宁波牺牲阳极(更改版)
牺牲阳极法保护冷却器腐蚀泄漏的探讨
71某石化企业的压缩机油冷器壳体和管板材质是碳钢，管束材质是海军铜，冷却介质为循环水。
开工仅运行5个月，停工后发现油箱溢油，通过检查发现，油冷却器管束和管板接口的位置是泄露点。
为了查找原因，检查发现另外几台油冷器在同样位置也出现严重腐蚀。
为了解决此类问题，该企业通过阴极保护及涂层保护并改善循环水水质的方案进行处理，经两年的应用发现，维修后的几台油冷器工作状态良好，未发生泄漏情况，管道内部也未出现腐蚀和结垢情况。
一、牺牲阳极法简介1.碳钢电化学腐蚀原理Fe的标准电极电位是-0.44V，铜的标准电极电位是+0.34V，两者电位差为0.78V，在介质是循环水的情况下，碳钢与铜相接触，就会形成一个微电池，由于碳钢电位更低，所以碳钢将会成为微电池的阳极失去电子，进而被加速腐蚀。
其中的铁腐蚀化学反应为：在电子从阳极向阴极转移的过程中，水中所含有的氧将会和电子相结合，进而产生氢氧根离子，其反应为：当铁离子和氢氧根离子在水中相遇后，又会生成氢氧化亚铁沉淀，沉积在阳极和阴极交界的位置，其反应为：氢氧化亚铁沉淀长时间堆积在管道中，就会形成堵塞，引起冷却管故障。
2.牺牲阳极保护原理在出现电化学腐蚀的情况下，阳极和阴极之间就会有腐蚀电流产生。
此时，如果应用比被腐蚀金属电位更低的金属和被腐蚀的金属在水中接触，就可以让原本为阳极的被保护金属转变为阴极，而这个电位更低的金属将作为阳极被腐蚀。
这样就可以对阴极起到良好的保护作用。
3.循环水中氨氮对海军铜腐蚀海军铜是锡黄铜，在海水中有高的耐蚀性，有良好的力学性能，强度高，极好的热加工性能和焊接性能，但有腐蚀破裂倾向。
美国加利福尼亚能源协会的一份标准中提到，铜合金在冷却系统中使用（例如海军铜），氨的含量必须控制在2ppm以内。
铜管胀接时管口存在一定的残余应力，循环水中氨氮含量超标易造成管口位置发生氨致应力腐蚀开裂。
二、确定防腐方案在冷却器腐蚀泄漏问题的解决过程中，可供选择的方案有很多种，优选了最具典型的三种,如下：表1 三种典型的冷却器腐蚀泄露解决方案三种方案虽能缓解油冷器腐蚀问题，但都有一定局限性。
钢筋混凝土埋入式牺牲阳极阴极保护试验研究
表面技术第52卷第12期钢筋混凝土埋入式牺牲阳极阴极保护试验研究李杰1，温小栋1*，骆忠江2，胡立标2，冯蕾1（1.宁波工程学院，浙江 宁波 315211；2.浙江钰烯腐蚀控制股份有限公司，浙江 宁波 315100）摘要：目的提高现有牺牲阳极阴极保护技术的效果，采用活性阳极包覆砂浆，制备一种埋入式牺牲阳极，并研究其应用特性。
方法采用二电极法测试阳极包覆砂浆的电阻率，通过加速试验、SEM-EDS分析锌腐蚀产物的迁移状况，采取自耦合试验测定埋入式牺牲阳极下钢筋的电位等参数；在此基础上，研究埋入式牺牲阳极的特性及其阴极保护范围。
结果活性阳极包覆砂浆的电阻率仅为18.48 Ω·m。
闭路电位、瞬间断电电位测试显示钢筋的稳定保护电位为−400~ −440 mV，断电电位为−218 mV，满足NACE标准对衰减电位的最低要求（200 mV）。
电流密度结果表明，埋入式阳极可提供的保护电流密度为6.1~7.7 mA/m2，符合EN 12696要求。
通过网格法测量的结果显示，在钢筋密度比为0.20，以及高腐蚀环境条件下，埋入式牺牲阳极的最大有效保护距离可达到700 mm。
SEM-EDS分析结果表明，锌阳极发生反应，生成了可溶性锌酸盐（ZnO22−），且会由锌阳极表面向砂浆内部迁移，最终逐渐分散到砂浆孔隙中，可有效解决因锌阳极表面腐蚀产物聚集而影响活性的问题，并消除腐蚀产物体积增大造成的膨胀应力。
工程应用结果表明，各测试点钢筋的保护电位均负于−400 mV，满足保护要求。
结论埋入式牺牲阳极对钢筋有较好的保护效果，能够保持电位、电流输出稳定，不会影响阳极的活性，也不会给混凝土结构带来膨胀应力。
关键词：钢筋混凝土；阴极保护；牺牲阳极；埋入式中图分类号：TG174.4 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)12-0390-09DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.12.033Experimental Research on Cathodic Protection of EmbeddedSacrificial Zinc Anode for Reinforced ConcreteLI Jie1, WEN Xiao-dong1*, LUO Zhong-jiang2, HU Li-biao2, FENG Lei1(1. Ningbo University of Technology, Zhejiang Ningbo 315211, China;2. Zhejiang Yuxi Corrosion Control Corporation Contact, Zhejiang Ningbo 315100, China)ABSTRACT: Cathodic protection with sacrificial anode is an economical and effective auxiliary measure for enhancing durability of concrete structures. However, the resistivity of currently available anode available on market is too high to ensure a high protection current and thus it can only achieve an insufficient protection effect. At the same time, the surface of anode is easy to crust which will affect anode's activity, and even cause expansion cracking of the concrete structure layer.For this reason, the work aims to develop a novel embedded sacrificial anode with high-purity zinc anode as the core收稿日期：2022-10-25；修订日期：2023-04-13Received：2022-10-25；Revised：2023-04-13基金项目：国家自然科学基金（51569035）；宁波市科技创新2025重大专项（2020Z056）Fund：National Natural Science Foundation of China (51569035); Ningbo Scientific and Technological Innovation Major Project in 2025 (2020Z056)引文格式：李杰, 温小栋, 骆忠江, 等. 