深井阳极地床技术在工程上的应用
深井阳极的施工方法
深井阳极的施工方法
施工方式
深井阳极的安装深度一般在20米以下的竖直阳极，使用范围一般采用在空间狭小或者土壤电阻率比较高的地方等。
之所以采用深井阳极优点有：阳极距离被保护金属之间有一定的距离，使阳极释放的电流能更好的分布均匀。
还可以减少对其他金属结构的腐蚀干扰。
深井阳极多采用的混合金属氧化物筒状阳极和硅铁阳极，填埋料大多采用焦炭。
罐的深井阳极
这种方法适合于土壤电阻率较低的场合，既可以在新建灌区中应用，也可以在旧灌区补加阴极保护中的应用，垂直深井距罐外壁一般在30米以上，井深20~80米。
实践证明在旧灌区中补加阴极保护时效果较好。
在储罐群区域阴极保护系统设计中，合理布置垂直深井阳极地床是十分重要的。
河南汇龙合金材料有限公司座落在经济蓬勃发展的黄河沿岸、中原腹地---河南省原阳县，是专业从事阴极保护材料生产、销售、工程施工、防腐检测、技术咨询为一体的新型企业。
公司通过ISO9001国际质量认证和“汇龙防腐”商标注册认证。
公司海外事业部成立在迪拜和伊拉克两个石油大国，专门为油田单位做防腐技术服务。
公司主要经营产品有牺牲阳极系列和外加电流系列两大类：镁合金牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、锌合金牺牲阳极、镁带、锌带、预包装高硅铸铁阳极、贵金属氧化物阳极、深井阳极、绝缘接头/法兰、热收缩带/套、恒电位仪、测试桩、参比电极、铝热焊剂及阴极保护配套产品，镁合金棒、镁合金深加工等上百种规格。
深井阳极浅埋阳极阴极保护设计施工 行业标准
深井阳极浅埋阳极阴极保护设计施工行业标准河南汇龙合金材料有限公司2019技术部深井阳极的安装深度一般在20米以下的竖直阳极，使用范围一般采用在空间狭小或者土壤电阻率比较高的地方等。
之所以采用深井阳极优点有：阳极距离被保护金属之间有一定的距离，使阳极释放的电流能更好的分布均匀。
还可以减少对其他金属结构的腐蚀干扰。
深井阳极多采用的混合金属氧化物筒状阳极和硅铁阳极，填埋料大多采用焦炭。
在安装时根据施工设计要求打阳极井，在阳极井中先填充一些焦炭，然后将阳极体逐段下到井中，安装完毕后再向井中填充焦炭，再向阳极井中灌水，使焦炭充分吸收水分以增加阳极体的导电性，最后对阳极井进行回填开口式阳极是指不用回填料将井填起来,主要应用在地下水位非常高的环境中,这种环境能保证阳极全年都能得到水分浸泡。
这种阳极井应该在施工的时候及时用混泥土将阳极井的内壁保护起来,以防止受到施工或者时间的影响造成井壁坍塌。
开口式深井阳极的优点是:安装简单,日后维护也很方便;如果采用的是线状阳极,安装施工起来会更加简单易行。
非常适合在沿海地区以及地下水位非常高的南方地区使用。
闭口阳极是指使用回填料将阳极井中的阳极体填起来,起到降低接地电阻的作用。
这种形式的深井阳极在安装施工上非常复杂,特别是将回填料填入阳极井的时候,对阳极体的影响非常大。
如果在在这种施工过程中出现问题,将很难修复。
因此,影响闭口式深井阳极质量的因素不仅限于阴极保护系统的设计、阳极材料的质量还有焦炭的回填方式,这些都是在施工过程中非常关键的。
在将填料放进阳极井中的时候,为了防止小颗粒的填料会浮在水面上造成填料间空隙大的问题,所以大多采用深井泵将填料浆打入井底。
这种方式直接提高了回填质量,保证了阳极的质量,而且大大减少了施工时间。
回填料的材料也从以前的冶金煅烧焦炭转变成了现在的石油煅烧焦炭。
深井阳极安装时与套管的距离也在50-300米之间，地床条件的选择跟浅埋阳极相同。
