针对化工储罐底部钢板的电流保护方案，采用恒电位仪配合辅助阳极的外加电流阴极保护法是科学且高效的选择。

一、方案原理：电化学腐蚀的主动抑制

化工储罐底部钢板长期接触土壤或化学介质，易发生电化学腐蚀。外加电流阴极保护通过恒电位仪向钢板（阴极）施加外部电流，使其电位负移至免蚀区（如-0.85V至-1.20V vs. Cu/CuSO₄参比电极），抑制金属氧化反应（Fe → Fe²⁺ + 2e⁻），实现“零腐蚀”或极低腐蚀速率。其核心功能包括：

·动态调节：采用PID算法实时响应环境变化（如土壤湿度波动、雷击干扰），调整输出电流/电压。

·多模式控制：

·恒电位模式：正常工况下保持电位恒定，覆盖90%以上运行场景。

·恒电流模式：参比电极失效时自动切换为恒定电流输出，确保保护不中断。

·通断控制模式：支持通12秒、断3秒设置，用于断电电位测量，评估保护效果。

二、辅助阳极选型：适配化工环境的耐腐蚀材料

根据储罐规模、土壤电阻率及介质特性，辅助阳极可选以下类型：

1.高硅铸铁阳极：

·优势：耐腐蚀性强，消耗率低，适用于高电阻率土壤或空间受限区域。

·施工要点：深井/浅埋安装，阳极体距地面埋深≥1.2m，中心间距1.5m，填料采用高纯度冶金焦炭（粒径3-6mm，含碳量≥96%），密实度≥92%。

·案例：某沿海石化基地储罐采用含镉高硅铸铁阳极，通过“一主一备”恒电位仪冗余设计，实现连续保护，阳极寿命预计超15年。

2.MMO/Ti柔性阳极：

·优势：由导电聚合物包覆铜芯制成，柔韧性好，电流分布均匀，避免局部过保护或保护不足。

·施工要点：沿储罐基础呈环形或网格状敷设，间距1-2m，距罐底板150-300mm，填料采用细砂（粒径2-5mm）。

·案例：某10万立方米原油储罐采用MMO网状阳极系统，设计保护电流密度13mA/m²，阳极网距底板300mm，断电电位稳定在-0.95V至-1.05V（vs. CSE），保护效果优异。

3.网状阳极：

·优势：由MMO带状阳极预焊接于钛金属网上构成，整体性强，电流分布精准，寿命超25年。

·施工要点：预埋于储罐基础中，与混凝土同步浇筑，确保与罐底板电气连接良好。

·案例：某大型化工储罐采用网状阳极，实现全底板电位均匀覆盖，腐蚀速率低于0.03mm/年。

三、施工流程：标准化操作确保保护效果

1.前期准备：

·设计复核：确认阳极与恒电位仪匹配性（如单支阳极额定电流5-15A，接地电阻≤8Ω），恒电位仪输出电流需覆盖阳极总需求（如2支阳极并联，主/备机额定电流≥30A）。

·现场布局：阳极井/坑与恒电位仪柜体距离≤50m，柜体安装位置避开低洼积水区（距地面≥300mm）、强磁场（如高压电缆≥10m）及腐蚀性环境。

2.阳极安装：

·高硅铸铁阳极：开挖阳极坑（尺寸1.2m×1.2m×2.0m），坑底铺设100mm厚细砂，阳极垂直放入后分层填充焦炭，顶部距坑口≥500mm，剩余空间用素土回填。

·柔性阳极：沿储罐基础呈环形敷设，每段连接2条阳极电缆，采用压接钳固定，包裹热缩套管绝缘。

·网状阳极：预埋于储罐基础中，与钢筋网同步绑扎，确保电气连续性。

3.恒电位仪安装：

·柜体固定：户外安装时浇筑C25混凝土基础（尺寸800mm×600mm×300mm），户内安装直接固定在墙面（墙体承重≥50kg）。

·接地系统：打入镀锌角钢接地极（2根，间距≥5m），用40×4mm镀锌扁钢连接，接地电阻≤4Ω。

·电缆接线：

·主回路：恒电位仪“阳极输出”端连接阳极电缆，“阴极输出”端连接储罐，“参比电极”端连接Cu/CuSO₄参比电极（埋设在被保护体附近1-2m处）。

·控制回路：用RVVP 4×1.5mm²电缆连接主备机通讯接口，设置“主备模式”为“自动切换”，切换时间≤100ms。

4.调试与验收：

·单机测试：分别给主、备机通电，手动调节输出电流，观察被保护体电位是否稳定在设定值。

·主备切换测试：模拟主故障，观察备机是否在100ms内自动启动，输出电流/电压迅速恢复至设定值。

·连续运行测试：主备机正常运行72小时，记录每小时的电流、电压数据，确认波动≤5%。

四、关键控制点：保障系统长期稳定运行

1.阳极与罐底板隔离：通过绝缘支撑隔离，避免短路；穿越防渗膜处严格密封，防止腐蚀介质渗入。

2.参比电极布置：采用长效埋地型Cu/CuSO₄参比电极，在罐底板中心、边缘等关键位置多组布置，确保电位监测可靠性；以高纯锌参比电极作为补充，提高监测系统适应性。

3.电场模拟优化：基于详细电场模拟计算，优化阳极排布密度与位置，确保全底板电位稳定在-0.85V至-1.15V（vs. CSE）有效保护范围内。

4.智能监测系统：构建自动化电位采集与远程监控系统，结合断电电位测量技术消除IR降影响，实时准确获取底板电位数据；建立长期数据库，动态评估阴极保护效果。

五、案例验证：实际工程中的成功应用

1.某沿海石化基地10万立方米原油储罐：

·方案：采用MMO网状阳极系统，设计保护电流密度13mA/m²，阳极网距底板300mm，阳极间距4.5米。

·效果：系统投运后，断电电位稳定在-0.95V至-1.05V（vs. CSE），完全满足保护要求；经评估，系统寿命预计超过设计年限，为储罐安全运行提供可靠保障。

2.某大型化工储罐群：

·方案：针对密集管网区域，采用柔性阳极为主保护方式，结合智能电源调控与实时监测系统。

·效果：克服传统分布式阳极屏蔽问题，一次设计成功率100%；通过规范实施阴极保护系统，储罐使用寿命从平均15年延长至25年以上，维护成本降低约40%。