钢筋混凝土埋入式牺牲阳极阴极保护试验研究[J]. 表面技术, 2023, 52(12): 390-398.LI Jie, WEN Xiao-dong, LUO Zhong-jiang, et al. Experimental Research on Cathodic Protection of Embedded Sacrificial Zinc Anode for Reinforced Concrete[J]. Surface Technology, 2023, 52(12): 390-398.*通信作者（Corresponding author）第52卷第12期李杰，等：钢筋混凝土埋入式牺牲阳极阴极保护试验研究·391·material, coated with mortar (including cement, special pore agent and active substance) and conductive steel wire. In order to determine the characteristic performance and protection effect of embedded sacrificial anode, the resistivity of such coating mortar was tested by Double Electrode Method. The protective potential, attenuation potential and ampere density of the sacrificial anode embedded rebar were measured by auto-transformer and experiments. The working mechanism of the embedded sacrificial anode was analyzed by accelerated test and SEM-EDS.The resistivity of active mortar was 18.48 Ω·m. The resistivity was low enough to facilitate cathodic protection reaction.During the 30 day curing period, the anode output current rapidly dropped to 0.72 mA, and after 60 days, the current output was stable at 0.40-0.50 mA. An effective basis was provided for the design and application of embedded sacrificial anode in offshore concrete structures. The closed circuit potential and instantaneous off potential tests showed that the protection potential of the rebar was stabled at −400-−440 mV, and the instant off potential was −218 mV, meeting the requirements of NACE standard for the minimum attenuation potential of 200 mV. The protective current density provided by the embedded anode was 6.1-7.7 mA/m2, meeting the current density requirements in EN12696. The maximum effective protection distance of the developedembedded sacrificial anode could reach 700 mm under the highly corrosive environment when the reinforcement density ratio was 0.20. The effective protection ranges under other different reinforcement density ratios and corrosive environment conditions were also measured and analyzed. SEM-EDS analysis showed that the zinc anode reaction generated zincate (ZnO22−), which would migrate from the zinc anode surface to the interior of the mortar as the reaction proceeded, and eventually gradually dispersed into the pores of the mortar, preventing the lowering of anode activity due to the aggregation of corrosion products on the zinc anode surface, and therefore eliminating the expansion stress caused by the volume increasing of corrosion products. Finally, such design was applied and tested in a real project, i.e. the concrete foundation structure of the cable tower of Rushankou Bridge in Shandong China. The measured protective potential at all test points were all lower than −400 mV, meeting