外加電流陰極保護(hù)技術(shù)在海港工程鋼管樁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

某液化氣碼頭2001年建成,當(dāng)時(shí)未實(shí)施陰極保護(hù)。為了延長碼頭的使用壽命,采用外加電流陰極保護(hù)技術(shù)來控制鋼管樁的腐蝕。系統(tǒng)采用新型的mmo陽極和陰極保護(hù)數(shù)字控制電源,并結(jié)合gsm短信技術(shù),對(duì)陰極保護(hù)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,投入運(yùn)行后的電位測量結(jié)果表明,鋼管樁受到了良好的保護(hù),且監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行正常。

鋼管樁碼頭外加電流陰極保護(hù)監(jiān)控技術(shù)——某液化氣碼頭2001年建成，因種種原因未實(shí)施陰極保護(hù)。至2008年檢測時(shí)，發(fā)現(xiàn)腐蝕嚴(yán)重。為了控制腐蝕，延長碼頭的使用壽命，單位決定采用外加電流陰極保護(hù)技術(shù)來控制鋼管樁的腐蝕。系統(tǒng)采用新型的mmo陽極和陰極保護(hù)數(shù)字控...

碼頭設(shè)施的腐蝕狀況關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全和耐久性能。天津港北港池集裝箱碼頭采用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制外加電流陰極防腐技術(shù),保護(hù)鋼管樁和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)獲得成功。根據(jù)工程實(shí)例,介紹外加電流陰極保護(hù)技術(shù)的施工工藝、施工質(zhì)量控制要點(diǎn)、效果評(píng)價(jià),可供港口建設(shè)防腐工程參考。

碼頭鋼管樁外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工 馬龍 * ，張海軍，李偉祥 東方建設(shè)（天津）防腐工程有限公司300457 摘要：外加電流陰極保護(hù)作為控制鋼管樁腐蝕的一種電化學(xué)方法，能有效阻止碼頭鋼管樁 表面的電化學(xué)腐蝕。在國內(nèi)，目前普遍選擇犧牲陽極法作為陰極保護(hù)方法，而在國外碼頭的 防腐保護(hù)中，外加電流法已經(jīng)成為一種最常用的陰極保護(hù)方法。 關(guān)鍵詞：外加電流；陰極保護(hù)；鋼管樁；腐蝕 1引言 目前，鋼結(jié)構(gòu)在海洋環(huán)境中的局部腐蝕速度遠(yuǎn)大于平均腐蝕速度（約為平均腐蝕速度的 5～10倍），這種局部腐蝕會(huì)造成結(jié)構(gòu)物腐蝕穿孔或應(yīng)力集中，成為碼頭結(jié)構(gòu)物的安全隱患。 外加電流陰極保護(hù)作為控制鋼管樁腐蝕的一種電化學(xué)方法，能有效阻止碼頭鋼管樁表面的電 化學(xué)腐蝕。在國內(nèi)，目前普遍選擇犧牲陽極法作為陰極保護(hù)方法，而在國外碼頭的防腐保護(hù) 中，外加電流法已經(jīng)成為一種最常用的陰極保護(hù)方法

碼頭設(shè)施的腐蝕狀況關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全和耐久性能;由于受到海水及海洋大氣環(huán)境的影響,碼頭工程會(huì)受到氯化物、硫化物、海洋微生物以及各種陰、陽離子等的腐蝕,鋼管樁等工程往往會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的腐蝕情況,不利于維護(hù)碼頭的使用年限和安全。因此,需要采取有效的防腐保護(hù)措施,保障鋼管樁在其設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的安全及正常使用功能。

碼頭設(shè)施的腐蝕狀況關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全和耐久性能;由于受到海水及海洋大氣環(huán)境的影響,碼頭工程會(huì)受到氯化物、硫化物、海洋微生物以及各種陰、陽離子等的腐蝕,鋼管樁等工程往往會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的腐蝕情況,不利于維護(hù)碼頭的使用年限和安全。因此,需要采取有效的防腐保護(hù)措施,保障鋼管樁在其設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的安全及正常使用功能。

