电化学防护.讲义
电解池 金属的电化学腐蚀与防护讲义
(5)D 极的电极反应式为___________________， 析出气体________ mL(标准状况)。 (6)甲烧杯中滴入石蕊试液，________极附近变 红， 如果继续电离， 在甲烧杯中最终得到______溶液。
解析
由电解一段时间后 A 极比 C 极重， 可知
A 极上有 Ag 析出，C 极上有 Cu 析出，若 A 极上 析出银的物质的量为 n(Ag)，则 C 极上析出 Cu 的 1 物质的量为 n(Ag)，有关系式 108 g/mol· n(Ag)－64 2 1 g/mol· n(Ag)× ＝1.9 g，n(Ag)＝0.025 mol。 2 由此可知，两电解池内的电解质均是足量的，故两 池电极反应式分别为： 极： ＋＋e－ ===Ag； 极： A Ag B 4OH － －4e － ===2H2O＋O2↑；C 极：Cu2 ＋ ＋2e － － － ===Cu；D 极：2Cl －2e ===Cl2↑。
答案
A
规律方法
这类问题首先根据题给条件(现象、 反
应或外接电源的情况等)，确定两极所发生的反应，进 而达到解决问题的目的。
即时巩固 1 如图所示，X、Y 分别是直流电源的两 极，通电后发现 a 极板质量增加，b 极板处有无色、无 味气体放出。符合这一情况的是附表中的( a 极板 b 极板 X 电极 A B C D 锌 石墨 银 铜 石墨 石墨 铁 石墨 负极 负极 正极 负极 Z 溶液 CuSO4 NaOH AgNO3 CuCl2 )
解析
由题意知，通电后 a 极板质量增加，说
明有金属析出，由此可知，a 极为电解池的阴极， 则 X 为电源负极，B、C 均不符合；又 b 放出的是 无色无味的气体，可淘汰 D。
答案
A
考点二 电解的规律及有关计算 1．电解规律
《金属的电化学腐蚀与防护》 讲义
《金属的电化学腐蚀与防护》讲义一、金属腐蚀的概述在我们的日常生活和工业生产中，金属材料无处不在。
从建筑中的钢筋到交通工具中的零部件，从家用电器到化工设备，金属都扮演着至关重要的角色。
然而，金属在使用过程中常常会面临一个严重的问题——腐蚀。
金属腐蚀是指金属材料在周围环境的作用下，发生化学或电化学变化，导致其性能下降、结构破坏甚至失去使用价值的现象。
金属腐蚀不仅会造成巨大的经济损失，还可能引发安全事故，威胁人们的生命财产安全。
二、电化学腐蚀的原理要理解金属的电化学腐蚀，我们首先需要了解一些基本的电化学知识。
电化学腐蚀是金属在电解质溶液中发生的原电池反应。
以铁的腐蚀为例，当铁暴露在潮湿的空气中时，表面会吸附一层水膜，这层水膜中溶解了氧气和二氧化碳等物质，形成了电解质溶液。
铁中的杂质（如碳）与铁形成了许多微小的原电池。
在这些原电池中，铁作为负极，发生氧化反应：Fe 2e⁻＝ Fe²⁺；杂质作为正极，氧气在正极得到电子，发生还原反应：O₂＋ 2H₂O＋ 4e⁻＝ 4OH⁻。
这样，铁不断失去电子变成亚铁离子进入溶液，与正极产生的氢氧根离子结合生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁进一步被氧化为氢氧化铁，最终形成铁锈。
三、电化学腐蚀的类型1、析氢腐蚀在酸性较强的环境中，氢离子浓度较高，金属发生的电化学腐蚀以析氢腐蚀为主。
例如，钢铁在酸性溶液中的腐蚀：负极（Fe）：Fe 2e⁻＝ Fe²⁺正极（杂质）：2H⁺＋ 2e⁻＝ H₂↑2、吸氧腐蚀在中性或弱酸性环境中，氧气是主要的氧化剂，金属的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主。
如铁在潮湿空气中的腐蚀就是典型的吸氧腐蚀。
四、影响电化学腐蚀的因素1、金属的本性不同的金属在相同的环境中，其腐蚀的速率和程度往往不同。
一般来说，金属越活泼，越容易发生腐蚀。
2、电解质溶液的性质电解质溶液的浓度、酸碱度、导电性等都会影响电化学腐蚀的速率。