the protection requirements.As a result, it is safe to conclude that the developed embedded sacrificial anode has a good protection effect on rebar as the testing results prove that the protection potential and current output are stable, which will not affect the anode activity or cause expansion stress on the concrete structure.KEY WORDS: reinforced concrete; cathodic protection; sacrificial anode; embedded钢筋混凝土具有结构简单、价格低廉、耐久性能优异、施工方便等诸多优点，被广泛应用于各种基础结构中，常见的有跨海大桥支撑及主体结构、风电基础平台、港口码头平台、PCCP输水管道等。
牺牲阳极设计施工验收规范
牺牲阳极设计施工验收规范颁布时间修订时间起草人/修订人审核批准 1998 年 7 月 9 日2002 年 4 月 1 日2008 年 10 月史小军、陈珩周卫陈秋雄深圳市燃气集团股份有限公司Shenzhen gas corporation limited版本号第 1 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 1 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司企业标准深圳市燃气集团股份有限公司Shenzhen gas corporation limited安全技术管理标准体系文件版本号第 2 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 2 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 3 页共 6 页牺牲阳极设计施工验收规范文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008 /version Page 3 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 4 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 4 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 5 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 5 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 6 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 6 of 6 No.颁布时间修订时间起草人/修订人审核批准1998 年 7 月 9 日2002 年 4 月 1 日2008 年 10 月史小军、陈珩周卫陈秋雄深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited版本号第 1 页共 6 页文件编号/file No: A SGC/A-A-17.11-2008/version Page 1 of 6 No.深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited颁布时间修订时间起草人/修订人审核批准 1998 年 7 月 9 日2002 年 4 月 1 日2008 年 10 月史小军、陈珩周卫陈秋雄深圳市燃气集团股份有限公司 Shenzhen gas corporation limited 1 主题内容与适用范围本标准规定了牺牲阳极阴极保护装置的设计施工及验收的技术要求。
镁铝复合牺牲阳极的制备及其电化学性能研究（精品论文）
：玺鎏墨：銮主：兰竺：：竺兰兰图３－１７－，（３－２５（２真空中频婷应熔炼炉３．２试样制备过程３．２．１模具设计及制造模具的装配图和实物图如图３－２所示。
ａ）模具装配图”模具实物图图３－２模具装配图和实物图Ｆｉ９３－２Ｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｕｂｓｔａｎｃｅｐｉｃｔｍｅｏｆ＇ｍｏｕｌｄ缱ｎｉｎｇ．２．－哈尔滨理Ｔ大学Ｔ学硕Ｉ二学位论文镁层铝层钢芯图３．３３号复合阳极试样结构图Ｆｉｇ．３－３ＴｈｅｓｍＥ－Ｕａ＇ａｌｄｒａｗｉｎ８ｏｆＮ０３ｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｎｏｄｅｓａｍｐｌｅ３．３铸造质量分析３．３．１试样的表面质量用数码相机拍摄了６组浇铸试样的实物图，本文选取了２号、４号和６号３组浇铸试样进行分析，其试样实物图分别如图３．４中的ａ）、ｂ）和ｃ）所示。
ａ）２号铸造试样（铝层８ｍｍ）ｂ）４号铸造试样（铝层６ｍｍ）ｃ）６号铸造试样（镁合金试样）图３＿４２号，４号和６号铸造试样Ｆｉｇ．３．．４Ｎｏ．２、Ｎｏ．４锄ｄＮｏ．６ｃａｓｔｉｎｇｓａｍｐｌｅｓ哈尔演理工大学Ｔ学硕士学位论文观察图３．４中ａ）可以发现，２号铸造试样表面有较大面积的坑槽，而且产生了冷隔，在试样端部还有一些较深的孔洞，所以，总体来说，２号铸造试样的表面质量较差．造成２号试样铸造缺陷的主要原因是铝层厚度大（Ｓｍｍ），在浇铸镁层时，模具型腔变小，导致熔体在型腔内流动性能差，不能充分填满型腔，因而产生冷隔及缩松等铸造缺陷。
观察图３－４中”可以发现．４号铸造试样没有出现冷隔，但是在表面有一个较长较深的裂缝，还有一些孔洞。
相较２号试样而言，４号铸造试样的表面质量有所提高。
这是因为４号试样的铝层厚度只有６ｍｍ，相对而言，在浇铸镁层时，便拥有了比较大的型腔尺寸，熔体流动性增强，铸造缺陷减少，表面质量有所提高。
观察图３．４中ｃ）可以发现．６号铸造试样表面比较均匀，没有出现冷隔和坑槽，只有一些细小的孔隙，因此铸造质量最好。
这是因为６号试样是镁合金试样，没有铝芯，因而模具型腔最大，熔体流动性最好，充型能力最强，凝固最均匀。
码头工程牺牲阳极安装方案
码头工程牺牲阳极安装方案(总19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1 工程概况 ..................................................................................................................... 错误!未定义书签。
