集气站计量分离器是气田地面系统中的关键设备。原始天然气未经脱水处理前,均含有一定量的凝析水或地层水,会对分离器内壁造成腐蚀损伤,给气田生产造成一定威胁。目前气田主要采用牺牲阳极的阴极保护法对分离器内壁进行防腐,取得了良好效果;但仍存在存在电流效率低、易掉块、腐蚀不均匀等问题。为此,本文在充分调研在用牺牲阳极和国内外研究现状的基础上,依据国家电流效率测试标准,以Al-Zn-In-Mg-Ti系阳极材料为研究对象,通过合金化、热处理和有限元模拟等手段,运用正交试验、精细熔炼、电化学性能测试、宏观形貌分析、金相分析等方法,开展了新型牺牲阳极研制和应用方式研究,明确了各合金元素对牺牲阳极电流效率和腐蚀均匀性的影响规律,形成了一种溶解更加均匀、不掉块、电流效率90%以上的牺牲阳极配方。同时,利用有限元方法模拟分析了牺牲阳极数量及分布对保护电位和电流密度的影响。本文的研究内容主要包括以下三部分:（1）合金化配方研究。本文首先根据调研情况选取4种合金元素3个水平条件制定正交试验,利用精细熔炼技术制备9组新型牺牲阳极铸锭。然后利用机加工方法制备成电化学标准试样,按照国标进行每组试样的电流效率测试。筛选出一组电流效率最高、腐蚀均匀性好的阳极配方,同时作为对比,再选出一组性能较差的阳极配方。在此基础上,将两组阳极配方添加不同含量Ga元素,探讨Ga元素对电流效率和腐蚀均匀性的影响。结果表明,Mg元素对阳极的电流效率影响最大,其次为Zn元素,In和Ti元素的影响较小,最优阳极配方为:0.5%Mg-4%Zn-0.035%In-0.045%Ti。添加一定量的Ga元素可以有效的改善新型牺牲阳极的耐蚀性,当Ga元素的含量为0.03%时,其自腐蚀电位最高。（2）热处理影响规律研究。在9组正交实验试样中选取性能最优的2#试样和最差的5#试样,分别开展空冷、炉冷和水冷等不同热处理影响规律研究。研究表明,2#和5#牺牲阳极经过热处理后,电流效率的变化规律基本一致。除水冷热处理工艺外,总体上每组试样的电流效率均有所提升。经过空冷和炉冷热处理后,2#阳极试样的腐蚀形貌较为均匀;但经过水冷处理的2#阳极试样表面出现了局部腐蚀问题,且有局部掉块现象发生。经过热处理的5#阳极试样表面腐蚀较为均匀,比未热处理试样有了很大的改善,使腐蚀更加均匀。（3）有限元模拟分析。采用COMSOL有限元模拟方法,分析了牺牲阳极数量和分布对分离器内壁保护电位和电流密度的影响。结果表明,随着阳极数量的增加,其保护电位会随之下降,达-1.04V～-1.02V;随着牺牲阳极数量的增加,牺牲阳极表面的电流密度也呈现显著的下降趋势,保护效果有了明显的提升;同时保护电位分布的均匀性也随着阳极个数的增加而显著改善。