例如，在强电解质溶液中，离子浓度大，导电能力强，腐蚀速率往往较快。
《金属的电化学腐蚀与防护》 讲义
《金属的电化学腐蚀与防护》讲义一、金属腐蚀的危害在我们的日常生活和工业生产中，金属材料无处不在。
从小小的螺丝钉到庞大的桥梁建筑，金属都发挥着至关重要的作用。
然而，有一个“敌人”始终威胁着金属的稳定存在，那就是腐蚀。
金属腐蚀会带来诸多严重的危害。
首先，它会导致金属材料的强度降低，使得原本坚固的结构变得脆弱不堪。
比如，一座长期遭受腐蚀的桥梁，可能会在某一天突然坍塌，造成无法估量的生命和财产损失。
其次，腐蚀会增加设备的维修和更换成本。
工厂里的机器设备如果经常受到腐蚀，就需要频繁地进行维修，甚至提前更换，这无疑会增加企业的生产成本，降低生产效率。
再者，金属腐蚀还可能造成环境污染。
一些腐蚀产物可能是有毒有害物质，它们进入土壤、水源，会对生态环境造成破坏。
二、金属电化学腐蚀的原理要理解金属的电化学腐蚀，我们首先得明白什么是电化学。
简单来说，电化学就是研究电能和化学能相互转化的一门科学。
当金属与周围的电解质溶液接触时，就可能发生电化学腐蚀。
这主要包括两种常见的类型：吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
吸氧腐蚀通常在中性或弱酸性环境中发生。
以铁为例，铁会失去电子变成亚铁离子进入溶液：Fe 2e⁻＝ Fe²⁺。
同时，空气中的氧气在水的作用下得到电子，生成氢氧根离子：O₂＋ 2H₂O ＋ 4e⁻＝ 4OH⁻。
亚铁离子和氢氧根离子进一步反应，生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁再被氧化为氢氧化铁，最终形成铁锈。
析氢腐蚀则常见于酸性较强的环境。
还是以铁为例，铁失去电子：Fe 2e⁻＝ Fe²⁺，同时溶液中的氢离子得到电子生成氢气：2H⁺＋2e⁻＝ H₂↑。
三、影响金属电化学腐蚀的因素金属电化学腐蚀的速率和程度受到多种因素的影响。
首先是金属本身的性质。
不同的金属在相同的环境中，腐蚀的难易程度是不同的。
例如，在潮湿的空气中，铁很容易生锈，而金则几乎不会被腐蚀。
这是因为金的化学性质非常稳定，不容易失去电子。
其次是环境因素。
湿度、温度、酸碱度等都会对腐蚀产生重要影响。
电化学腐蚀与防护知识讲解
电化学腐蚀与防护知识讲解电化学腐蚀与防护知识讲解化学是自然科学的一种，主要在分子、原子层面，研究物质的组成、性质、结构与变化规律，创造新物质（实质是自然界中原来不存在的分子）。
下面是店铺整理的电化学腐蚀与防护知识讲解，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
金属腐蚀现象在日常生活中是司空见惯的，在腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。
这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元，占当年国民经济生产总值的4.2％。
据统计，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10~20%。
金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。
所以金属的防腐蚀意义重大。
1、金属腐蚀的分类金属表面由于外界介质的化学或电化学作用而造成的变质及损坏的现象或过程称为腐蚀。
介质中被还原物质的粒子在与金属表面碰撞时取得金属原子的价电子而被还原，与失去价电子的被氧化的金属“就地”形成腐蚀产物覆盖在金属表面上，这样一种腐蚀过程称为化学腐蚀；不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
钢铁在潮湿的空气中所发生的`腐蚀是电化学腐蚀最突出的例子。
在金属腐蚀中最为严重的就是电化学腐蚀。
