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埋地管線常用的兩種犧牲陽極材料為鎂和鋅。鋁具有比鎂更高的理論電容量，但到目前為止，還沒有證據(jù)表明鋁適合埋設(shè)在土壤中使用。這是因為鋁在土壤中存在著如何保持電化學(xué)活性和高的效率的問題。鋁陽極主要用于海洋環(huán)境。
對于管線陰極保護，犧牲陽極通常用于需要保護電流較小的場合（通常小于1A），以及土壤電阻率較低（通常小于10000歐.厘米），采用適量的陽極就可以獲得所需保護電流的地方。如果需要對采取哪種保護方式還存在疑問，那么就應(yīng)該進行經(jīng)濟性分析。少量的涂覆良好的管線將需要中等的保護電流量。在土壤電阻率條件合適的地方，采用犧牲陽極可以滿足這種保護電流的需要。
在采取了強制電流陰極保護的涂覆良好的管線上，可能還存在一些孤立的點，在這些地方可能還需要很少量的保護電流�？梢圆捎脿奚枠O來滿足這種要求。典型的應(yīng)用場合包括涂覆很差或涂覆布完全的埋地閥門設(shè)施，不能消除的短路套管，涂層嚴重破損的孤立管段以及電流屏蔽可能影響來自遠處強制電流系統(tǒng)的有效電流分布的地方。
按照一般經(jīng)驗的做法，鋅陽極最好用于低電阻率土壤中（小于1500歐。厘米），而鎂陽極則最好用于較高電阻率的土壤中（1500~10000歐。厘米）。這一原則并不是普遍適用的，取決于應(yīng)用的場合。
和通常的強制電流陽極地床安裝方法相比，犧牲陽極系統(tǒng)的安裝還是比較簡單的。最簡單的犧牲陽極安裝方式是在管線的泄漏修復(fù)點處埋設(shè)單支包裝好的陽極，或者是沿管線埋設(shè)的分布式單支陽極。當然在低電阻率土壤中也可以采用包裝好的鋅陽極。在條件合適時，為了獲得更長的使用壽命，也可以采用更重的包裝好的鎂陽極。
通常，為保護一條涂覆良好的管線，在一處地方要安裝多支鎂陽極或鋅陽極時，可以采用一根匯流電纜將這些陽極連接在一起。將匯流電纜引到測試樁可以檢測和定期測量輸出電流的大小，以便計算陽極的使用壽命。
設(shè)計計算公式：
管道表面積：S=2πrL
S——管道表面積 r ——管道半徑 L——管道長度
管道保護電流：I =S Ia
I——管道保護電流 S——管道表面積 Ia——管道保護電流密度）
陽極輸出電流：Ｉａ＝△E/R
Ｉａ——陽極輸出電流A △E——陽極有效電位差V R——回路總電阻R
陽極數(shù)量：N=f.IA/Ia
N——陽極數(shù)量 IA——所需保護電流A Ia——單支陽極輸出電流A
F——備用系數(shù)，取2-3倍
陽極使用壽命：Ｔ＝0.85 W/ωI
T ——陽極工作壽命a W——陽極凈質(zhì)量，kg ω——陽極消耗率kg/(A.a)
I——陽極平均輸出電流，A
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欲采用犧牲陽極陰極保護的城市燃氣管網(wǎng) |
組裝好的用于埋地管道的鎂合金陽極 |