河南匯龍合金材料有限公司編制劉珍 犧牲陽極與外加電流陰極保護(hù)腐蝕電化學(xué)基礎(chǔ)，金屬腐蝕是一種 普遍存在的熱力學(xué)傾向，在海水、淡水、土壤、超市大氣和酸、 鹽等工業(yè)介質(zhì)中服役的金屬結(jié)構(gòu)物和設(shè)備都會(huì)遭到腐蝕破壞，這 些環(huán)境介質(zhì)都是電解質(zhì)體系。金屬在電解質(zhì)中腐蝕過程實(shí)際上是 一個(gè)電化學(xué)過程。金屬通過其他電解質(zhì)界面處電化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生 的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕反應(yīng)是一般電化學(xué)反應(yīng)規(guī)律 和特征，這些規(guī)律和特征就是腐蝕電化學(xué)的基礎(chǔ)，陰極保護(hù)就是 基于腐蝕電化學(xué)原理而發(fā)展起來的控制技術(shù)。 實(shí)施陰極保護(hù)的基本原理是，從外部對(duì)被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)物施 加陰極性電流，通過陰極極化使被保護(hù)金屬的電極電位負(fù)移某個(gè) 保護(hù)電位范圍，從而抑阻金屬結(jié)構(gòu)物的電化學(xué)腐蝕。陰極保護(hù)可 分為犧牲陽極法和外加電流法 犧牲陽極陰極保護(hù)：選擇一種電極電位比被保護(hù)金屬更負(fù)的 活潑金屬，把它與共同置于電解質(zhì)環(huán)境中的被保護(hù)

管道外加電流陰極保護(hù) 設(shè)計(jì)方案 上海xxx設(shè)計(jì)研究總院 二〇一二年十二月三日 一、概述 管道由1條dn1428低碳鋼焊接管組成，總長約1.5km,采用頂管和開挖排管相結(jié)合的 施工方法進(jìn)行敷設(shè)。 根據(jù)類似工程數(shù)據(jù)，管道埋設(shè)深度土層的平均土壤電阻率5～10ω·m。 全部鋼管外防腐均采用熔融環(huán)氧粉末防腐涂層。頂管連接焊縫處采用專用液態(tài)環(huán)氧 樹脂補(bǔ)口涂料涂封。 二、設(shè)計(jì)方案 本工程敷設(shè)的管道口徑較大、埋設(shè)深度深、采用頂管方法敷設(shè)在中繼間切割及密封 焊接會(huì)造成該處管道外涂層損傷。因此管道陰極保護(hù)選用外加電流方法。 管道設(shè)計(jì)采用獨(dú)立的外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)。清水管道在兩端各設(shè)計(jì)1個(gè)陰極保護(hù) 站。每個(gè)陰極保護(hù)站在距管道30～50m處設(shè)計(jì)1座深井陽極、在靠近排氣管處埋設(shè)1支 長效硫酸銅參比電極、在陰極保護(hù)站設(shè)計(jì)安裝1臺(tái)直流電源。 中間流量井1處需采用電纜跨接確保管道良好電連續(xù)連接。

外加電流陰極保護(hù)與調(diào)試

外加電流陰極保護(hù)分項(xiàng)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定表（一）線路-10 單位工程名稱及編號(hào)：分項(xiàng)工程部位： 分部工程名稱：分項(xiàng)工程性質(zhì)： 保 證 項(xiàng) 目 項(xiàng)目質(zhì)量情況 1外加電流陰極保護(hù)所用的電源設(shè)備及各種電料、器材必須符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定 2所保護(hù)的輸油氣管道及其設(shè)施的防腐絕緣必須符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定 3 匯流點(diǎn)的連接必須符合設(shè)計(jì)要求，不得虛焊或脫焊，匯流點(diǎn)連接處必須用規(guī)定的防腐材料進(jìn)行 防腐絕緣且達(dá)到規(guī)定等級(jí) 4管道保護(hù)電位，絕緣法蘭(接頭)處的絕緣電阻值必須符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定 基 本 項(xiàng) 目 項(xiàng)目 實(shí)得分?jǐn)?shù) 規(guī)定 分值 子項(xiàng) 平均 分?jǐn)?shù) 項(xiàng)目 實(shí)得 分?jǐn)?shù)12345678910 1 電 源 安 裝 ⑴接線時(shí)電源電壓與設(shè)備額定電壓相符30 ⑵ 各插接件應(yīng)齊全、連接應(yīng)良好、接線 正確 40* ⑶零位接陰線，單獨(dú)用電纜接到管道上

一般認(rèn)為,鋼筋腐蝕是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性退化的最主要原因,它所造成的破壞和損失也是最嚴(yán)重的。在所有鋼筋腐蝕中,建造于海洋環(huán)境中的各種港工設(shè)施的腐蝕占了很大一部分。挪威對(duì)700座港工混凝土結(jié)構(gòu)調(diào)查結(jié)果表明,在浪濺區(qū)的梁板因鋼筋腐蝕引起的嚴(yán)重破損占20%;沙特阿拉伯海濱地區(qū)42座混凝土框架結(jié)構(gòu)的耐久性調(diào)查結(jié)果顯示,74%的結(jié)構(gòu)都有嚴(yán)重的鋼筋腐蝕破壞;日本對(duì)103座碼頭調(diào)查后證明,服役20年以上的混凝土結(jié)構(gòu)都有相當(dāng)大的順筋銹裂[1]。中國的鋼筋腐蝕破壞也很嚴(yán)重,于20