金属电化学腐蚀一般分为两种：（1）析氢腐蚀；（2）吸氧腐蚀。
（1）析氢腐蚀（钢铁表面吸附水膜酸性较强时）负极（Fe）：Fe－2eˉ=Fe2+Fe2++2H2O= Fe（OH）2+2H+正极（杂质）：2H++2eˉ=H2电池反应：Fe+2H2O=Fe（OH）2+H2↑由于有氢气放出，所以称之为析氢腐蚀。
（2）吸氧腐蚀（钢铁表面吸附水膜酸性较弱时）负极（Fe）：Fe－2eˉ=Fe2+正极：O2+2H2O+4eˉ=4OHˉ总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2由于吸收氧气，所以也叫吸氧腐蚀。
金属的电化学腐蚀与防护 课件
(2) 若 ZnCl2NH4Cl 混 合 溶 液 中 含 有 杂 质 Cu2 ＋ ， 会加速某电极的腐蚀，其主要原因是
_______________________________________ _________________________________。
欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的 _____________________________ (填代号)。
正极反应：2H＋＋2e－===H2↑； 总反应：__F__e＋__2_H__＋_=_=__=_F_e_2＋__＋__H_2_↑___。
2．吸氧腐蚀 (1)钢铁表面吸附的水膜__酸__性__很__弱___或呈 _中__性___时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐 蚀。电极反应如下：
负极：_2_F__e－__4_e_－__=_=_=_2_F_e_2_＋___；
溶液中构成原电池，加快了锌的腐蚀。欲除去
Cu2＋，如果加入氢氧化钠溶液，Zn2＋和 NH＋ 4 都 会与 OH－反应，如果加入氨水，也会沉淀 Zn2＋，
加入铁引入新杂质氯化亚铁，所以最好加入锌。
(3)用石墨作电极，电解酸性硫酸锰溶液制取二氧化
锰，＋2 价的锰化合价升高，失去电子，在阳极发生 氧化反应。在酸性溶液中 H＋浓度较大，所以 H＋在阴 极得电子生成氢气。溶液中的离子有 Mn2＋、H＋、OH －、SO2－4，阴极发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑， 阳极发生氧化反应：Mn2＋－2e－＋2H2O===MnO2＋4H ＋，电解反应式为：MnSO4＋2H2O==电=解==MnO2＋H2SO4 ＋H2↑；转移 2 mol 电子，生成 1 mol MnO2，m(MnO2) ＝1 mol×87 g/mol＝87 g。
a．NaOH b．Zn c．Fe
金属的电讲义化学腐蚀与防护
【思路点拨】解答该题要注意以下三点： (1)生铁与其中的碳及电解质溶液构成原电池； (2)开始酸性较强发生析氢腐蚀； (3)导管内液面回升说明发生吸氧腐蚀。
【解析】选C。生铁与其中的碳及电解质溶液构成原电池，负极 是铁，铁失去电子发生氧化反应，碳是正极，正极发生还原反 应：开始时，因酸性较强发生析氢腐蚀，一段时间后导管内液 面回升且略高于小试管液面，说明具支试管中气体压强减小， 即此时发生吸氧腐蚀，反应式是2H2O＋O2＋4e－====4OH－， 故溶液的pH增大，A、B、D错误；C正确。
【解析】(1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失去电子发生氧化反应， 正极上O2得到电子。 (2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，就可由锌失去电子， 锌被溶解，而铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。 (3)属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在电 源的负极。 答案:(1)O2＋2H2O＋4e－====4OH－ 氧化 (2)C (3)负
