成分与特性主要成分:硅含量高达 14.25% 至 17%,金相组织以铁素体和碳化物为主,还可添加铬、钼、铜等合金元素以优化性能。
性能特点:
耐腐蚀性强:在海水、淡水、咸水、土壤等多种环境中,能在表面形成致密的二氧化硅保护膜,氯离子耐受浓度高达 500ppm 以上,在 pH=1-14 的宽域介质中腐蚀速率低于 0.5mm/a。
导电性能良好:通过控制石墨形态,形成金属基体连续导电网络,电阻率维持在 0.5-1.5Ω・cm,满足阴极保护系统导电需求。
机械强度高:抗拉强度可达 150-250MPa,硬度为 HB180-280,可承受运输安装中的机械应力,在腐蚀环境中保持结构完整性。
电位稳定:输出电流波动控制在 5% 以内,能提供稳定的阳极输出电流,工作电位稳定,保护效果可靠。
寿命长:消耗率仅为 0.5 - 1.0kg/A・年,寿命可长达 20 年以上。
类型实心棒状高硅铸铁阳极:结构简单,适用于一些对阳极形状要求不高、保护电流需求相对较小的场合。
空心管状高硅铸铁阳极:相比实心棒状,空心管状阳极具有更大的表面积,能更好地与周围介质接触,提高电流输出效率,适用于需要较大保护电流的情况。
组转型高硅铸铁阳极:可根据具体的工程需求进行组合和转型,灵活性较高,能适应复杂的保护对象和环境。
工作原理当电流通过高硅铸铁阳极时,阳极表面物质发生氧化反应,形成具有优异耐酸性能的保护膜,可降低阳极本身的腐蚀速度。阳极通过电缆与被保护的金属结构连接,在阴极保护系统运行时,阳极发生氧化反应,向周围土壤或介质中释放电子,被保护的金属结构作为阴极接收电子,使其电位降低,抑制自身的腐蚀反应。
应用范围埋地管道防护:在长输油气管道等埋地管道的阴极保护工程中,常作为辅助阳极使用,为管道提供阴极保护电流,防止管道被土壤中的电解质腐蚀。
海洋工程防护:用于海洋平台、港口钢桩等海水环境中的金属结构防护。例如某跨海大桥钢桩防护项目中,采用带铂铌涂层的高硅铸铁阳极,通过外加电流系统将钢桩电位维持在 - 0.85V(vs Ag/AgCl),经 5 年监测腐蚀速率<0.01mm/a。
化工储罐内壁防护:在含硫酸、盐酸等腐蚀性介质的化工储罐内壁防护中,可耐受浓度≤70% 的硫酸和≤30% 的盐酸腐蚀,配合钛基参比电极实现电位控制,保护储罐内壁免受腐蚀。
污水处理设施防护:在高氯废水(Cl⁻浓度>10000mg/L)环境中的污水处理设施,高硅铸铁阳极使用寿命可达 8-10 年,是普通钢铁阳极的 3-5 倍,可有效保护设施中的金属部件。
安装要点高硅铸铁阳极含硅量高,质地较脆,运输、安装时要避免碰撞。安装时不应用阳极导线作起吊工具,以免造成接头电阻增大或导线与阳极脱离等损伤。
应安装在使保护电流分布均匀的地方。在土壤中使用时,应采用焦炭作填充料,焦炭粒径应小于 15mm。
阳极与管道的距离一般在 50-300m 之间。
无论采用立式或卧式安装,离地面距离不宜小于 1m,立式阳极之间的距离一般为 3m,卧式阳极一字型排列时,间隔 0.3-1m。
与防腐仪配套使用时,阳极接仪器正极,被保护体接仪器负极