在安装阳极时，首先阳极体的导气管要对齐，以便于气体的排出，避免造成“气阻”现象，同时用固定螺栓将阳极体进行固定连接。
深井阳极施工方案
锦州25-1南天然气利用项目长输管道工程深井阳极施工方案胜利油田胜利油建公司锦州25-1南天然气利用工程项目部A 2012/3/8上报监理、业主审批王书恒张波王强版本日期版本说明编写审核批准单位工程锦州25-1南天然气利用项目长输管道工程A、C标段目录1. 适用范围 (1)2. 编制依据 (1)3. 工程概况 (1)4. 施工方案 (1)4.1 深井施工 (1)4.2 阳极安装 (3)4.3 填装焦炭及深井回填 (4)4.4 完井后的测试及变更 (4)4.5 阳极接线箱安装 (5)4.6抗阻匹配及最终验收测试 (5)5. HSE措施 (5)1. 适用范围本方案适用于锦州25-1南天然气利用工程A标段鲅鱼圈南分输阀室、C标段老边分输阀室深井阳极施工及验收工作。
2. 编制依据1.1 施工图纸1.1.1 鲅鱼圈南、老边分输阀室防腐专业施工蓝图1.1.2 业主下发施工联络函1.2 相关主要标准及验收规范GB/T 21448-2008《埋地钢制管道阴极保护技术规范》GB/T 21246-2007《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》SY/T 0086-2003 《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T 0096-2000 《强制电流深阳极地床技术规范》3. 工程概况锦州25-1南天然气利用项目长输管道起于仙人岛能源化工区的仙人岛天然气液化厂，终于大石桥市西侧的大石桥分输站。
线路全长约为98Km，管道规格Φ406.4×8.7mm，设计压力为4Mpa。
本工程共分为A、B、C三个标段，其中在A标段鲅鱼圈南分输阀室及C标段老边分输阀室设置阴极保护站。
4. 施工方案4.1 深井施工4.1.1 井位确定由于业主对深井位置进行调整，最终安装位置以业主调整后为准（详见附图）。
4.1.2 测量放线根据业主提供的深井安装位置，采用RTK全球定系统进行测量放线确定深井位置，将施工作业场地一并放出，并撒上白灰。
4.1.3钻井设备选择深井阳极主要参数：深井阳极深度---70m；井口护井套管直径---Φ315mm；根据深井主要参数，我方选定最大钻孔直径350mm，最大钻孔深度为150mm的钻井设备，设备主要参数如下：4.1.4钻井设备安装◆安装前，应以井口纵向、横向中心为基准，根据钻机型号，在基墩上画出底座安装边线，必须用610 mm水平尺找正、找平，不平度每米小于0.8 mm，前后小于1 mm，找正偏差小于2 mm。
天然气管道深井阳极地床设计施工注意事项
天然气管道阳极地床设计与施工河南邦信防腐材料有限公司2020年7月辅助阳极地床作为强制电流阴极保护的主要组成部分，其设计和施工决定了地床的接地电阻并最终影响了保护效果。
本文以支线天然气管道阳极地床的设计和施工为课题，对阳极地床设计和施工中须注意的事项进行深入的探讨。
目前强制电流阴极保护法作为防止和缓解金属腐蚀的有效方法，已在天然气等长输埋地钢制管道中广泛应用。
但由于人们对阴极保护中的阳极地床重视不足，施工措施不规范导致辅助阳极接地偏高，影响了埋地管道的阴极保护效果。
因此对阳极地床设计和施工中的注意事项进行重点归纳，可以有效规范阳极地床的设计和施工。
1 外加电流阴极保护法原理[1]外加电流阴极保护系统主要由电源设备、辅助阳极、被保护管道、附属设施四部分组成。
辅助阳极作为保护系统中的重要组成部分，当电源设备正极输出的保护电流经土壤流入被保护管道，再由管道流入保护设备负极形成一个电解池回路。