(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为： 正极：_____，负极发生_____反应。 (2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用甲图所示 的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用______。 A.铜 B.锡 C.锌 D.石墨 (3)乙图所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门 应该连接在直流电源的_______极。
二、金属的电化学防护 怎样用电化学原理防止金属的腐蚀？ (将钢闸门与金属的防护类型连线)
电解池
原电池
元贝驾考 元贝驾考2016科目一 科 目四
驾考宝典网 / 驾考宝典2016科目一 科目四
1.金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程。( ×) 分析:金属失去电子是被氧化。 2.电化学腐蚀比化学腐蚀普遍，吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普 遍。(√ ) 分析:金属的化学腐蚀和电化学腐蚀同时存在，但电化学腐蚀 更普遍；吸氧腐蚀和析氢腐蚀与电解质溶液的酸性有关，但酸 性较强的环境不多，所以吸氧腐蚀更普遍。
金属的电化学腐蚀与防护PPT课件
图形描述
条件
水膜酸性较强
电 负极 Fe-2e- Fe2+
极 正极 2H++2e反 应 总反应 Fe+2H+
H2↑ Fe2++H2↑
水膜酸性较弱或呈中性
2H2O+2+4e2Fe+2H2O+O2
4OH2Fe(OH)2
一二
二、金属的电化学防护 1.牺牲阳极的阴极保护法 应用原电池原理,让被保护金属作正极,另找一种活泼性较强的 金属作负极。如图所示:
活动性不同的两金属,活动性差别越大,则活动性强的金属腐蚀越快。
金点属拨的 在电同特化一学电别腐解提蚀质与溶醒防液护中只,金属有腐蚀在的金快慢属由下活列原动则判性断:顺电解序原理中引起位的腐于蚀氢>原电前池原面理的引起金的腐属蚀>才化学可腐蚀能>有发防护生措施的腐蚀
。轮船的船析壳水氢线以腐下蚀常装,有位一于些锌氢块,这之是利后用了的牺金牲阴属极的只阳极能保护发法 生吸氧腐蚀。
2.外加电流的阴极保护法 利用电解池原理,把被保护的钢铁设备作为阴极,用惰性电极作 为辅助阳极,在电解质溶液里,接外加直流电源。如图所示:
一二
思考感悟 电化学防护的实质是什么? 提示:电化学防护的实质是把被保护的金属作原电池的正极或电 解池的阴极,不参与电极反应,从而不被氧化。
一、化学腐蚀与电化学腐蚀的区别和联系
二、判断金属腐蚀快慢的规律 1.电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防 护措施的腐蚀(原电池原理的防护>电解原理的防护)。 2.对同一种金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液>弱电解质溶液> 非电解质溶液。 3.活动性不同的两金属,活动性差别越大,则活动性强的金属腐蚀 越快。 4.对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,金属腐蚀越快。 特别提醒对于活动性不同的两金属,活动性差别越大,氧化还原 反应的速率越大,活泼金属腐蚀越快;纯度越高的金属,腐蚀速率越 小。
金属的电化学腐蚀与防护(讲)
腐蚀快慢的规律。
第三小组展示
通过上述的学习同学们还有什么疑问？哪个小组 同学愿给大家把我们前面学习的知识总结一下。
精品课件
