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2025
深井阳极（外加电流阴极保护）
河南星辰科技实业有限公司
技术部：李淑阳
深井阳极是一种用于阴极保护系统的垂直埋设阳极装置，通常埋设于地下15米以下，
适用于土壤电阻率高或地表空间受限的场景，如大型储罐群、长输管道及城市管网。
工作原理
深井阳极通过与被保护的金属结构（如地下管道、储罐等）形成一个电化学回路，利用
外加电流使金属结构表面发生阴极极化，从而抑制金属的腐蚀。具体来说，阳极在土壤
中发生氧化反应，释放出电子，电子通过电缆流向被保护的金属结构，使金属结构表面
成为阴极，阻止金属失去电子而被腐蚀。
结构特点
阳极材料：通常采用硅铁或混合金属氧化物筒状阳极。
导电介质：填充焦炭（如冶金焦炭或煅烧石油焦炭）作为导电介质，可减小阳极接地电
阻，减少阳极的消耗，保持阳极井的形状。
分级体系：阳极深度根据工程需求可扩展至20-100米范围，形成深井、中深井及
超深井分级体系。
衍生设计：随着工程需求演变，深井阳极衍生出分段式结构及框架式钢网改良设计，后
者通过模块化安装降低材料消耗并提升施工效率。
应用场景
大型金属结构：主要应用于大型金属结构的阴极保护，特别是在土壤电阻率较高、环境
复杂的地区，如长距离输油输气管道、大型储罐群、海上平台等。
地下金属管道：广泛应用于石油、天然气、水和废水等地下金属管道的防腐保护。这些
管道长期埋设于地下，容易受到土壤和水分的腐蚀。通过安装深井阳极，可以有效地为
长距离管道提供均匀的阴极保护电流，防止管道因土壤腐蚀、杂散电流腐蚀等因素而损
坏。
特殊环境设施：对于石油储罐、化工原料储罐等大型储罐，其底部与土壤接触部分容易
受到腐蚀。深井阳极可以通过合理的布局和设计，为储罐底部提供足够的保护电流，延
长储罐的使用寿命。同时，这种保护方式也适用于其他与土壤接触的地下金属结构，如
油井套管等。在一些特殊环境下，如含有硫化氢等腐蚀性介质的油井中，油井套管容易
遭受腐蚀，此时深井阳极可以通过井口装置将阳极体放置在合适的深度，为套管提供阴
极保护。此外，对于海上平台导管架等处于海水和海底土壤双重腐蚀环境中的结构，深
井阳极也可以提供有效的防腐保护。
城市地下管网：在城市地下水管网、燃气管网、热力管网等密集管网系统中，深井阳极
可以提供有效的防腐保护。由于城市地下空间有限且土壤电阻率较高，深井阳极能够确
保电流均匀分布，对被保护管网提供全面的阴极保护。
优点
电流分布均匀：深井阳极能够确保电流在被保护金属结构上均匀分布，提高了阴极保护
的效果。
保护范围大：深井阳极能够提供广泛的阴极保护范围。
接地电阻小：深埋的阳极与土壤接触良好，接地电阻较小。
占地面积小：由于深埋地下，深井阳极对地面的占用面积较小。
对其他金属结构产生的干扰小：深井阳极的安装减少了对其他埋地金属结构的腐蚀干
扰。
适应性强：适用于难以接近或空间受限的区域，如密集的城市环境或已建成的基础设施
附近。同时，还可以灵活地设计以满足特定的保护需求。
施工与维护简便：安装和维护过程相对简便，降低了施工和维护成本。由于它们被埋设
在较深的土壤中，受腐蚀性环境的影响较小，因此具有较长的使用寿命。
缺点
单井造价较高：深井阳极的施工和维护成本相对较高。
对地质条件有要求：施工需要特定的地质条件，如岩石层或坚硬土壤可能会增加施工难
度。
施工较复杂：需要专业的挖掘设备和技术。
维修更换困难：由于深埋地下，深井阳极的维修和更换相对困难。
不适用于高土壤电阻率区域的局限性：在高土壤电阻率区域，深井阳极的保护效果可能
受限。