辅助阳极在正极进行氧化反应，不断失去电子遭受腐蚀，而受保护的金属管道在负极进行还原环反应，不断得到电子，使管道金属表面阴极极化，防止了腐蚀发生。
2 支线工程概况支线天然气管道全长约52公里，管径φ355.6，材质为L360高频直缝电阻焊钢管。
管道起点为分输站，终点为末站。
根据设计要求管道采用加强级三层PE防腐层，全线采用外加电流阴极保护法，辅助阳极地床及保护系统设置在站一侧。
3 阳极地床设计3.1 地质勘察及地床定位30A/60V二合一恒电位仪安装辅助阳极与管道距离愈远电流分布愈均匀，但过远会增加引线上的电压降和投资，因此辅助阳极的距离和埋设方式应根据现场情况选定。
地床位置确定原则[1]：（1）地下水位较高或潮湿低洼处。
（2）土壤电阻率50 Ω·m以下的地点。
（3）土层厚，无石块，便于施工处。
（4）阳极与管线之间不得有其它管线或金属设施。
现场地质勘探取样后，站周围的地质条件是地表以下依次土层、强风化和中分化岩石层，且土壤电阻率为13.8～116.9 Ω·m。
深井阳极地床
深井阳极地床深井阳极地床深井阳极地床在表层土壤电阻率比较高且随着深度加深土壤电阻率减小的地方。
这种安装形式建议用于人口密集地区，以及用于所需空间比较小、电压锥较小，避免对外部构筑物产生干扰的局部阴极保护。
深井阳极地床由若干个并联连接的单支阳极组成，它们安装在深50~100m、直径0.3m的钻孔里。
可以用各种方法钻孔，常用的“空气举升法”已被证明特别合适。
深井阳极地床深井阳极地床在表层土壤电阻率比较高且随着深度加深土壤电阻率减小的地方。
这种安装形式建议用于人口密集地区，以及用于所需空间比较小、电压锥较小，避免对外部构筑物产生干扰的局部阴极保护。
深井阳极地床由若干个并联连接的单支阳极组成，它们安装在深50~100m、直径0.3m的钻孔里。
可以用各种方法钻孔，常用的“空气举升法”已被证明特别合适。
深井阳极地床深井阳极地床在表层土壤电阻率比较高且随着深度加深土壤电阻率减小的地方。
这种安装形式建议用于人口密集地区，以及用于所需空间比较小、电压锥较小，避免对外部构筑物产生干扰的局部阴极保护。
深井阳极地床由若干个并联连接的单支阳极组成，它们安装在深50~100m、直径0.3m的钻孔里。
可以用各种方法钻孔，常用的“空气举升法”已被证明特别合适。
深井阳极地床深井阳极地床在表层土壤电阻率比较高且随着深度加深土壤电阻率减小的地方。
这种安装形式建议用于人口密集地区，以及用于所需空间比较小、电压锥较小，避免对外部构筑物产生干扰的局部阴极保护。
深井阳极地床由若干个并联连接的单支阳极组成，它们安装在深50~100m、直径0.3m的钻孔里。
可以用各种方法钻孔，常用的“空气举升法”已被证明特别合适。
深井阳极地床深井阳极地床在表层土壤电阻率比较高且随着深度加深土壤电阻率减小的地方。
这种安装形式建议用于人口密集地区，以及用于所需空间比较小、电压锥较小，避免对外部构筑物产生干扰的局部阴极保护。
深井阳极地床由若干个并联连接的单支阳极组成，它们安装在深50~100m、直径0.3m的钻孔里。
深井阳极地床设计和施工中的关键问题