2 技术参数及要求： ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
牺牲阳极技术指标 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
牺牲阳极的选择 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
牺牲阳极结构、布置和安装 ............................................................................... 错误!未定义书签。
工程数量 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
3 设计依据 ..................................................................................................................... 错误!未定义书签。
牺牲阳极阴极保护施工方案
钢桩牺牲阳极阴极保护工程施工方案1.工程概述……2.编制依据3.施工组织机构及人员岗位职责3.1 组织机构图3.2 岗位职责4 .主要施工方法4.1 牺牲阳极施工流程4.2 施工前准备4.3 阳极块检焊脚校正4.4 钢管桩焊点处涂层打磨清理4.5 阳极的下放定位4.6 焊接设备调试4.7 水下焊接.4.8 焊接后的检查4.9 水下录像4.10 电位测量4.11 潜水方式4.12 腐蚀试片安装5 .施工人员、设备及材料5.1 施工人员5.2 施工设备5.3 施工材料6.质量保证措施6.1 牺牲阳极进场检验6.2 阳极安装质量控制7.施工进度计划8. 安全保证措施8. 1 人员培训与资质8.2 日常安全管理8.3 安全检查8.4 控制其它危险源的保障措施目录1010121212131414151819191919198.5 水下焊接注意事项208.6 水下焊接安全措施 8.7 制定应急预案 .. 21 21 9. 环境保护措施 22 9.1 环境保护原则 22 9.2 9.3 环境保护目标 .......环境保护管理组织机构 22 22 9.4 施工中的环境保护措施221.工程概述本工程阴极保护系统设计使用寿命15 年，对引桥、码头、靠船墩、系缆墩、系泊栈桥全部共计393 根钢管桩实施牺牲阳极保护。
本工程阴极保护工程共安装铝锌铟系牺牲阳极986块规格为（140+90）x（ 1535+1485）x 120mm,毛重62.7kg/块，净重54.86kg/块；安装锌铝镉系牺牲阳极118块，规格：为(180+160)x( 600+650)x 160mm,毛重123.4kg/块，净重119.4kg/块；安装腐蚀挂片12套,安装电位测量点30个,对安装完成的牺牲阳极块进行水下照相和电位检测。
2.编制依据招标技术文件；施工图设计图纸；BS EN 12473-2000 General principles of cathodic protection insea wat；erBS EN 13174-2001 Cathodic protection for harbourinstallation；sDNV-RP-B401-2005 Cathodic Protection Design；BS EN 12495-2000 cathodic protection for fixed steel offshorestructure；sBS EN 13509-2003 Cathodic protection measurement technique；s8)EN 15257-2007 Cathodic protection - Competence levels and certification of cathodic protection personnel ；9) NACERP 0387-99 Metallurgical and Inspection Requirements forCastGalva nic Ano des for Offshore App licati ons10 ）《职业潜水员手册》1 1 ）《水下焊接与切割》12)ADC《I 商业潜水与水下作业公认标准》第五版3.施工组织机构及人员岗位职责3.1组织机构图3.2岗位职责1）项目经理项目经理是施工过程中的决策人和主要组织者。
船体牺牲阳极阴极保护设计指南
Q/DNS 大连新船重工有限责任公司企业标准Q/DNS.JOX. xxx -2002船体保护设计指南Guide for cathodic protecti on desig n（审查稿）2002-- 发布2002--实施Q/DNS.JOx . xxx -2002目次前言 (1)1 范围 (1)2 定义 (1)3 设计依据 (1)4 设计内容 (1)5 设计方法 (2)参考文献 (6)为规范牺牲阳极阴极保护的布置设计过程中应遵循的技术准则、方法和要求，并为设计工作和控制设计质量提供依据，特制定本标准。
本标准中的设计方法是公司多年来大中型散货船、油船以及集装箱船的牺牲阳极阴极保护的布置经验的总结。
本标准按Q/DNS.J01.007.1-2002 《设计规范编制规定》的要求编制。
本标准由大连新船重工有限责任公司标准化委员会提出。
本标准由船研所标准室归口。
本标准起草单位：船研所标准室本标准起草人：XXX 校对：XXX 审定：XXX 批准：XXX 本标准标审、编辑：XXX 编校：XXX 编审：XXX本标准由船研所标准室负责解释。
牺牲阳极阴极保护设计指南1. 范围本标准规定了船体保护设计布置以及设计时的依据、保护参数、布置原则和设计方法。
本标准适用于各种大中型船舶（散货、油船以及集装箱船）的牺牲阳极阴极保护设计。
1 定义2.1 牺牲阳极保护法:是采用一种比被保护金属电位更负（化学性更活泼）的金属或合金和被保护的金属连接在一起, 依靠该金属或合金不断地腐蚀融解所产生的电流使其他金属获得阴极极化而受到保护的方法。
而这种自身被腐蚀的金属或合金, 称为牺牲阳极。
目前世界各国生产的牺牲阳极主要是锌基合金阳极和铝基合金阳极两大类。
2.2 外加电流阴极保护：采用外加电流使船体处于保护电位而不至于被腐蚀的方法。
2.3 保护电流密度：使被保护结构达到最小保护电位所必须的极化电流密度。
单位mA/m22.4 牺牲阳极使用寿命：牺牲阳极的消耗率达到利用系数1/K 时的使用时间。
燃气管道牺牲阳极保护.