腐蝕控制工程全生命周期管理工作指南 編制說明 2017年7月 1 （一）任務(wù)來源 腐蝕無處不在、無時(shí)不有。盡管世界各國為控制腐蝕制定了大量的專業(yè)技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)，但每年仍因腐蝕造成巨大的國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的損失，甚至發(fā)生重大安全事 故，污染環(huán)境、破壞生態(tài)等。究其原因，是由于僅僅依靠單一專業(yè)或某幾項(xiàng)具體 的非生命周期防腐蝕技術(shù)，均不能在腐蝕控制工程全生命周期內(nèi)從根本上杜絕腐 蝕的發(fā)生。然而，在實(shí)際工程的整個(gè)腐蝕控制工程全生命周期內(nèi)，各個(gè)階段在采 用、選擇和使用腐蝕控制方案時(shí)往往缺乏整體性、系統(tǒng)性、相互協(xié)調(diào)優(yōu)化性和綜 合性的全局考慮，沒有建立規(guī)范化的運(yùn)作方法指導(dǎo)和統(tǒng)一的技術(shù)管理支持，以致 因腐蝕造成的損失不斷增加、事故不斷發(fā)生。 為解決上述問題，針對(duì)整個(gè)腐蝕控制工程全生命周期中的所有活動(dòng)建立腐蝕 控制技術(shù)支持和管理指導(dǎo)，提出本標(biāo)準(zhǔn)。旨在聯(lián)合、協(xié)調(diào)各行業(yè)、各領(lǐng)域、各方 面，有計(jì)劃、有組

輸氣管道強(qiáng)制外加電流陰極保護(hù) 設(shè) 備 施 工 管 道 鎂 合 金 犧 牲 陽 極 臨 時(shí) 陰 極 保 護(hù) 河南匯龍合金材料有限公司 陰極保護(hù)利用將金屬表面各點(diǎn)電位達(dá)到一致，從而減少電子的流失來減緩金屬腐蝕。實(shí) 現(xiàn)陰極保護(hù)的方式有：犧牲陽極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)。下面介紹的是外加電流陰極 保護(hù)的基本原理與引用范圍。外加電流陰極保護(hù)是指通過外界強(qiáng)加電流進(jìn)入陽極地床輸入到 土壤中，電流在土壤中流動(dòng)到我們想要保護(hù)的建筑結(jié)構(gòu)或工業(yè)機(jī)械中，并從順延這電流的移 動(dòng)路線回到電源設(shè)備。這樣被保護(hù)設(shè)備的電流一直處于電流移動(dòng)的狀態(tài)，從而因電子不會(huì)流 失而得到保護(hù)。又因?yàn)殡娏魇潜粡?qiáng)制加入的，所以這種陰極保護(hù)的方式又被稱為強(qiáng)制電流陰 極保護(hù)。受傳統(tǒng)習(xí)慣的影響，在建設(shè)大型儲(chǔ)罐時(shí)，總是需要存儲(chǔ)罐底板下方鋪設(shè)一層瀝青砂， 用柬防止地下水的上浸，

外加電流陰極保護(hù)施工過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)和解決辦法

表a.13外加電流陰極保護(hù)檢驗(yàn)批質(zhì)量驗(yàn)收記錄 工程名稱分項(xiàng)工程名稱驗(yàn)收部位 施工單位專業(yè)負(fù)責(zé)人項(xiàng)目經(jīng)理 施工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)名稱及標(biāo)準(zhǔn)號(hào)檢驗(yàn)批編號(hào) 質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定 施工單位檢驗(yàn) 評(píng)定記錄 監(jiān)理（建設(shè)） 單位驗(yàn)收記錄 主 控 項(xiàng) 目 1 外加電流陰極保護(hù)所用的電 源設(shè)備及各種電料器材應(yīng)符 合設(shè)計(jì)要求 2 管道絕緣接頭處的絕緣電阻 值應(yīng)大于2mω 一 般 項(xiàng) 目 1 陽極頂面埋深距地面大于 1m 2陽極接地電阻應(yīng)小于1ω 3 回填料頂部粗砂厚度應(yīng)大于 0.5m 4 電 參 數(shù) 管道保護(hù)電位v 管道保護(hù)電流ma 陽極床接地電阻 ω 直流電源的電位和電 壓v 施工 單位 檢查 評(píng)定 結(jié)果 項(xiàng)目專業(yè)質(zhì)量檢查員年月日 監(jiān)理 （建設(shè)） 單位 驗(yàn)收 結(jié)論 監(jiān)理工程師 （建設(shè)單位項(xiàng)目代表）年月日