深井阳极地床设计和施工中的关键问题李循迹;赵密锋;周理志;常泽亮;陈博【摘要】用不等距法测某场站深井阳极地床处土壤电阻率沿垂直方向的分布,探讨了比较经济的阳极井深度,提出了在深井阳极地床安装过程中需要严格控制的关键环节.结果表明:土壤电阻率随地层深度的增大呈先减小后增大的趋势,比较经济的井深为40 m;严格控制深井阳极地床施工中的关键环节,深井阳极地床的施工质量和阴极保护效果才能得到可靠保证.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2016(037)010【总页数】4页(P852-854,864)【关键词】深井阳极地床;不等距法;土壤电阻率;接地电阻;通电电位【作者】李循迹;赵密锋;周理志;常泽亮;陈博【作者单位】中国石油塔里木油田公司,库尔勒841000;中国石油塔里木油田油气工程研究院,库尔勒841000;中国石油塔里木油田油气工程研究院,库尔勒841000;中国石油塔里木油田油气工程研究院,库尔勒841000;沈阳中科环境工程科技开发有限公司,沈阳110016【正文语种】中文【中图分类】TG174.41塔里木油田已有的阴极保护工程实践表明：浅埋型阳极地床不适合地处沙漠、自然环境恶劣、土壤电阻率高的塔里木油田的地质和水文条件[1]。
深井阳极地床是将一支或多支辅助阳极体垂直安装于地下15 m或更深的井孔中，以提供阴极保护电流[2]，这一方法具有占地少，接地电阻小，电流分布均匀，干扰小，工作稳定等优点，已成为外加电流阴极保护中的常规技术。
但是，在深井阳极式阴极保护中，深井阳极地床所处位置的土壤电阻率沿垂直方向的分布，以及施工中需要特别注意控制的技术环节，鲜见报道。
本工作结合深井阳极工程实例，采用不等距法测量了土壤电阻率沿深度方向的分布情况；讨论了在深井阳极地床施工中应考虑的因素，提出了在深井阳极地床设计和施工安装中需要注意的关键问题。
1.1 测量方法在深井阳极式阴极保护设计中，土壤电阻率是一个非常重要的参数，它决定阳极的安装位置、阳极井的深度、电源设备的功率等设计参数[3]。
深井阳极施工方案
深井阳极施工方案1.概述2.施工前准备2.1.设计方案确认：在开始施工前，需要确认深井阳极的设计方案，包括阳极数量、布置方式、电流大小等。
2.2.索引孔建立：根据设计方案，确定深井阳极的位置，并在地面上建立相应的索引孔，用于引导施工人员精确地找到施工位置。
2.3.设备准备：准备好所需的施工设备，包括钻机、土方机械、混凝土泵等。
3.施工步骤3.1.钻孔施工：根据设计方案，使用钻机在索引孔位置开始进行钻孔作业。
钻孔深度一般为20-30米。
在钻孔过程中需要注意保持孔壁的垂直度和光滑度，以便后续的阳极安装。
3.2.阳极安装：在钻孔完成后，使用泥浆泵将泥浆注入孔内，使孔壁保持稳定。
然后，在孔内安装阳极棒，保持阳极的垂直度和稳定性。
阳极的数量和布置方式根据设计方案进行。
3.3.导线铺设：将阳极棒与地面设备连接的导线铺设好，确保导线与地面设施之间的连接可靠，并避免导线因外界因素损坏。
3.4.混凝土灌注：在完成阳极安装和导线铺设后，使用混凝土泵将混凝土灌注入钻孔，将孔内的空隙填满，保证阳极的稳定性和密封性。
4.施工注意事项4.1.施工人员必须经过专业培训，并严格按照操作规程进行施工，确保施工质量。
4.2.在施工过程中，要注意安全防护措施，如佩戴好安全帽、防护眼镜和手套等。
避免发生人身伤害和设备损坏。
4.3.在选择深井阳极的材料时，要考虑到地下环境的特点，选择能够适应复杂环境的材料，并进行必要的防腐处理。
4.4.在施工过程中，要严格按照设计方案进行操作，并定期进行施工现场的检查和维护，确保施工的质量和安全。
5.施工验收5.1.施工完成后，进行施工质量验收，检查施工是否符合设计要求，孔壁是否平整、阳极是否垂直等。
5.2.进行射频测试，测试阳极的电阻、电位和幅值等参数，确保深井阳极的性能符合要求。
5.3.编写施工报告，记录施工过程中的关键控制点和技术参数，以便后续的维护和管理。
总结：。
保霸线外加电流深井阳极地床阴极保护工程施工方案重点