【看书86页—87页】 1、完成导学案（二、金属的电化学防护）。第四小组回答 2、【练习3】（导学案） 第五小组回答 3、讨论课本87页的【科学探究】。第六小组回答 4、小组讨论防止金属腐蚀的一般方法。第七小组回答
【小组总结本节课学习的主要内容】（要求板书）第八、九小组分别展示 【反馈练习】（见导学案）
【课后作业】
精品课件
蚀？什么是吸氧腐蚀？ 6、写出钢铁发生两种腐蚀第的七小电组回极答 反应式。
第八小组展示
精品课件
【实验探究、思考与交流】
7、观察实验4-3思考引起变化的原因？它属于哪
种腐蚀？（看实验）
第九小组回答
8、学案上的【练习1】。 第一小组展示
9、小结析氢腐蚀和吸氧腐蚀。（学案） 第二小组展示
10、学案上的【练习2】小组讨论完成学案上金属
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
精品课件
被腐蚀的金属
精品课件
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精品课件
因为金属腐蚀而使桥梁坍塌
思考归纳
（小组讨论回答）
1.你还能列举日常生活中金属腐蚀的哪些现 象，说明金属腐蚀有哪些危害？第一小组回答
2.据你的观察，人们采取了哪些措施来防止 金属的腐蚀？ 第二小组回答
精品课件
探究新知（阅读课本84—86页回答1--6）
1、什么是金属的腐蚀？金属的腐蚀的本质是什么？ 2、金属第腐三蚀小组的回答类型有哪些？什么是化学腐蚀？什
么是电化学腐蚀？ 3、化学腐蚀与电化学第腐四蚀小组的回共答 同点和不同点是什
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重庆科技学院《电化学保护及设计》课程论文题目埋地管道外加电流法阴极保护设计学院专业班级学生姓名学号指导教师成绩评语: _________________________ ___ ____ ________________________________ _ ___________ ___________________ __2014年6 月16 日埋地管道外加电流法阴极保护设计摘要：管道运输是当代综合运输体系的重要组成部分，它和铁路、公路、水运和航空一起构成各国经济发展的基础产业。
它具有独特的优势和特点：可穿越山河、沙漠、沼泽等地域，大部分埋在地下，占地面积少；管道建设施工易于操作，速度快、投资少、运输成本低；受气候影响较小，运输安全可靠，对环境污染小；适合单一品种，大运量、长距离，单向运输等。
因此为了管道的长久耐用，管道的防腐蚀问题也越来越重要。
本文主要介绍了埋地管道外加电流法的设计要求、参数选择、工艺计算、安装和施工等内容。
关键词：管道腐蚀外加电流法阴极保护引言：阴极保护理论、技术、应用的研究已有一百多年的历史，外加电流阴极保护是地下或水下金属构筑物防止或延缓电化学腐蚀、大大延长使用寿命、减少各种危险事故的重要技术措施之一。
外加电流保护法是一种非常重要的阴极保护技术，它在实际工程中有着广泛的应用。
1、外加电流法阴极保护的概述外加电流阴极保护法是利用外部电源对被保护金属结构物施加一定的负电流，使结构物的电极电位通过阴极极化达到规定的保护电位范围、保护电流密度范围，从而抑阻腐蚀获得保护的一种方法。
如图所示：外加电流法阴极保护系统简明示例外部电流通过对埋置于土壤中的钢质管道施加负电流而使钢管获得了阴极保护。
整流器（负极）-导线-钢管-土壤-辅助阳极-导线-整流器（正极），构成了一个完整的电流回路。
在钢管/土壤及辅助阳极/土壤的界面处发生了电子导电与离子导电之间的转换，这也是通过界面电化学反应来实现的。
2、设计任务要求某埋地16Mn钢质管道，长度为90公里，直径为530毫米，环氧粉末防腐涂层，处于土壤电阻率80欧姆·米环境中，设计阴极保护系统，该阴极保护系统的设计寿命为30年。
