牺牲阳极电流输出讲解

单个阳极在环境中的输出是确定的。这可以通过一种简化的方法来确定，该方法使用标准的阳极类型和尺寸以及驱动电位。单阳极输出也可以通过使用阳极和结构之间的驱动电位和总电路电阻来确定。在大多数情况下，阳极对电解液的电阻是一个主要因素。这种方法与外加电流系统的设计过程基本相同。

4.1常见情况的简化方法。下面给出的公式可以用来估计在电阻率高于500Ω.cm的环境中锌或镁阳极的需求量。下面的公式给出了在许多情况下电流输出的一个很好的近似计算方法。

4.2使用阳极-电解液电阻测定输出。在外加电流系统中，这种方法确定了阴极保护电路的总电阻，包括阳极到电解液、结构到电解液的电阻，以及所有电气连接和接头的电阻。然后利用阳极电位与保护结构电位的差值，利用欧姆定律确定输出电流。

4.2.1阳极-电解液电阻的计算。在外加电流系统的情况下，阳极和环境之间的电阻通常是阴极保护电路中的最高电阻。当阳极位于距离要保护的结构很小的距离(30m或更小)时，尤其如此。

阳极-电解液电阻可以用适用于最常见情况的简化方程或更复杂但更通用的基本方程来计算。下面给出了测定单个垂直阳极-电解液电阻的简化表达式。该公式适用于牺牲阳极和外加电流阳极。给出的基本方程对牺牲阳极和外加电流系统都是有效的。在某些情况下，最好使用两组或三组牺牲阳极，以保证所需的电流或阳极寿命。在这种情况下，给定的并联因数可用于计算并联阳极的等效电阻。在使用这种方法的某些情况下，在阳极到结构的电缆上安装一个可调电阻或镍铬线电阻，以限制电流到需要的值。在这种情况下，阳极到电解液电阻的测定被用来计算所需的电阻器的值。

4.2.2被保护结构对电解质电阻的测定。在牺牲阳极阴极保护系统的设计中，结构到电解液的电阻通常被忽略，因为它相对于阳极到电解液的电阻通常很小。

4.2.3连接电缆电阻。连接电缆的电阻由所使用电缆的尺寸和长度决定。下面介绍了线材尺寸的选择方法。12号AWG实心铜线常用于牺牲阳极，10号AWG铜线常用于连接电缆。这些导线的电阻分别为每300m1.02欧姆和1.62欧姆。在大多数牺牲阳极阴极保护系统中，由于连接线短，电流低，所以连接线电阻通常可以忽略不计。

4.2.4接头电阻。在牺牲阳极阴极保护系统的整个生命周期中，保持接头的低电阻比初始电阻更为重要。虽然牺牲阳极阴极保护系统中的连接处同样得到了保护，但连接处仍然受到腐蚀，导致电阻增加。在外加电流阴极保护系统的情况下，连接的数量应该保持在绝对最小，并且它们应该非常细致地组装、绝缘、检查和安装。每个连接的数量和位置应该按照系统设计方案安装，而不是由安装人员决定。

4.2.5总电路电阻。电路的总电阻(通常只有阳极到电解液的电阻是一个主要因素)然后加上电路元件的所有电阻来确定。

4.2.6 阳极与被保护结构的驱动电位。确定阳极和保护结构之间的电位差。在大多数情况下，对铜/硫酸铜使用开路阳极电位和结构电位(钢)- 850mv。必要时可以使用其他潜在标准。在极低电阻率的环境中，当阳极输出较高时，可能需要使用低于开路电位的阳极电位。

4.2.7阳极输出电流。利用欧姆定律从电路电阻和结构到阳极的电位确定阳极输出电流。

4.3阳极输出现场测量。在外加电流系统的情况下，计算只能给出实际条件下阳极-电解液电阻的近似值。虽然这些计算可以用于初始系统设计，但实际遇到的阳极输出往往与计算值有很大的不同，需要对系统进行调整或修改。这是牺牲阳极系统比外加电流系统更大的问题，因为牺牲阳极系统的输出电位不能调节。在土壤电阻率随位置变化的地区，必须在每个阳极位置进行现场测量。通常，对低阳极输出的唯一补救办法是在系统中增加额外的阳极。高阳极输出可以通过在阳极引线上安装限流电阻来补救，但应尽可能避免这样做。阳极的实际输出最好由实际的现场测量来确定。阳极输出最好通过在实际安装现场安装阳极并将其连接到需要保护的结构上来确定。阳极输出是通过电流分流来测量的。由于单个阳极不太可能使结构极化到期望的电位，因此通常需要对结构电势的阳极输出进行校正。这可以使用给出的简化方程中的结构电位因子，或者根据实际获得的电位差和阳极输出电流来确定阳极-电解液电阻。