霸州至保定天然气输气管道工程深井阳极地床外加电流阴极保护工程施工方案编制：审核：批准：新地能源工程技术有限公司霸州至保定输气管道工程EPC项目经理部2011年11月20日目录第一部分设计原则 (2)1.施工执行规范及标准 (2)第二部分.工程量清单 (2)第三部分阴极保护施工技术要求 (3)1．深井阳极地床的选址 (3)2.恒电位仪的安装 (3)3. 深井阳极地床钻探 (7)3.1深井阳极 (7)3.1.1施工程序 (7)4.通电点及测试点的安装 (10)5.参比电极的安装 (10)6.阴极保护系统专用电缆 (11)7.测试桩 (12)第四部分.质量保证体系和安全保证体系 (13)1. 质量体系 (13)2. 安全保证体系 (14)第五部分.环境保护和文明施工措施 (16)1. 环境保护措施 (16)1.1 宣传教育 (16)2. 文明施工措施 (16)第一部分设计原则1.施工执行规范及标准1、《埋地钢制管道阴极保护技术规范》GB/T21448-2008；2、《钢制管道外腐蚀控制规程》GB／T 21447-20083、《埋地钢质管道腐蚀防护工程检验》GB-T19285-20034、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-2003；5、《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GBT 21246-2007；6、《强制电流深阳极地床技术规范》SYT 0096-2000；7、《低压开关设备和控制设备》 IEC 60439；8、《外壳防护等级(IP代码)》 IEC 60529；9、《分离变压器》 IEC 60989；10、《电力变压器的安全》 IEC 61558。
11、《站场标准化管理规定》QSY JS0035-2004第二部分.工程量清单第三部分阴极保护施工技术要求强制电流法的施工内容包括：恒电位仪安装、深井阳极地床钻探、汇流点及测试桩等设施的安装与施工。
1．深井阳极地床的选址阳极位置与被保护管道的垂直距离不宜小于50m2.恒电位仪的安装恒电位仪是强制电流阴极保护系统的核心设施，本工程阴极保护恒电位仪电源为AC380V±10%，50HZ±5%阴极保护站所用阴极保护电源设备应符合相应技术规格书的要求，严禁使用不合格产品。
深井阳极地床设计中沿深度方向土壤电阻率的测试与分析
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%# $ 和 &#'# $ 处土壤电阻率较低 "
但是在东岳站的土壤电阻率分析中 ! 则出现了反 常的现象 !东岳站土壤电阻率分析如表 4 所示 " 从表 4 可以看出沿深度方向 ! 测试中极间距在 4# $ 和 5# $ 处电阻有突然变大的情况 ! 通过巴恩斯分析在土壤深 度 0#4# $ 及 # $ 处计算出电阻率为负值 " 对于电 阻 率 出 现 负 值 的 情 况 理 解 首 先 考 虑 是 否 是坏值 ! 因此在分析中将极间距 4# $ 和 5# $ 处两点 的电阻值进行了剔除 ! 并对其余认为可靠的土壤电阻 值进行描点绘图 ! 并进行曲线拟合 ! 根据 拟 合 曲 线 对 反常值进行插值修正 " 本例中 采 用 指 数 曲 线 进 行 拟 合 ! 拟合曲线精度较高 ! 并根据修正后的 平 均 电 阻 值 再用巴恩斯分析法进行处理 ! 见表 " "
上的精度要求 由于巴恩斯分析法是基于沿深度方向 土壤呈均匀水平层状分布的条件下推导得出的 如果 土壤层是纵向扭曲的 则该方法不能适用
