在埋管道的地方，有些地方的水位較高，開挖2m左右會有一些水流出，所以這些管道中有相當一部分浸泡在非常潮濕的土壤中。一般來說，這些地區(qū)的土壤一般是中性或堿性的。因為金屬在土壤中的腐蝕和在電解質中的腐蝕是一樣的。土壤中大多數金屬的腐蝕屬于氧去極化腐蝕。
由于地形變化和避開地下障礙物，沿路管道埋深不斷變化。另外，管道通過的路段土壤中氣體含量不同，導致長輸管道各路段土壤中氧含量不同，對防腐層受損的路段形成氧濃度電池。對于埋地較深的管段，由于氧含量低于埋地較淺的管段，成為陽極而被腐蝕。直埋管道的混凝土固定墩也存在著氧濃差電池。由于熱脹冷縮使鋼管與混凝土脫層并產生縫隙，此時縫隙內的氧含量遠低于土壤中的氧含量。造成這種情況首先是因為土壤中的氧進入此縫隙比較困難，其次是縫隙內其它形成的腐蝕(如溫差、鹽差、縫隙腐蝕)在不斷消耗著縫隙內的大量氧。這就形成了氧濃差電池，混凝土與土壤界面附近的管道導電回路 短，被優(yōu)先腐蝕。
管網中經常同時出現直埋與架空兩種敷設方式，當管道由架空轉入地下，或由地下轉出架空時，無論哪種情形都會出現直埋出(入)地管段與地面相交的現象，這將出現類似前述的“水線”腐蝕。這里靠近地面的管道部分富氧為陰極，離地面相對較遠的管道部分貧氧為陽極，同理腐蝕 嚴重的部位是距地面較近的屬于陽極的那部分地下管道。其實這種現象生活中也經常能見到，如穿墻的暖氣管或自來水管在與墻體交界處的腐蝕總是 嚴重的。
該管道有部分裸露在大氣中，對管道使用是不利的。在此電池中，浸沒在水線以下相對較深的金屬部分貧氧，電極電位較低成為陽極加速腐蝕；而水位線附近的金屬富氧，電極電位較高成為陰極，腐蝕速率減緩，甚至停止。之所以只在水位線附近發(fā)生嚴重腐蝕，是因為在此電極體系中，水位線附近導電回路 短，電流總是流經電阻 小通路的緣故。所以腐蝕主要集中發(fā)生在陽極邊緣的“水線”附近。
犧牲陽極由電位較負的金屬材料制成，當它與被保護的管道連接時，自身發(fā)生優(yōu)先離解，從而抑制了管道的腐蝕，故稱為犧牲陽極。犧牲陽極應有足夠負的穩(wěn)定電位，以保持足夠大的驅動電壓：同時有較大的理論發(fā)生電量，還要有商而穩(wěn)定的電流效率。實用的犧牲陽極材料有鎂基、鋅基、鋁基合金三大類。
鎂陽極的特點是比重小、電位負，但電流效率低。它主要適用于土壤電阻率較高的場合。鋅陽極的特點是比重大，單位重量的發(fā)生電量小，但它的電流效率較高。純鋁不用作犧牲陽極，因鋁容易鈍化。鋁合金陽極的理論發(fā)生電量大，在含氯離子的環(huán)境中、陽極性能好，單位發(fā)生電量價格便宜。人們正在研究用適當的填包料，使鋁合金可用于一般土壤中。
各種犧牲陽極均可按照儒要選擇使用。它們制成各種形狀和大小。大部分犧牲陽極為鑄造狀態(tài)，截面有梯形、圓形、矩形等。新近已有擠壓成型的帶狀鎂陽極。犧牲陽極中部埋置有鋼芯，它是在澆鑄陽極時埋入的，有一端或兩端露出。其目的是引導陽極電流，同時便于固定陽極，并起到增大陽極機械強度的作用。往往在犧牲陽極周圍填充電阻率比土壤低的物質，稱為填充料。其中，石膏（即硫酸鈣），使陽極腐蝕均勻；膨潤土瑟硅藻土，保持土壤水分；添加硫酸鈉是為了降低土壤的電阻率。
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