燃气管道牺牲阳极保护牺牲阳极法是最早应用的电化学保护法。
它简单易行，又不干扰邻近的设施。
牺牲阳极还是抗干扰腐蚀的一种手段，可用来排流、防雷及防静电接地。
与强制电流保护法相比，牺牲阳极法具有独特的优点和功能，因而同样受到人们的重视。
近年来，牺牲阳极技术在我国得到了推广和发展。
在生产上也向标准化、系列化方向发展。
并在油、气管道、海船及海上结构物的防护上得到了成功的应用。
一、牺牲阳极保护原理根据电化学原理，把不同电极电位的两种金属置于电解质体系内，当有导线连接时就有电流流动，这时，电极电位较负的金属为阳极、利用两金属的电极电位差作阴极保护的电流源。
这就是牺牲阳极法的基本原理。
见图10-54。
二、牺牲阳极材料由于牺牲阳极法是通过阳极自身的消耗，给被保护金属体提供保护电流。
因此，对牺牲阳极材料就产生了性能要求。
图10-54 牺牲阳极装配示意图1．要有足够负的电位，在长期放电过程中很少极化。
2．腐蚀产物应不粘附于阳极表面，疏松易脱落，不可形成高电阻硬壳，且无污染。
3．自腐蚀小，电流效率高。
4．单位重量发生的电流量大，且输出电流均匀。
5．有较好的力学性能，价格便宜，来源广。
常用的牺牲阳极有镁及镁合金、锌及锌合金以及铝合金三大类。
它们的电化学性能见表10-59。
牺牲阳极的电化学性能取决于材料的成分和杂质含量。
在牺牲阳极的标准规范中都有规定。
三、牺牲阳极种类及规格型号(一)镁合金牺牲阳极镁是比较活泼的金属，表面不易极化，电极电位比较负，所以是理想的牺牲了极材料。
但是，钝镁的电流效率不高，造价太高，所以一般都使用镁合金做牺牲阳极材料。
目前世界上流行的镁阳极成分很多，但归纳起来只有三个系列：高纯镁系、镁锰系和镁铝锌锰系。
其典型的代表成分见表10-60。
这三个系列中，Mg-6 Al-3 Z n-0.15Mn 是使用最广泛的，也是国内定型生产的商品化镁阳极，用于土壤和淡水中性能最佳。
镁镁锰 <0.01 - 0.5～1.3 余量 - <0.02 <0.001 <0.03 Gal vomag镁铝 锌锰 5.3～6.7 2.5～3.5 0.15～0.6 余量 <0.1 <0.02 <0.03 <0.005 SYJ19-1986镁阳极的化学成分应符合表10-61的规定。
洋山港西港区码头钢管桩牺牲阳极阴极保护
注： 实 际 保 护 电 流密 度 ＝ 裸钢 时所 需 保 护 电 流 量 × 涂层 破 损 率
洋 山港西港 区码 头钢管桩牺牲阳极 阴极保 护
上海 申航 基础工 程有 限公 司 林义 弟 李 国轩
【 摘 要】 本 文 介 绍 了牺牲 阳极 阴极 保 护 技术 在洋 山深 水 港 西 港 区码 头 钢 管 桩 防腐 工 程 项 目 中的 应 用 。 通 过全 面检 查 测 量 ， 钢 管 桩保 护效 果 良好 。 Ｉ 关 键 词】 钢管 桩 防 腐 蚀 牺牲 阳极
用 寿命 及 其 所 采用 的涂层 厚 度 和涂 层 性 能 ）
确 定涂层破损 率和保护 电流密度参 数 （ 表２ ） 。 １ ． ３ 保护 面积及 保护 电流 根据本 工程 特点 、相关 的文 件 与图纸 以
域 的海 水 电导率 、 流速 、 溶解 氧含量 、 温度 、 海
生物 生 长 、 盐度 、 泥沙 含 量 等环 境 因素 影 响 。 因此在 选择 阴极保 护 电流密 度及涂 层破 损率 参数时， 必须 结合 相关 规范 ， 综 合 考虑 以上 因 素来 确定 。
长 寿 命 的 一 Ｚ ｎ ～Ｉ ｎ — Ｍｇ — Ｔ ｉ 合 金 牺 牲 阳极
作 为本 工程 的防腐 阳极材 料 。其化 学成份 及
电化学 性能见 表 ｌ
质， 水 质 电 阻率 约 为 ４ ０ ｎ・ ｃ Ｉ ｎ） ， 综 合 考 虑 铝
表Hale Waihona Puke 化学 成 份 （ ％）
Ｚ ｎ Ｉ ｎ ４ ． ０ ～ ７ ． ０
有 涂 层
有 涂 层 有涂 层 裸 钢
６ ． ０ ｍＡ
７ ． ５ ｍＡ ３ ． ０ ｍＡ １ ５ ． ０ ｍＡ
船舶牺牲阳极更换技术要求
Q/CSG船舶牺牲阳极更换技术要求Technical requirements of anode renewal on ship(征求意见稿)中远船务工程集团有限公司发布前言本标准是《中远船务船舶修理技术标准体系表》的组成单元，是新编标准。
本标准以CB/T 3579-94《船体牺牲阳极更换技术要求》为基础编制。
本标准由中远船务工程集团有限公司提出。
本标准由中远船务工程集团有限公司技术中心归口。
本标准起草单位：中远船务工程集团有限公司技术中心。
本标准主要起草人：路希逵、韩恩基。
本标准于2005年月日发布。