问题很大程度上是受到浅埋阳 极 地 床 土 壤 电 阻 率 测 试方法的影响 ! 由于浅埋阳极埋深较浅 ! 通 常 通 过 四 电极法可以直接得出地表浅层土壤电阻率的大小 ! 而 无需进一步分析 " 但是在深井阳极地床的设计时 ! 当 需要了解沿深度方向的土壤电 阻 率 的 分 布 情 况 时 就 必须对测得的数据进行分析 " 表 ! 是西气东输某深井阳极阴极保护站当时做 的一个土壤电阻率测试结果 #"$" 从表 ! 测试结果来看 ! 得出的结论是沿深度方向 ! 从地表到深度土层的平均 土壤电阻率呈减小的趋势 ! 但是仍无法得出沿深度方 向土壤电阻率的分布情况 " 从 表 ! 中 并 不 能 得 出 在 其中 计算每次沿土壤深度方向增加层的电导率 ! 再转换计 算各层土壤电阻率 #!$" 在该方法中 ! 假设土壤层厚度均 匀且平行于地表 ! 层与层之间并联排布 " 计算公式为 )
相对于浅埋阳极,深井阳极的优点、深井阳极的检测与维护方法
国内外广泛应用深井阳极对储罐底板进行阴极保护。
相对于浅埋阳极,深井阳极的优点有:阳极与被保护的设施结构之间有一段距离,可以使阴极保护电流分布的更均匀;而且可以减少对其他埋在周围的金属设施的腐蚀干扰。
深井阳极的采用的材料一般多采用硅铁阳极或者采用混合金属氧化物筒状阳极,铺设好阳极后用冶金焦炭或者煅烧石油焦炭回填阳极沟。
深井阳极占地少,接地电阻小而稳定,可以减少甚至避免可能存在的屏蔽和干扰现象,适用于已建大中型储罐补加阴极保护系统。
应用深井阳极必须有合适的地质结构,受地下水文条件制约,设计施工存在一定的限制和难度,一旦建成调整非常困难。
因此储罐阴极保护工程设计的关键在于合理确定深井阳极埋深和位置。
目前阴极保护工程设计中,深井阳极埋深和位置的确定大多根据以往阴极保护工程经验,或利用“移动阳极法”、试算法、外推法和电位叠加法近似估算,缺乏理论指导。
阴极保护工程设计规范规定:深井阳极与储罐水平距离必须大于30m眼1演,但没对埋深作出具体规定,从施工和经济方面考虑,使用单阳极是最实用的,因此研究单支深井阳极埋深对储罐底板保护电位的影响具有实际意义。
使用数值方法研究阴极保护体系电位和电流分布是阴极保护工程设计的发展方向。
在设计深井阳极工程的时候,选择回填料也是至关重要的,回填料主要作用就是减小阳极的接地电阻,因为阳极的反应都会转嫁到回填料上,所以回填料可以减少阳极自身的消耗,保持阳极井的形状。
据此,可以了解到可以作为回填的材料必须具有低电阻率,小颗粒高密度等特性。
目前,市场上的回填料主要是两种:一种是石油焦炭另一种是冶金焦炭。
这里主要推荐的其中的一种是石油焦炭,因为这种材料是通过高温烧制而成,导电性和均匀性都非常出众。
焦炭回填料填入阳极井的时候最好采用泵将焦炭从阳极井底部打入井中。
之前说选用填料一定要选择电阻率低的,主要是因为这样可以尽可能的减少阳极的使用消耗量。
简单来讲,假设在相同的施工环境下,并且使用的阳极井的尺寸大小也是相同的的情况下,选用的回填料电阻率越低,阳极间距就越大;相反,选用的电阻率越小,阳极的间距就会越小。
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深井阳极地床技术在工程上的应用
1应用背景西气东输管道工程全线采用强制电流阴极保护方案，沿线阴极保护站的设置分布是根据阴极保护工艺计算确定的保护半径、工艺站场和线路阀室的位置、经济可靠的交流电源、日常管理、数据传输、检修和维护的方便性等诸项因素后，本着尽可能将阴极保护站与工艺站场合建的原则；同时综合考虑了工程建设周期的需要；设置阴极保护站处阳极地床的具体环境条件等因素后，确定应在靖边压气站设置一座阴极保护站。
