1.20V CSE),每1-2年检查阳极消耗状态,及时更换失效阳极。