船舶牺牲阳极更换技术要求1 范围本标准规定了船舶牺牲阳极的更换原则和安装的技术要求。
本标准适用于钢质海船修理时，对为保护浸入海水中的船体外板等附体而用的牺牲阳极的更换与安装。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
CSG/Z 61-601—2005 船舶牺牲阳极计算与布置3 牺牲阳极材料及规格型号3.1 我国目前采用的牺牲阳极材料为铝—锌—铟合金和锌—铝-镉合金。
牺牲阳极为铸造件，其表面应无氧化渣、毛刺及裂纹。
表面应光顺，最大凹陷深度不应超过阳极块厚度的10%，并应保持干净，不得沾有油漆、油污。
3.2 牺牲阳极根据用途的不同而有多种型号。
各种型号的规格尺寸、重量及发生电流量也不同，可根据需要选用。
3.3 牺牲阳极按用途分为船体用牺牲阳极、压载水舱用牺牲阳极、海水冷却系统用牺牲阳极、储罐防蚀用牺牲阳极和海洋工程设施用牺牲阳极。
3.4 牺牲阳极的形状有条形、块形、圆形及锭块形等。
最常见的船体用牺牲阳极的结构见图1。
a—单铁脚； b—双铁脚。
图14 牺牲阳极更换原则4.1 船舶修理时，应按设计的保护年限按期更换牺牲阳极。
杭州湾某码头改造工程钢管桩牺牲阳极阴极保护
（． 江北仑第一发 电有限责任公 司，浙江 宁波 ３ ５ ０ ；２ 南京水利科 学研 究院，江 苏 南京 ２ ０ ２ ） １浙 １８ ０ ． １０ ９
ｉ 要 ：介 绍杭 州 湾水 域 自然 条件 下 ，钢 管 桩 实施 牺 牲 阳极 阴极 保 护 所进 行 的保 护 面积 与 保 护 电流 计 算 、牺 牲 阳极 型号
ｃａ ｎｏ ｅ ｆ ｒａ ｔ— ｏ ｒ ｓｏ ｆｓｅ ｌｐ ｐ ｉｅ ｄ ｒｔ ａｕｒ ｌｗａｅ ｏ ｄ ｔｏ ｆＨａ ｇ ｈ ｕ Ｂａ ｎ ｌ ｄ ｎ ｉｌａ ｄ ｏ ｉ— ｒｏ ｉｎ ｏ ｔ ｅ ｉ ｅ ｐ ｌｓｕｎ ｅ ｈｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｒｃ ｎ ｉｉ ｎ ｏ ｎ ｚ ｏ ｙ ｉ ｃ ｕ ｉ ｇ ｎ ｃ
、
阳极的水下安装 、阳极的性 能检测与验收以及保护效果的检测等设 计及安装情况。保护 电位测量结果表明钢管桩阴
效果良好 ，该工程 阴极阳极设计与施工合理 ， 关参数的选取可供杭 州湾水域进行相关 阴极保护设 计参考。 有
键 词 ：钢 管桩 ； 腐蚀 ； 阴极保 护 ； 护 电位 保
ｌ 图分类号 ：Ｕ６５５ ；Ｔ ５ ３ ５ ． ５ Ｕ ０
Ｓ ｏ ｇ ｕ ， ＡＮ ｅ － ｕ ＬＩＳ ｎ ｌｎ ＨＩＺｈ ｎ —ｙ Ｆ Ｗ ｉ ｇ ｏ ， ｅ － ｉ
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牺牲阳极保护在某海港钢管桩防腐中的应用
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海岸港老码头钢管桩牺牲阳极阴极保护系统的更换与维护
2021年1月第1期总第578期水运工程Port & Waterway EngineeringJan. 2021No. 1 Serial No. 578海岸港老码头钢管桩牺牲阳极阴极保护系统的更换与维护王飞朋1,常纪磊1,姜云姝1,李军威2（1.宁波中交水运设计研究有限公司，浙江宁波315000； 2.上海格麟倍科技发展有限公司，上海201100）摘要：对即将达到设计保护年限的防腐系统实施更换与维护是保证结构可靠性和良好技术状态的必要途径。
针对海岸港老码头钢管桩牺牲阳极阴极保护系统的更换与维护，参考类似项目经验和相关规范标准，探讨分析更换维护设计流程以及海水电阻率的影响、确定与修正，保护面积和保护电流密度计算，牺牲阳极布置与安装等重点难点。
并提出关键技术问题的解决方法，确保钢管桩防腐系统持续有效，切实保障港口设施的正常使用和安全运行。
关键词：海岸港老码头；钢管桩；牺牲阳极阴极保护系统；更换与维护中图分类号：U 656文献标志码：A文章编号：1002-4972（2021）01-0066-07Replacement and maintenance of sacrificial anode cathodic protection systemfor steel pipe piles in old quay of coastal portWANG Fei-peng 1, CHANG Ji-lei 1, JIANG Yun-shu 1, LI Jun-wei 2(1. Ningbo China Communication Water Transportation Design and