3、设计参数选择（1）保护电位对于新建的埋地管道，它的保护电流的选择和确定可按照下列常规的参数选取：管道自腐蚀电位：-0.55V（CSE）最小保护电位：-0.85V（CSE）最大保护电位：-1.23Ｖ（CSE）（2）保护电流密度钢在某些环境条件下的保护电流密度（表为部分给出数据）。
根据表中给出的数据结合设计要求可知，埋地管道仅仅是处于土壤中，因此保护电流密度为：=0.01mA/m2I密（3）电阻率防腐层电阻率：石油沥青、煤焦油瓷漆 10000Ω·㎡环氧煤沥青 5000Ω·㎡塑料防腐层 50000Ω·㎡环氧粉末 50000Ω·㎡三层PE结构 1000000Ω·㎡由设计要求可知，表面为环氧粉末防腐涂层，因此防腐层电阻率为50000Ω·㎡。
钢管电阻率低碳钢（20#） 0.135Ω·mm2/m16Mn钢 0.224Ω·mm2/m高强度钢 0.166Ω·mm2/m 由设计要求可知，钢管为16Mn钢，因此钢管电阻率为 0.224Ω·mm2/m已知土壤电阻率为80Ω·m。
保护电流密度选取10—50μA/m2（4）辅助阳极材料外加电流法阴极保护中的辅助阳极是构成完整电流回路的基本组件。
一般分为：可溶性阳极、低溶性阳极和难溶性阳极。
根据表中的数据，结合设计要求，应选择寿命较长的辅助阳极，因为最佳选择为硅铸铁。
4、工艺计算与校验（1）管道保护长度102L L = D-s R ρδδ=⋅⋅π（） 式中 L 1：一个保护站的长度（m ）L 0：一个保护站单侧保护长度（m ）∆U ：管道上允许的最大保护电位与最小保护电位之差（V ）D ：管道外径（m ）J S ：保护电流密度（A/m 2）R ：单位长度管道纵向电阻（Ω/m ）ρS ：钢管电阻率（Ω·mm 2）ρS ：钢管电阻率（Ω·mm 2）δ；管道厚度（mm ）已知 D=530mm ，ρS =0.224Ω·mm 2/m 2, J S = 51.010-⨯A/m 2∆U=1.25-0.85=0.40V计算得R=1.948 ⨯10-5Ω/mL 1=99327.07 mL 0=49663,54m(2)阳极地床的个数 11gc L N L =+式子中 c N ：保护站个数g L ：是管道的总长度（m ）1L ：一个保护站的保护长度（ｍ）代入数据算得g L ：是管道的总长度（m ）：900001299327.07c N =+≈ （3）阳极保护站的分布 21||2m g c m l L N -=⨯ 式中 m l :第m 个阴极保护站到起点的距离（Km ）g L ：是管道的总长度（Km ）c N ：保护站个数m:小于c N 的一个整数其中 m=1 L g =90km21|90|22.54m l km -=⨯= （4）阴极保护站所需要提供的电流I 1=0022s I D J L π=⋅⋅⋅=式中 I 1：一个阴极保护站需提供的保护电流（A ）I 0：管道单侧保护电流（A ）计算得 I 1=1.654A ，0I =0.823A（5）辅助阳极接地电阻硅铸铁作为辅助阳极直径： d=50mm 长度：L = 1500mm参考质量：m=22kg 埋设深度： t=2m因为t>>d故选用立式阳极埋设方式，其单支辅助阳极接地电阻为：12ln )2V L t d L d R ρπ=⋅>> 式中 Ｌ：阳极长度（含填料），ｍｄ：阳极直径（含填料），ｍｔ：深埋（填料顶部距地表面），ｍρ：阳极区的土壤电阻率，Ω·ｍ辅助阳极周围的填充料厚度均为0.2m计算得 1V R =16.82Ω（6）保护电流总需要量=D L s g s I J S J π= 表其中 D=0.53m ， J S = 51.010-⨯A/m ，L g =90000m计算得 I=1.498A（7）辅助阳极总质量1G T g I K= 式中 G 1：辅助阳极总质量（kg ）Ｔ：阳极设计寿命（ａ）g ：阳极消耗率（kg/A ·m ）I ：阳极工作电流（Ａ）ｋ：阳极利用率，常取０.７～０.８５其中，取Ｋ＝０.７ 设计寿命：Ｔ＝３０ａ ｇ＝０．