一、材料类型与特性

阳极材料的选择

高硅铸铁阳极：

硅含量（如 14.5%~16%）影响耐蚀性，硅含量不足易在土壤中发生电化学腐蚀；含钼（Mo）的高硅铸铁可增强在酸性或含氯离子环境中的耐蚀性。

石墨杂质或铸造缺陷（如气孔、夹渣）会降低导电性和机械强度，导致局部电流密度过高而加速损耗。

贵金属氧化物（MMO）阳极：

涂层成分（如 IrO₂、RuO₂）及配比决定电位稳定性和析氧过电位，具体影响因素与前文所述一致。

石墨阳极：

纯度（碳含量＞99%）和密度不足会导致抗氧化性差，在土壤中易被氧化消耗；孔隙率过高会降低导电性。

材料的电化学性能

阳极的开路电位、工作电位范围及电流效率直接影响保护效果。例如，高硅铸铁阳极的工作电位需稳定在 - 0.85V（vs CSE）以下，若电位正移可能导致保护不足。

二、环境与土壤条件

土壤电导率与含水率

低电导率（如＜50μS/cm）或干燥土壤会增加阳极接地电阻，导致实际输出电流下降。此时需通过填充高电导率回填材料（如焦炭粉）改善导电性。

含水率过高（如沼泽地）或长期浸水会加速阳极电化学消耗，尤其是高硅铸铁在潮湿环境中可能因微电池效应产生局部腐蚀。

土壤 pH 值与腐蚀性离子

强酸（pH＜4）或强碱（pH＞10）环境会加速高硅铸铁的腐蚀；土壤中氯离子（Cl⁻）、硫酸根离子（SO₄²⁻）浓度过高会加剧阳极的电化学损耗。

土壤中的微生物（如硫酸盐还原菌）可能导致阳极发生微生物腐蚀，尤其在厌氧环境中（如黏土层）。

温度与土壤结构

高温（如＞60℃）会加速阳极材料的化学分解，降低涂层稳定性（如 MMO 阳极）；低温（＜0℃）可能因土壤冻结导致阳极机械损伤。

土壤分层（如砂层与黏土层交替）会导致电导率不均匀，引起阳极表面电流密度分布不均，局部加速消耗。

三、安装工艺与参数

深井深度与阳极尺寸

深井深度不足（如＜15m）可能导致阳极受地表土壤环境波动影响（如干湿交替），建议深度根据保护对象埋深确定（通常＞20m）。

阳极直径与长度需匹配保护电流需求：直径过小（如＜50mm）会导致电流密度过高；长度过短（如＜3m）可能因表面积不足影响输出能力。

回填材料的选择与施工

回填材料性能：焦炭粉的电导率（＞1000μS/cm）、颗粒度（1~3mm）及压实度直接影响接地电阻。若回填材料含杂质（如泥土、石块），会降低导电性。

回填工艺：回填时未分层夯实或出现空洞，会导致阳极周围形成高电阻区域，阻碍电流扩散。

阳极居中与绝缘处理

阳极在井中未居中（如贴近井壁）会导致局部电流集中，加速单侧消耗；电缆与阳极的连接处（如焊接点）未做绝缘处理，可能因杂散电流腐蚀失效。

四、工作参数与负载条件

输出电流密度

长期超过额定电流密度（如高硅铸铁阳极＞10A/m²）会导致阳极过热，加速材料分解。例如，高电流密度下，高硅铸铁可能因内部应力产生裂纹。

工作电位稳定性

电位波动过大（如超过 ±100mV）可能表明阳极发生钝化或涂层失效，需检查电解质环境或负载变化。

间歇运行与断电影响

频繁启停或长时间断电会导致阳极表面形成钝化膜（如 Fe₃O₄），重新通电时需要更高的活化电位，影响保护效率。

五、机械与外部干扰

机械损伤与应力

运输过程中的碰撞导致阳极开裂（如高硅铸铁脆性大易断裂）；深井沉降或土壤挤压可能使阳极发生弯曲变形，破坏涂层或材料结构。

杂散电流与电磁干扰

附近高压输电线、轨道交通产生的杂散电流可能流入阳极，导致电位异常（如阳极被阴极极化），加速材料消耗。

强电磁干扰会影响阳极电位监测的准确性，导致保护参数调节失误。

六、设计与维护因素

阳极设计寿命与负载匹配

若被保护结构的表面积过大或防腐涂层破损严重，阳极设计输出电流不足会导致过载，缩短寿命。

定期监测与维护

未及时检测阳极接地电阻、输出电流及电位，可能错过性能衰减的早期征兆（如电阻升高 50% 以上需检查回填材料）。