武鋼工業(yè)港8、9號(hào)碼頭為高樁棧橋鋼材外發(fā)碼頭,碼頭棧橋a、b排鋼管樁下段長期浸泡在江水中,銹蝕嚴(yán)重,將危及碼頭安全使用。為了減緩鋼管樁的腐蝕,對(duì)其施以外加電流的陰極保護(hù)措施,從而延緩鋼管樁表面的腐蝕速度,延長碼頭鋼管樁使用壽命。

外加電流法陰極保護(hù)的基本技術(shù)條件 為實(shí)施陰極保護(hù)并能獲得良好的保護(hù)效果，被保護(hù) 體系必須滿足一些重要的基本條件。 環(huán)境介質(zhì)必須是電解質(zhì)體系。被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)物 所處的環(huán)境介質(zhì)必須是電解質(zhì)體系，一是通過電解導(dǎo)電，保 證輔助陽極能把電流輸送到被保護(hù)結(jié)構(gòu)物表面；二是保證在 陰極/電解質(zhì)界面和陽極/電解質(zhì)界面能發(fā)生必要的電化學(xué) 反應(yīng)，通過氧化還原反應(yīng)的平衡以實(shí)現(xiàn)有效的陰極保護(hù)。 被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)物的電連續(xù)性。對(duì)于任何陰極保護(hù) 體系，必須保證被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)物具有良好的電連續(xù)性，這 是一個(gè)最基本的必要條件。對(duì)于不具有良好電連續(xù)性或?qū)щ?性不良的結(jié)構(gòu)物，陰極保護(hù)電流流動(dòng)的電阻大，將會(huì)產(chǎn)生較 大的電壓降，從而增大保護(hù)電流需要量，顯然這不是不經(jīng)濟(jì) 的。此外，同樣的保護(hù)電流也會(huì)由此而縮小保護(hù)范圍，降低 保護(hù)效果。對(duì)于導(dǎo)電不良或不具有電連續(xù)性的各部件之間可 以采用跨接電纜，以改善電連續(xù)性。例如，對(duì)于埋地管道

采用犧牲陽極的方法對(duì)大亞灣海域某碼頭鋼管樁實(shí)施陰極保護(hù),取得了良好的效果。本文介紹了該工程犧牲陽極的選取、安裝以及保護(hù)電位的測量方法等。

港口碼頭中浸入海水部分的鋼結(jié)構(gòu)遭受嚴(yán)重腐蝕,通常采用外加電流或犧牲陽極兩種陰極保護(hù)方法降低其腐蝕速度,本文針對(duì)盤錦港油碼頭項(xiàng)目對(duì)兩種方法做出對(duì)比,得到最佳的保護(hù)方法。

本文結(jié)合工程實(shí)例闡述了鋼管樁犧牲陽極陰極保護(hù)施工安裝的方法及安裝過程中遇到的水下施工質(zhì)量問題進(jìn)行分析總結(jié)討論，為以后類似海洋鋼管樁犧牲陽極陰極保護(hù)的施工提供參考、建議。

蘇丹三七區(qū)油田一期palogue電站項(xiàng)目的設(shè)備基礎(chǔ)、廠房基礎(chǔ)和工藝管道基礎(chǔ)全部采用鋼管樁,其陰極保護(hù)采用淺埋陽極、均勻分布的形式。投產(chǎn)后,廠區(qū)內(nèi)不同的樁管陰極保護(hù)電位相差很大,保護(hù)效果不理想。為此對(duì)鋼管樁陰極保護(hù)存在的問題進(jìn)行了分析,并根據(jù)三七區(qū)油田鋼管樁陰極保護(hù)實(shí)際,提出了改進(jìn)意見,將淺埋陽極地床改為深井陽極地床,同時(shí)對(duì)陽極輸出回路進(jìn)行了改進(jìn)。實(shí)踐表明,采取改進(jìn)措施后,鋼管樁的陰極保護(hù)效果顯著提高,系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),效果十分理想。

介紹了水工鋼管樁陰極保護(hù)的基本原理,以及該技術(shù)在洋山深水港區(qū)工程中應(yīng)用的總體設(shè)計(jì)和施工工藝。提出了控制水下焊接時(shí)易產(chǎn)生的通病的方法和提高水下焊接質(zhì)量的主要措施。