钢管桩牺牲阳极防腐系统运行与维护
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天津港25#~27#泊位改造工程钢管桩牺牲阳极阴极保护高健王洪仁张炜陈凯中船重工七二五所,青岛266071张丽丽赵洪亮陈工宝郝久存天津港务局,天津3t_10430简要:本文介绑了迄今为Jr国内规模最人(直释l0~1.2m,K度29~39m的钔管桩l541根)、牺牲吲{极II_}j量最多(462吨)、设计防腐保护寿命长逃30年的钢管桩码头阴极保护1.程一天津港254~27。
泊何改造钢管桩牺牲R『极防牖l。
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文章对阴极保护殴计、安装、保护效果洲试及分析等进行了全面阐述,着重论述了o√以往国内外人璎钢管桩牺牲…极保护1.稃相比有所突破的两个方面:牺牲Rl极材料的选扦及最重要的阴极保护参数一保护电流密度的选取。
关键词:钢管桩码头A卜zn—In—Mg—Tf牺牲…极阴极保护保护电流密度1前言海水是一种具有强烈腐蚀性的天然电解质,海洋环境中的【州定式钢质结构,如钢管桩码头的腐蚀问题尤为突出。
根据环境条什干¨腐蚀特点的不同,海洋环境中的同定式钢质结构的腐蚀可分为五人区:海洋大气区、海水E溅区、海水潮羞医、海水浸泡区羊f『海泥区。
这些区域的腐蚀条件、腐蚀特点和腐蚀程度如F图所示。
腐蚀率一海洋区域环境条件腐蚀特点平均府蚀率一Cmm/a)㈠太气匹慧妻嚣矬誓i絮娑蚀’但0.05-0,2『:j;—聿j高潮线飞溅区望詈≥耋袭嘉羹:孟誊i主?交替’8熙’0.2-0.5f、潮汐区用期浸震,供氧克拥和水绒以下区组成氧浓0.05一o『’—‘≥—¥二低潮践足・差电池1本区爱保护_I/,奎浸区鸯釜蔷蓑耋,通常:蓑襞墨,;釜'区袭袭景。
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.忆1『威石灰层水垢,生枷因"l-串苷影响太.i海底面海泥区箍≯㈣酸盐曩鬻妻喜躲蕞蕊嘴0.03-0.07不同海洋区域腐蚀比较示意图由图可以看出,海洋环境中的固定式钢质结构的潮差区、全浸区、海泥区等存在严重的瞒蚀问题c不仅使金属材料遭到巨人损牦,而且幢结构的使用寿命大大缩短,严重威胁结构的安全使HJ,人域的l:稃实践证明,采川牺牲刚极阴极保护的方法可以有效地抑制钢质结构在海水中的腐蚀,目前,牺牲Rf极阴极保护已,“泛应刚丁钢管桩码头等海洋固定式钢质结构,剪取得了明显的社会敏髓丰¨经济效鼯。
西安秦华天然气有限公司天然气管网牺牲阳极阴极保护运行维护管理规程二零零八年十月一、适用范围:1、本规程适用于公司所辖范围内已投运的埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护系统。
2、本管理办法规定了埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护系统的运行标准和检测维护要求。
3、本管理规程自发布之日起执行。
二、牺牲阳极阴极保护系统运行标准:1、外观技术要求:⑴.地上绝缘接头外涂层完好、无锈蚀等现象;⑵.地上绝缘接头上下部管道无电线、金属物件的搭接;⑶.地上绝缘接头周围工作环境正常,无垃圾、杂物等堆埋;⑷.测试桩外盖完好、无缺失;内部各测试接线柱无损坏、电线与接线柱接触良好、连接有效。
2、运行技术参数:管道保护电位: -0.7V —— -1.5V三、牺牲阳极阴极保护系统检测维护要求:1、牺牲阳极阴极保护系统检测维护周期:6个月。
2、牺牲阳极阴极保护系统检测维护内容:⑴.阴极保护系统外观满足运行标准中的“外观技术要求”。
⑵.测试管道保护电位,应满足系统运行标准中的“运行技术参数”。
⑶.检查测试桩工作状态是否正常,测试运行参数;⑷.检查阳极包埋设位置有无塌陷、阳极包附近有无开挖等可能破坏阴极保护系统的施工等。
⑸.若有不符合运行标准的情况,须查明原因并及时采取措施,保证系统正常有效工作。
⑹.认真、如实填写《检测记录表》(参见附表一)和《运行分析报表》(参见附表二),并存档备查。
3、牺牲阳极阴极保护系统检测维护要求:⑴.阴极保护系统是燃气管网系统的一部分,投运后应定期检测维护,使系统达到运行标准的要求。
⑵.阴极保护工程的运行维护,应遵守有关的防雷、防电、防静电等安全规定。
⑶.检测人员应熟悉本岗位技术要求和检测仪器的操作,保证阴极保护系统正常运行。
⑷.测试方法按《埋地钢质管道阴极保护测试方法》SY/T0023-97执行。
⑸.检测注意事项:*测试桩应统一编号,检测人员应注意测试桩不受破坏,标示清楚完整,并做好记录。
*对于位于地上的绝缘接头,检测人员应注意消除可能跨接在绝缘材料上的任何现象。