靖边压气站作为需先期建设向上海供气的东段管线的起点，在此建阴极保护站让强制电流阴极保护系统尽早投运是合理的，但安装阳极地床的具体环境条件却较复杂，现场的情况是：
（1）该区域是输气管线的枢纽，靖边压气站位于靖边天然气净化厂东北侧，靖银首站北侧，汇集有从净化厂到靖银管线、靖西管线、陕京管线、长呼管线及陕甘宁内部集输等众多的进站管线和出站管线地下管网密集、分布复杂。
（2）地形及地层岩性情况：靖边压气站位于毛乌素沙漠南缘与陕北黄土高原北部接壤的过渡带内表层为带状沙丘与片状沙丘构成，地形较平坦；从地表到-21.5m均为细砂，下至45m未见岩石，为粉质黄土；地下水位线随季节不同在2.7～6m范围内变化；最大冰土层深度1.06m；水分析报告表明：pH值为8.02呈弱碱性，含cl-13.76mg／L、SO42- 16mg／L；即土质在40m深范围为干～稍湿性细砂或黄土。
土壤电阻率高。
2设计方案
2．1地床方式的比较和确定
辅助阳极地床是强制电流阴极保护站的主要组成部分，阴极保护设备对被保护管道的阴极极化流由此进入土壤，经过土壤中水分及导电离子的传导达到管道表面，构成阴极保护的完整导电回路。
阳极地床一般采用两种形式：浅埋式地床和深井地床。
浅埋地床应埋设在冰土层深度以下，深井地床一般埋深15m以下。
浅埋阳极地床具有施工费用低，技术设备简单，维护管理方便等特点。
深阳极地床用于对临近金属构筑物可能产生干扰和地表土壤电阻率高的地区，比浅埋式远阳极地床有更好的远地特性，可提供沿被保护管线最佳的电流分布并使电压梯度变化减至最小。
深井阳极地床有以下优点：
（1）提供的电流分布比浅阳极地床均匀；
（2）对其他地下金属结构形成的阳极直流干扰比浅阳极地床低；
（3）比浅阳极地床受季节含水变化的影响小，接地电阻随季节变化小。
根据靖边站周围管网密集及土质状况的具体特点，为避免对周围管道产生直流干扰及降低阳极地床接地电阻，设计确定采用深阳极地床方案。
深阳极地床分闭孔法和开孔法两种，在对贵金属氧化物管状阳极串(绳式阳极)、分段预制封装贵金属氧化物阳极和分段预制封装高硅铁阳极等国内外使用方式综合比较后，考虑到靖边站表层高土壤电阻率、细砂土质的具体特点，为保证填料合理密实度及现场安装质量，延长使用寿命，降低阳极地床接地电阻，采用了闭孔法方式，阳极采用分段预制式贵金属氧化物阳极。
2．2深阳极地床
2．2．1深阳极的安装
深阳极地床井深40m，采用闭孔阳极地床，共安装4组在工厂封装好的分段预制式阳极体，阳极体位于地表16m以下，处于活性区内的阳极地床长度为24m，深阳极井非活性区用粒径为16--32m的卵石回填；井口安装7m长的护井套，上部设水泥套管做维护灌水及深井阳极和阳极主电缆走向标识用；阳极体内定位安装好的排气管与顶部排气管牢固固定连通，并引至地表冻土层以下；每组阳极体内的铠装阳极引出电缆穿?63的排气管后，均引至地表冻土层以下与阳极主电缆分别相连接，并采用两个电缆专用热收缩套将绝缘层与铠装分层密封绝缘。
执行标准SY／T0096—2000(强制电流深阳极地床技术规范》及美国腐蚀工程师协会NACER0572—2o01《外加电流深地床的设计、安装、操作与维护》。
2．2．2分段预制式阳极体材料要求
(1)阳极组合体：外径?219、长6m的钢套管(20#钢)；每组阳极体内串接有3支采用以钛为基体材料，表面覆盖贵金属氧化物组成的钛镀贵金属氧化物阳极。
(2)贵金属氧化物阳极；阳极直径：25mm；单支阳极长度：1000mm；执行标准：AM13338一级钛(或GB／T3620TA2)；氧化膜：IrO／TaO(氧化铱／氧化钽)。
(3)阳极体应采用：在工厂预先封装，贵金属氧化物阳极周围应填充高纯度、低阻抗碳素填料，填充应密实。