Research Co., Ltd., Ningbo 315000, China;2. Shanghai GLB Technology Development Co., Ltd., Shanghai 201100, China)Abstract ： The replacement and maintenance of the anticorrosive system which is about to reach the designprotection period is the necessary way to ensure the reliability and good technical condition of the structure. Aiming at the replacement and maintenance of the sacrificial anode cathodic protection system for steel pipe piles in the oldquay of coastal port, referring to the experience of similar projects and relevant codes and standards, we discuss keydifficulties, including replacement and maintenance design procedures, the influence, determination and correction of seawater resistivity, protection area and protection current density calculation, sacrificial anode layout and installation, etc. Then, we put forward solutions to the key technical problems to ensure that the anticorrosive system for steel pipepiles is continuous and effective, and to practical ensure the normal use and safe operation of port facilities.Keywords ： old quay of coastal port; steel pipe pile; sacrificial anode cathodic protection system; replacementand maintenance钢管桩因具有抗弯能力强、承载力高、沉桩 性能好、自质量轻、对打桩船起吊能力要求低等优点而在沿海港口码头建设中广泛应用。
码头工程牺牲阳极安装方案
码头工程牺牲阳极安装方案一、引言1.1编写目的本文档旨在为码头工程中牺牲阳极的安装提供一个可行的方案。
1.2背景随着海洋航运业的不断发展，码头工程的重要性也逐渐凸显出来。
在海洋环境中，由于金属结构与海水接触会形成电化学腐蚀，为了保护码头结构的安全和延长使用寿命，必须采取有效的措施来防止腐蚀。
牺牲阳极是一种常见的防腐措施，它通过引入一种容易腐蚀的金属，来在码头结构上形成一个保护性的氧化层，从而保护结构免受腐蚀。
因此，本文档将重点讨论码头工程中牺牲阳极的安装方案。
二、方案设计2.1选择合适的牺牲阳极材料选择合适的牺牲阳极材料是保证码头工程防腐效果的关键一步。
一般来说，常用的牺牲阳极材料包括锌带、铝锌铟合金、镁锌合金等。
根据具体的使用要求和结构特点，可以选择最适合的材料。
2.2安装位置确定在码头工程中，牺牲阳极的安装位置应根据结构的特点和使用需求来确定。
一般来说，可以选择在结构的边缘或焊缝处进行安装，以提高阳极的防腐性能。
2.3安装方式选择牺牲阳极的安装方式有多种选择，根据具体情况可以选择适合的方式。
常见的安装方式包括焊接、螺栓连接、贴合等。
在选择安装方式时，需要考虑到结构的材料特性和工程的施工条件。
2.4安装密度确定码头工程中的牺牲阳极的安装密度应根据具体情况进行确定。
一般来说，可以根据结构的大小和形状确定合理的安装密度，以提高防腐效果。
2.5安装质量控制在进行牺牲阳极的安装过程中，需要进行严格的质量控制。
具体包括安装位置的准确度、安装方式的牢固性、安装密度的合理性等。
同时，还需要对安装过程进行监控和记录，以便后续的维护和管理。
三、安装步骤3.1确定牺牲阳极的种类和数量根据具体的工程需求，确定需要使用的牺牲阳极的种类和数量。