牺牲阳极的阴极保护埋地钢管牺牲阳极法阴极保护施工质量的控制埋地钢管在使用过程中发生被腐蚀的原因有很多,其中电化学腐蚀就是威胁最大的一种。
埋地钢管外壁绝缘层一旦出现破损,电化学腐蚀就会在绝缘层破损处剧烈反应,而且腐蚀速度快,往往会造成管道局部穿孔。
而采用牺牲阳极法阴极保护技术可保证埋地钢管不受电化学腐蚀,且该技术不用外部电源,简单易行、经济有效、对环境产生电污染少、不干扰邻近金属设施等。
为了有效防止埋地钢管的电化学腐蚀,充分发挥牺牲阳极法阴极保护的作用,提高保护的有效性,必须保证该技术施工过程中各个环节的安装质量。
一、施工前准备1、对管道进行绝缘电阻测试根据规范的规定,如要有良好的阴极保护效果,必须确保管道覆盖层的绝缘电阻值大于*****Ω・m2。
因此在管道施工时应把握以下几个因素:第一,已做防腐的钢管在运输过程中应注意不要被损伤,在管道安装时应逐根检查,并进行电火花测试,发现伤口及时修补,并进行绝缘电阻测试直至达到要求。
第二,对于现场作表面防腐的管道,施工前应彻底清除钢管表面的铁锈、氧化皮及浮灰,选用防腐性能、电绝缘性能好的材料,对焊口的补口应采用与钢管相同的防腐材料,钢管防腐层及补口处应作100%电火花测试合格。
2、正确选取阳极安装位置资料显示和实践证明,为了降低阳极的损耗速度,延长使用寿命,牺牲阳极用于土壤电阻率≤100Ω・M场合效果较好。
由于土壤电阻率是牺牲阳极应用中很关键重要的参数,因此必须确保管道敷设地带的土壤电阻率的测量、选取正确,符合实际。
宜按以下原则选择阳极安装位置:1)、地下水位较高或潮湿低洼处;2)、土层厚,无石块,便于施工;3)、对邻近的金属构筑物干扰较小,与被保护管道之间不得有其他管道;4)、阳极安装位置与管道汇流点距离适当。
3、管道安装时应确保纵向的连续导电确保阴极保护电流通畅,是实现阴极保护的必要条件,应对管道的非焊接部位如法兰、大小头承插头、丝扣连接等的电阻值进行100%测试,对于达不到标准要求的结构应采用电缆跨接方式确保管道的电连续性,特别应注意在电缆二个接头处要去锈、去漆,结合严密、牢固。
钢管桩牺牲阳极阴极保护设计实例摘要:高桩码头是如今广泛应用的成熟水工结构型式,钢管桩强度高、耐锤击性好,常常被用作码头的桩基。
桩位作为码头结构的基础,直接影响到整个码头工程的耐久性和使用年限,而其中防腐设计对于钢管桩的寿命尤为重要。
文章结合瓦努阿图共和国某码头改扩建工程的钢管桩防腐设计,提出了钢管桩牺牲阳极阴极保护的防腐设计实例,对南太平洋地区的钢管桩防腐有一定的借鉴意义。
关键词:钢管桩;防腐;牺牲阳极0 前言海洋犹如一个庞大而复杂的电解质体系,海洋环境具有很强的腐蚀性。
高桩梁板式码头结构中,钢管桩暴露在复杂的海水环境中,海洋大气中的盐雾、海水中的溶解氧、海洋生物、海底土壤中的细菌等,在钢管桩未进行有效保护的状态下都可不同程度地造成钢管桩的腐蚀,且腐蚀速度远大于陆地环境,从而影响工程的使用功能及外观,降低结构的使用寿命。
据资料报道,20世纪60年代日本曾发生过多次钢管桩码头由于未采取有效保护,以致造成局部严重腐蚀导致码头塌陷的事故。
可见,对钢管桩采取及时有效的防腐保护措施是非常必要的。
1 工程背景该码头位于瓦努阿图共和国,本工程对码头进行改扩建,新建码头平台长228m,维修现有桩基码头132m,以实现最终泊位总长度360m;新建码头平台满足靠泊3万吨级杂货船或10万GT邮轮的能力;码头年游客吞吐量为12万人次,年货运吞吐量45万t,其中出港10万t,进港35万t。
码头为顺岸布置,总泊位长度约为360m:已有桩基码头长度约为132m,宽度为22m或27m不等;新建泊位总长度为230m,其中东侧长度73m,西侧长度155m;新建平台宽度为20m。
码头平台采用高桩梁板结构,排架间距为6m,平台宽度为20m,每榀排架设置4根Φ1000mm钢管桩;上部结构采用现浇横梁,预制纵梁及叠合板与现浇面层。
本工程共计175根钢管桩,均需防腐设计。
2 自然条件瓦努阿图位于南半球,受热带海洋性气候影响;多年气温在23°~30°之间。
管道阴极保护牺牲阳极的安装与维护
牺牲阳极阴极保护适用于管径较小、长度较短的埋地管道,以及特殊区域的阴极保护,牺牲阳极的安装方式直接决定着管道阴极保护的使用效率,因此其安装方式显得尤为重要。
尤其是一些不专业的施工队伍施工时,往往考虑施工简便而忽略使用效率的问题,造成施工不合理的现象时有发生。
与外加电流阴极保护相比,牺牲阳极的安装比较简单。
阳极安装方式就与管道接地电阻计算时所设计的安装方式
一致。
如在现场安装需要改变安装方式时,应进行重新计算。
当一个位置有几支阳极时,阳极要直线排列以降低电阻。
阳极可以与管道垂直,也可以与管道平行。