电缆在阳极筒内连接，接触电阻小于0．005Ω。
阳极体电缆引线应按井深、组数要求确定的引线长度组装，阳极两端与电缆的密封头应用可靠的密封形式，且能耐阳极井中氯气造成的酸性气体的长期腐蚀。
(4)阳极体结构应有良好的排气措施，并应安装专门的排气管及保证现场准确定位方便、定位准确，及防止气阻的发生。
3解决的技术问题
与浅埋式地床相比深阳极地床由于现场施工较复杂，维护更换不易，因此合理解决现场施工安装的方便性，把阳极妥善放置到设计深度，使现场安装质量易保证；延长使用寿命，使其设计寿命与被保护体的寿命相匹配；防止以往高硅铁阳极式深井阳极由于尖端效应或缩颈效应及产生气阻等原因，而出现的使深阳极地床提前失效；以及使阳极地床有尽可能低的接地电阻和对周围地下金属构筑物不会造成直流杂散电流干扰是主要解决的问题。
3．1使用寿命
3．1．1电流密度和消耗率
阳极体内串接的钛镀贵金属氧化物阳极，极耐酸性环境作用，在土壤中具有优异的电化学活性、极化小及电化学稳定性。
经相关部门的试验，作为土壤中外加电流保护用辅助阳极时，在阳极工作电流密度为100A／m2条件下，无论运行时在阳极表面发生的是析气反应，还是析氯反应，都没有因为土质酸化，工作条件变得苛刻而降低其电化学性能。
同时具有极低的消耗速率，消耗率低于6mg／A·a，电流密度和消耗率指标均远优于高硅铁阳极，设计寿命不低于30a。
3．1．2缩颈效应和尖端效应
高硅钛阳极寿命短、提前失效的主要原因之一是尖端效应或缩颈效应，即在电缆接头处的颈部和阳极尾部的排流密度大，加之高硅铁阳极的电缆接头不易处理好，会发生断线导致阳极完全失效现象贵金属氧化物阳极则采用了不同的结构与规格，阳极电缆与阳极采用中间电连接，阳极电缆穿过管状阳极体，贯穿管状阳极体整体；加之单支阳极体重量非常轻(约2kg)，具有抗氯气腐蚀性能的电缆本身完全可以承受阳极的重量，消除了高硅铁阳极所存在的尖端效应。
3．2气阻问题
气阻也常常是导致深井阳极报废的原因，在工厂分段预制的阳极体安装有专门的3排气管，封装结构上特地留出了空间，保证各组间及与上部排气管定位准、现场连接可靠方便，排气通畅；另外通过控制填充料的孔隙率，以减少气阻。
3．3接地电阻
低的阳极接地电阻是通过增大阳极的有效长度，同时采用导电性能良好的低阻抗碳素填料，加上保证与钛镀贵金属氧化物阳极间紧密填充来达到的，靖边阴极保护站深井阳极所采用的高纯度低阻抗碳素填料，其主要性能指标：含碳量>97％、电阻率<0.03Ω·cm，远优于SY／T0096—2000{强制电流深阳极地床技术规范》的要求。
3．4安装的方便性
靖边深井阳极由于口径小、深度深，加上土质基本为细砂，钻进后易产生塌方，因此要求现场施工安装中缩短时间尽快完成安装工艺。
由于采用了分段预制的结构和组合组装工
艺，在工厂预制中时间从容，可以控制单段的装配尺寸精度、填料的密实度、排气管及贵金属氧化物阳极的固定定位以及保护阳极表面氧化物烧结层等关键工艺，阳极体质量易保证。
除钻孔、固井、洗井外，施工现场的阳极下井就位安装工艺相对简单，主要是按顺序吊装、套管间螺栓紧固和上部排气管与阳极引出线的安装工作，现场施工操作方便，整体质量易控制。
4使用效果
(1)靖边阴极保护站深井阳极已于2003年9月投运，2004年8月阴极保护站运行参数为：输出电流1.49A，输出电位5.1V，控制电位-1.299V。
(2)接地电阻：1.5Ω，在地表为高土壤电阻率，深部有导电性好土壤区域，能达到如此效果，说明阳极体结构合理，既降低了阳极接地电阻，又缩小了辅助阳极的占地范围，此种阳极结构特别适合于沙化地的接地体设计。