３ｋｇ／Ａ·a 计算得 G 1＝19.26kg故阳极支数为：1019.260.87522G n G === 取n=1 （8）阴极保护系统的电源功率IVP η=L (+r a c V I R R R V =++ ）c R =α= 02I I = pT R R D π=式中 V:电源设备的输出电压（V ）a R ：阳极地床接地电阻（Ω）R L ：导线电阻（Ω）c R ：阴极（管道）/土壤界面过渡电阻（Ω）α：管道衰减系数（m -1）r T ：单位长度管道电阻（Ω／ｍ）R T ：防腐层过渡电阻（Ω·m ）L ：被保护管道长度（m ）I ：电源设备的输出电流（Ａ）I ０：单侧方向的保护电流（Ａ）η：电源设备效率，一般取０.７r V ：采用焦炭作为填充料时的反电动势（常取2V ）ＲＰ＝防腐层面电阻率（Ω·ｍ２）其中 r t = 51.94810-⨯Ω/m 4350000 3.0031053010T R π-==⨯⨯5102.551010α-==⨯c R 0.55==Ω(9)导线电阻计算：阴极连接电缆：W29-500/1⨯16，电阻率：1.12Ω/km阳极连接电缆：W29-500/1⨯35，电阻率：0.519Ω/km空架线：LGJ-50钢芯铝绞线，电阻率：0.65Ω/km设辅助阳极距保护管道的水平距离为300m ，阴、阳极导线及架空线均取100m R L =0.519⨯0.1+1.12⨯0.1+0.65⨯0.1=0.223Ω计算 a R =16.82Ω c R =0.55Ω，取R L =0.223Ω 代入数据 V = 1.654⨯（16.82+0.55+0.223）+2=31.01V 1.65431.01==73.27W 0.7IVP η⨯= (10)辅助阳极寿命校正 1220.734.270.3 1.498G K T a g I ⨯===⨯ T>30a,故满足寿命要求5、安装与施工（1）阳极低床处理埋地管道上的外加电力法阴极保护系统的电能主要消耗在阳极引线、阳极接地电阻以及保护电流从土壤流入管道的过渡电阻上。
只有阴极/土壤过渡电阻上的消耗的电能消耗的20%左右，而在阳极接地电阻上的消耗的电能则占总电能消耗的60%~70%。
辅助阳极地床均需一定的技术处理，主要是在适当选定的辅助阳极周围填埋必要的导电填充料。
一方面可以防止阳极材料表面生成腐蚀产物层，减少阳极极化，保证辅助阳极的有效电流输出；另一方面，地床填充剂实质上加大了阳极使用寿命；再一方面，多孔结构的焦炭渣填充剂以不同粒径合理配合时，有利于排放阳极反应气体，避免气阻产生，这也是降低阳极接地电阻的保障措施；再者，由于填充料与阳极材料间的良好电接触，使阳极反应导致的大部分材料消耗转移到填料表面，从而降低了阳极消耗。
阳极填充料一般是采用炭粒、石油焦炭粒，含碳量一般要求大于85%，最大粒径宜小于15mm，填充料厚度一般为100mm。
填充料的顶部应铺放粒径5~10mm 左右的粗砂或者砾石，砾石层宜加厚至地表面一下500mm或者在砾石上部加装排气管至地面，有利于避免气阻效应。
阳极为浅埋，阳极床为立式。
（2）监测站为了不定期或定期地检测埋地管道外加电流阴极保护参数和检验阴极保护效果，应根据需要设置监测站。
现代阴极保护站已具备多种检测功能，它可起到检测阴极保护电位、电流、电绝缘性能、故障短路等作用，可用于检测交直流干扰、系统故障或防腐层缺陷等。
埋地管道外加电流法阴极保护检测站的设置原则一般有：电位监测站，汇流点及没公里处设一站；电流检测站，没5~8km处设一站；套管-管道电位检测站，每一套管处设一站；绝缘装置检测站，每一绝缘连接处设一站；跨接检测站，与其他管道、电缆等结构相交处设一站；场站内的检测站，按需要设置。
（3）参比电极参比电极是测量被保护结构物电位的半电池。
对它的基本要求是：极化小、稳定性好、寿命长。
土壤环境中一般使用硫酸铜电极，有时也常用锌参比电极、氯化银电极、硫酸铜电极等。
对锌电极稳定性不大于±30mV，对硫酸铜电极不大于±10mV，工作电流密度不大于5μA/cm2。
硫酸铜参比电极分为便携式和长效埋地型两种。