金属腐蚀是一种非常普遍的现象，已成为日常生活、工农业生产和国防建设中常见而严重的技术问题。腐蚀给各国国民经济造成的损失是巨大的。据调查，腐蚀造成的直接经济损失占国民生产总值的1%-4%。

　　埋地管道是埋在地下的大型钢构件，可长达数千公里，穿过各种类型的土壤、河流和湖泊，广泛应用于能源和资源运输。其运行可靠性和稳定性与国民经济和人民生活密切相关。金属管道在土壤环境中腐蚀，冬夏冻结融化，地下水位变化，杂散电流等复杂埋设条件是造成外部腐蚀的环境。

　　管道内输送介质的腐蚀性差异也很大。管道埋在地下，难以直观地检查其腐蚀状态，构成管道防腐难度。严重者，管道腐蚀穿孔，油气泄漏引起火灾，造成巨大损失。因此，埋地管道的保护是长期安全生产的必要措施。

　　为了控制埋地钢管在土壤中的电化学腐蚀，公认的方法是采取外保护层和阴极保护的联合保护措施。外保护层是主要的防腐手段，即在钢管与腐蚀介质之间建立绝缘隔离层，避免腐蚀介质与钢管接触，从根本上防止钢管的电化学腐蚀；阴极保护作为保护层防腐的补充手段，为保护层缺陷处的钢管外表面提供电化学保护。电化学保护方法主要有两种，一种是牺牲阳极阴极保护，另一种是外部电源阴极保护。

　　选择一种比受保护金属更负电极电位的活性金属（合金），将其与电解质环境中的受保护金属从外部电连接。这种负电位的活性金属作为电化学电池中的阳极优先腐蚀溶解，因此被称为牺牲阳极，释放的电流将受保护的金属阴极极化到所需的电位范围，从而抑制腐蚀，实现保护。这就是牺牲阳极阴极保护。

　　阳极保护方法具有以下优点：

　　1.保护电流利用率高，无保护；

　　2.适用于无电源地区或短距离管道；

　　3.对相邻地下金属设施无干扰影响；

　　4.施工工艺简单，安装维护成本低；

　　5.考虑管道的接地和保护；

　　6.日常管理工作量小。

　　缺点有：

　　1.驱动电位低，难以保护电流调节；

　　2.使用范围受土壤电阻率的限制；

　　3.难以实施大口径、裸露或防腐绝缘差的管道；

　　4.在杂散电流干扰强烈的地区，将失去保护作用；

　　5.保护时间受牺牲阳极寿命的限制。

　　牺牲阳极材料的选择主要取决于合金的性能及其化学成分，特别是合金元素和杂质的含量。合金金相组织对阳极性能也有重要影响。目前，牺牲阳极法阴极保护的常用阳极材料有：

　　1.镁和镁合金阳极镁是活性碱土金属元素。25℃时标准电极电位值为-2.37V。镁及其合金的有效电位差高于钢。在所有阳极材料中，镁和钢的保护电路驱动电压较大。镁阳极表面小，易极化，腐蚀产物松散，易脱落。因此，镁是一种广泛使用的牺牲阳极材料。镁阳极一般用于电阻率较高的土壤或淡水。

　　2.锌和锌合金阳极锌是早期使用的牺牲阳极材料，其与钢的有效电压仅为0.20V-0.25V。我国已成功开发出低合金锌合金牺牲阳极，并在工程实践中得到广泛应用。

　　锌合金电流效率高，电位稳定，阳极输出电流随保护金属状态和环境的变化自动调节，不仅可用于低电阻土壤，还可用于海洋。