一、产品定义与结构
预包装深井阳极是阴极保护系统中用于高土壤电阻率地区或空间受限场景的外加电流辅助阳极。它由以下核心组件构成：
阳极体：
材质：采用钛基贵金属氧化物涂层（如铱、铂、钽等）或高硅铸铁。
特性：具备耐腐蚀、低消耗率（≤2mg/A·年）的特点。
规格：常见直径为25-50mm，长度为1-1.5米，由2-4支串联组成，总长度可根据需求定制（如6000mm）。
封装形式：
阳极体预先封装在钢套管内（如273mm无缝钢管，壁厚≥6mm）。
钢套管长度分为4000mm（每管串接2支阳极）和6000mm（每管串接3支阳极），便于现场吊装与施工。
辅助组件：
导气管：采用网孔状不锈钢管或绝缘法兰连接结构，配备顶部排气孔，解决气体排放问题。
焦炭填料：粒径2-5mm的高纯度冶金焦炭颗粒，混合化学吸水剂，填充于阳极串与钢套管间隙。密实度≥90%，电阻率<0.1Ω·m，可降低接地电阻40%-60%。
阳极引出电缆：采用单芯多股绞合铜导线，截面积≥16mm²，长度≥1.5米，电压等级0.6/1kV，PVC绝缘护套。接头密封可靠，引线与阳极接触电阻<0.01Ω，采用放热焊接和多重热缩套管+环氧树脂严格密封。
二、技术参数与性能
电气性能：
允许电流密度：达50-100A/m²。
极化电压：<0.4V（贵金属氧化物型）。
阳极消耗率：≤2mg/A·年。
使用寿命：>20年（高硅铸铁），部分产品突破50年（钛基贵金属氧化物涂层）。
接地电阻：
深井垂直埋设使阳极体深入地下数十米甚至上百米，接触低电阻率湿土层，显著降低接地电阻（较传统浅埋阳极降低40%-60%）。
例如，西气东输三线甘肃段土壤电阻率改善率达78%，接地电阻降至0.8Ω。
保护效果：
电场沿管道轴向和径向均匀扩散，保护电位波动控制在±0.1V以内，减少保护盲区。
例如，南海FPSO单点系泊系统采用12口分段式深井（深度120米），实现电位均匀度>95%（-0.89±0.03V），杂散电流干扰降低60%-80%。
三、应用场景
油气行业：
用于石油、天然气输送管道系统的阴极保护，防止管道因腐蚀而损坏。
也可用于油井套管、海上平台导管架的阴极保护，确保其长期稳定运行。
城市基础设施：
城市燃气管道、供水和排水管道的阴极保护，可提高管道的安全性和使用寿命。
还能用于地铁、隧道等地下设施的阴极保护，防止因腐蚀而引起的安全隐患。
电力行业：
发电厂、变电站等地下金属设施的阴极保护，如接地网、电缆桥架等。
其他领域：
旧灌区、水电工程、储罐群区域等需要阴极保护的场合。
海洋环境和近海设施的阴极保护，如海上石油平台、跨海大桥等水上结构的保护。
四、安装与维护
安装要点：
地质勘察：测量土壤电阻率，避开地下设施（如电缆、管道）。
钻井：使用符合要求的钻机，井深、井径及垂直度需达到设计标准，钻进时加膨润土固井。
阳极吊装：分段吊装阳极体，确保连接紧固可靠，中心线与井中心线重合。
回填与密封：分层回填焦炭填料，密实度≥90%，井口用黏土或混凝土密封。
电缆连接：阳极棒与电缆必须采用放热焊接，接头采用多重热缩套管+环氧树脂严格密封。
维护要求：
定期检查阳极体的表面状况和电缆的连接情况，确保其无划痕、无腐蚀、无松动和断裂。
集成分布式光纤传感器，实时监测填料密实度与阳极消耗率，故障预警准确率达90%，维护频率可降低至5年/次。
五、优势与效益
降低接地电阻：深井垂直埋设有效降低接地电阻，提高电流输出能力。
提高保护效果：保护电流分布均匀，减少保护盲区。
节省空间：地表占地面积小，适用于空间受限区域。
耐腐蚀性强：采用耐腐蚀性能优异的材料制成，确保长期稳定运行。
延长使用寿命：优异的耐腐蚀性和稳定性延长被保护金属结构的使用寿命。
节省成本：减少阴极保护系统的运行和维护成本。
