在陰極保護(hù)系統(tǒng)中,鎂合金犧牲陽極的使用年限直接關(guān)系到金屬設(shè)施的防腐周期,很多人都會(huì)疑惑:陽極的大小會(huì)不會(huì)影響使用年限?答案是肯定的,而且是核心影響因素之一。簡單來說,在相同工況下,鎂合金犧牲陽極的體積(大小)越大,可消耗的活性物質(zhì)就越多,使用年限自然更長;反之,體積越小,活性物質(zhì)消耗過快,使用年限會(huì)大幅縮短。
要理解這一邏輯,首先要明確鎂合金犧牲陽極的工作原理:它通過自身優(yōu)先腐蝕(犧牲),為被保護(hù)的金屬設(shè)施(如管道、儲(chǔ)罐)提供保護(hù)電流,抑制設(shè)施腐蝕。陽極的腐蝕過程本質(zhì)是活性鎂元素的消耗,每產(chǎn)生一定量的保護(hù)電流,就會(huì)對應(yīng)消耗一定質(zhì)量的鎂合金。因此,陽極的有效質(zhì)量(實(shí)際參與反應(yīng)的鎂合金質(zhì)量,與大小直接相關(guān))是決定使用年限的基礎(chǔ)。
但需注意,陽極大小并非唯一影響因素,還需結(jié)合工況綜合判斷。比如土壤電阻率、保護(hù)電流需求、環(huán)境濕度等都會(huì)改變陽極的消耗速率。舉個(gè)實(shí)際例子:在土壤電阻率為100Ω·m的區(qū)域,保護(hù)1公里埋地管道需設(shè)計(jì)保護(hù)電流為50mA,若選用10kg的鎂合金犧牲陽極,理論使用年限約5年;若換成20kg的同類型陽極,理論使用年限可延長至10年左右。但如果該區(qū)域土壤電阻率降至50Ω·m,陽極消耗速率會(huì)加快,即便用20kg的陽極,使用年限也可能縮短至8年。
此外,陽極的“大小”需關(guān)注有效尺寸,而非單純的外觀體積。部分陽極會(huì)有鋼芯、電纜等非活性部件,這些部件不參與腐蝕消耗,因此計(jì)算使用年限時(shí),需以鎂合金的凈質(zhì)量為準(zhǔn)。對于運(yùn)維單位而言,選擇陽極大小時(shí),需結(jié)合設(shè)施設(shè)計(jì)壽命、工況參數(shù)核算,避免因陽極過小導(dǎo)致提前失效,或因陽極過大造成材料浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)成本與防腐效果的平衡。