深井陽極系統(tǒng)中的陽極用碳回填料包圍,是為了實(shí)現(xiàn)三個(gè)主要目標(biāo),維持鉆孔的穩(wěn)定性,用作主要陽極反應(yīng)表面,以及降低系統(tǒng)接地電阻,導(dǎo)電碳回填料的使用得陽極主要作為碳的供電導(dǎo)體,碳回填料將電流從陽極表面?zhèn)鞯交靥盍洗蟮亟缑妫谠摻缑嫔想娏魍ㄟ^電化學(xué)反應(yīng)被轉(zhuǎn)化為離子流。由于電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致了陽極表面材料的消耗、土壤水分的消耗。碳回填料可以充當(dāng)陽極和反應(yīng)環(huán)境之間的犧牲性緩沖。實(shí)際上,作為陽極排流表面,碳回填料首先被消耗。此外,由于碳回填料柱的反應(yīng)面積大得多,電流排放密度可以有效地減小,從而減少其他問題的出現(xiàn),如氣體阻斷和土壤干燥。
盡管市場(chǎng)上還有幾種其他類型的陰極保護(hù)陽極,但這些陽極通常用在其他方面而不是深井陽極系統(tǒng)中,其中一個(gè)例外是廢鋼陽極。廢鋼是*先用在深井陽極設(shè)計(jì)上的材料之一。因?yàn)樵诘碗娮杪蔬吔缟峡梢灶A(yù)期存在更高的電流排放密度,所以局部腐蝕就成了這類陽極的*大問題,它會(huì)導(dǎo)致陽極*和電連接喪失。通常的解決辦法是在陽極上設(shè)置多個(gè)電連接,并在鋼上施加預(yù)涂層。為了確保每個(gè)陽極都被碳回填料包圍,需要使用一種可以使鉆孔內(nèi)的陽極居中的儀器,即導(dǎo)正器。為了討論深井陽極的壽命,有必要定義其失效,鑒于討論的目的,失效應(yīng)該定義為:系統(tǒng)電阻的增加到了使用現(xiàn)有的電源難以提供足夠的電流輸出的狀態(tài)。深井陽極系統(tǒng)的壽命取決于陽極的消耗、碳回填料的消耗以及由除了電化學(xué)氧化反應(yīng)外其他因素造成的各構(gòu)件的失效。但是其他不確定因素造成的失效模式存在,使得系統(tǒng)的整體壽命很難確定,這類失效*好通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和組件選擇來防范??梢詮年枠O制造商那里或者一些公司的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出用來進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)的必要信息。這些信息通常以特定環(huán)境下設(shè)計(jì)的消耗率出現(xiàn),對(duì)于混合金屬氧化物陽極,設(shè)計(jì)壽命以陽極電流排放的形式出現(xiàn)。因?yàn)榛旌辖饘傺趸镪枠O在淡水的環(huán)境中,其預(yù)測(cè)的壽命與電流排放密度成反比,對(duì)于任何的設(shè)計(jì)電流密度都可以據(jù)此得出壽命預(yù)測(cè),有些陽極排放電流會(huì)從陽極表明與碳回填料的界面導(dǎo)走,這使得預(yù)測(cè)較為保守。