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MMO 筒状深井阳极凭借 “高排流密度 + 长寿命 + 强定制性”,既能满足传统阴极保护的高效需求,又能适配电动力学土壤修复等特种工程,是跨领域防腐与环保工程的关键材料。
在天然气管道场站中,MMO 钛管阳极管状辅助阳极(贵金属氧化物阳极)凭借其高导电性、耐强腐蚀、排流密度大等特性,成为外加电流阴极保护系统的核心组件。以下从技术特性、应用场景、设计要点及工程实践展开说明:
一、核心技术特性与材料优势
1. 贵金属氧化物涂层的电催化机制
MMO 阳极以工业纯钛(TA1/TA2)为基材,表面通过溶胶 - 凝胶法涂覆铱 - 钽(Ir-Ta)或钌 - 铱(Ru-Ir)氧化物涂层,厚度 20-50μm。涂层具有以下关键性能:
高析氯 / 析氧电位:铱系涂层在海水中的析氯电位低至 1.2V(vs SCE),钌系涂层在土壤中的析氧电位可达 1.5V,适配不同环境需求;
多孔蜂窝结构:涂层表面孔隙率 35-45%,有效反应面积扩大 5-8 倍,电流密度可达 600A/m²(传统高硅铸铁仅 50-80A/m²);
自修复钝化膜:钛基体在电解过程中自发形成 5-10nm 厚的 TiO₂钝化层,与人工涂层构成 “双屏障”,在 pH 2-12 的极端环境中年损耗率仅 0.001-0.003mm。
2. 钛基结构的工程化设计
轻量化与高强度:Φ100mm×2000mm 阳极重量仅 6kg(高硅铸铁阳极约 20kg),便于场站狭小空间吊装;钛合金抗拉强度>345MPa,耐受深井下放冲击河南邦信防腐材料;
定制化适配:支持以下参数调整:
尺寸:直径 Φ50-200mm,长度 500-3000mm(可分段拼接);
结构:集成导气管(Φ25mm PVC 管)、测温探头(精度 ±0.5℃)或防爆电缆(10mm² 镀锡铜缆,绝缘等级≥1000V);
涂层:海水环境用 Ir-Ta 涂层(抗 Cl⁻腐蚀),土壤修复用 Ru-Ir 涂层(耐高氧化电位)。
二、天然气场站典型应用场景
1. 场站埋地管道全域保护
高电阻率土壤应对:在土壤电阻率>100Ω・m 的戈壁或盐碱区域,采用深井阳极地床(深度 30-50m),单井覆盖半径 150m,配合优质焦炭填料(电阻率≤0.1Ω・m),接地电阻可降至 2Ω 以下。例如新疆某输油管道穿越盐碱区时,MMO 阳极与高功率恒电位仪(输出 50V)配合,使管道电位稳定在 - 1.05V(CSE)。
复杂管网保护:场站阀门井、弯头连接处易因杂散电流引发腐蚀,采用柔性阳极电缆(Φ8mm PTFE 封装)沿管道轮廓敷设,实现 360° 均匀保护,电位偏差≤±5mV。
2. 储罐与设备阴极保护
罐底阴极保护:在 50 万立方米原油储罐底部,按 3m 间距铺设 3mm 厚钛带编织阳极网,保护电位稳定在 - 850~-1100mV(CSE),覆盖罐底焊缝、边缘板等薄弱区域。
LNG 储罐飞溅区防护:采用柔性阳极电缆沿罐体轮廓敷设,在 - 40℃低温环境下仍保持导电性,飞溅区保护电位达标率>99%。
3. 杂散电流与腐蚀协同控制
排流与保护一体化:在临近高压线或电气化铁路的场站,阳极可兼作排流装置。例如莱芜泰钢次高压管道在穿越铁路处设置锌排流阳极,与 MMO 阳极协同工作,消除 90% 以上的交流干扰。
绝缘接头保护:场站进出口管道设绝缘接头时,配套锌接地电池(100A 放电电流),防止高压电涌击穿绝缘装置。
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