为了减小阳极场的影响,当阳极与管道平行时,镁阳极与管道的距离最小为5米;锌阳极与管道的最小距离为1.5米(空间允许时,间距最好3米)。
如果管道带空间受到限制,也可以将阳极埋设在较深的部位以满足与管道间距的要求。
牺牲阳极阴极保护系统的维护很简单,经常检查阳极的输出电流,阳极消耗尽后,及时更换。
临港滨海海洋项目中钢管桩牺牲阳极防腐的计算与应用◎ 缪利香 上海友为工程设计有限公司摘 要:钢管桩作为海洋工程中的常用桩型,长期浸泡在海水中,为了减缓海洋环境下钢管桩的腐蚀速度,牺牲阳极保护由于性价比高、性能优良等优点被广泛运用。
本文结合项目情况理清牺牲阳极的设计方法及施工要点,并对牺牲阳极后续监测与保养提出要求。
关键词:钢管桩;牺牲阳极;质量检验;监测与管理1.工程概况上海临港某海洋生态保护修复项目为常态化开展生态修复跟踪监测,具有水文、水质、波浪、气象等水情变化的监测能力,项目配套建设一座生态监测站,该站离岸约200m,采用栈桥与海塘大堤连接。
生态监测站建设规模为128m2,共设置两层,单层建筑面积64m2,站身位置现状滩面高程-4.50m,站身基础采用钢管桩∅1000×18mm,桩长40m,共8根;栈桥宽度2.8m,采用预制空心板梁结构,总长200m,栈桥基础消浪堤以内采用∅600双排钻孔灌注桩,消浪堤以外采用双排钢管桩∅609×16mm,桩长30/35m,共20根,钢管桩钢材为Q345B。
2.钢管桩使用情况2.1钢管桩防腐要求本工程生态监测站设计使用年限为100a,这对钢管桩的耐久性提出较高的要求。
钢管桩长期浸泡在海水中,浪溅区在无掩护条件下平均腐蚀速度为0.4~0.5mm/a,为了减缓海洋环境下钢管桩的腐蚀速度,本工程钢管桩采用涂层防腐和牺牲阳极防腐的双重防腐措施。
牺牲阳极保护在海水环境下钢结构防腐中被广泛运用,具有性价比高、性能优良等优点,牺牲阳极保护是将被保护钢结构与电位更负的活泼金属建立电连接,活性强的金属失去电子,使被保护的金属结构获得保护电流而实现阴极极化,被保护的金属作为正极,腐蚀基本停止。
本工程钢管桩涂层防腐采用港工钢管桩高耐磨重防腐涂料,使用年限为25a;牺牲阳极防腐使用年限为25a,为保证测站100a的设计使用年限,需在20~25a后根据电位测量、探摸情况等重新设计及更换阳极块。
锦州港301B 油品泊位钢管桩牺牲阳极阴极保护唐聪,秦铁男(中交天津港湾工程研究院有限公司,天津300222)摘要:介绍锦州港第三港池301B 油品泊位钢管桩牺牲阳极阴极保护设计及实施情况。
通过全面检查测量,所有钢管桩保护电位均在-1043~-915mV 之间(相对银/氯化银/海水参比电极)。
表明该工程钢管桩防腐设计是合理的,钢管桩得到了充分的保护。
关键词:牺牲阳极;阴极保护;钢管桩;防腐蚀中图分类号:U657.3;TU473.13;TG174.41文献标志码:A文章编号:1003-3688(2012)02-0127-03Cathodic Protection of Sacrificial Anodes for Steel PipePiles in 301B Oil Product Berth of Jinzhou PortTANG Cong ,QIN Tie-nan(CCCC Tianjin Port Engineering Institute Co.,Ltd.,Tianjin 300222,China )Abstract :Thedesignandapplicationofcathodicprotectionofsacrificialanodeofsteelpipepilesin301BoilproductberthinthethirdbasinofJinzhouportareintroduced.Throughtheoverallcheckingandmeasurement,alltheprotectionpotentialsofsteelpipepilesarefrom-1043to-915mV(ascomparedtocontrastelectrodesofsilver/silverchloride/seawater).Itisindicatedthattheanticorrosiondesignofthesteelpipepilesfortheprojectisreasonableandthesteelpipepileshasbeenwellprotected.Key words :sacrificialanode;cathodicprotection;steelpipepile;anticorrosion收稿日期:2012-02-28作者简介:唐聪(1981—),男,吉林九台人,工程师,腐蚀与防护专业。