3.2确定牺牲阳极的安装位置根据结构的特点和使用需求，确定牺牲阳极的安装位置。
3.3确定牺牲阳极的安装方式和密度根据结构的材料特性和工程的施工条件，确定牺牲阳极的安装方式和安装密度。
储油罐内底板阴极保护牺牲阳极布置方式探讨
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摘
要 ：本文 以某￣
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牺牲阳极改型及标准化研究
牺牲阳极改型及标准化研究一、立项依据：1、国内外现状、水平和发展趋势牺牲阳极是一种比船体的钢铁电位更负的金属或合金，当它与船体电性连接后，依靠自身不断腐蚀（牺牲），产生电流使船体获得阴极极化而受到保护。
船用牺牲阳极有两大类：锌合金和铝合金。
牺牲阳极安装在船上主要为保护船体不受海水的腐蚀。
目前牺牲阳极的设计和制造的状况为:国家专门为牺牲阳极制定了标准《GB/T 4950-2002 锌铝镉牺牲阳极》《GB/T 4948-2002 铝锌铟牺牲阳极》，目前国内的大部分船厂均按该标准制作和安装牺牲阳极。
但是随着中国造船模式的现代化，壳舾涂一体化及在船舶建造时船东越来越注重船舶后期维护的方便性和经济性，这个标准中关于压载舱牺牲阳极的标准已经不能适用现代造船的需要。
2、项目开发的目的、意义。
面对船东对船舶后期维护的越来越高的要求，及现在造船模式的壳舾涂一体化要求，我们急需要研发一套适合壳舾涂一体化建造模式及适合便于更换的压载舱牺牲阳极标准。
壳舾涂一体化的造船模式要求锌块在分段制造时安装，安装完成后分段需要进喷砂房喷砂和涂装，由于牺牲阳极表面不能有油漆，因此进沙房前需要将牺牲阳极用胶带或布包覆，完工后再拆除，工作量较大。
另外船舶使用一般在30年左右，而牺牲阳极的使用寿命一般只有3-5年，中间需要更换4-5次，现标准的压载舱牺牲阳极是通过铁芯与船体结构焊接在一起的，换除时需先将原铁芯割除，然后再焊接新的铁芯，全船压载舱牺牲阳极的数量从多，因此更换需要耗费大量的人力物力；另外重新焊接会造成油漆的损伤，需要重新补涂油漆，同样也需要消耗大量的人力物力，给船东增加了一定的维护费用。
因此如果能开发出一种便于拆卸的牺牲阳极，并能将其标准化，便能很好的解决这些问题。
可以大大减少牺牲阳极维护的工作量，并减少船东的后期维护费用。
研发的成功将在一定程度上提高我公司在造船市场的竞争力，并降低造船费用。
3、本项目达到的技术水平A. 压载舱牺牲阳极的阳极本体与船体的链接件分开，应很方便的链接，并不影响锌块的使用B.尽可能的适用其它国家标准得牺牲阳极与之链接C.专用磨具的研发。
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宁波埋地管道阴极保护牺牲阳极安装设计方案(最新）2015年1月16日目录1工程概况 (1)2土壤电阻率范围 (1)3设计原则及遵循的标准规范 (1)4设计基本参数 (1)5牺牲阳极安装要求计算 (2)6主要材料技术规格要求 (3)7施工技术要求 (8)8阴极保护效果检测 (9)9材料安装清单 (9)10整体安装平面简图 (10)11现场施工安装注意事项 (11)一、工程概况埋地管道，DN100及DN219管道2根，材质：碳钢管线长度：150m. 防腐层：环氧煤沥青+玻璃丝布（二布二油）。
二、土壤电阻率范围全线管道土壤电阻率适用范围在：20-50Ω.m三、设计原则及遵循的标准规范3.1 严格遵守埋地钢质管道阴极保护有关的设计规范、技术标准和技术规定；3.2 采用成熟技术、材料，做到安全可靠、经济合理；3.3 《埋地钢质管道阴极保护技术规范》（GB/T 21448-2008）3.4《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》SY/T 0019-97）。
3.5 《长输管道阴极保护施工及验收规范》（SY/J4006-90）3.6 《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》（GB/T 21246-2007）3.7 《钢质管道外腐蚀控制规范》（GB/T 21447-2008）3.8 《防腐蚀工程经济计算方法标准》（SY/T 0042—2002）3.9 业主方提供的其他资料、图纸。
四、设计基本参数4.1管道基本参数;直径0.219m 及0.100m, 长度150m 防腐层为：二布二油4.2管道保护电位要求： -0.85V/-1.25V；4.3管道最小保护电流密度取： 3mA/m24.4管道阴极保护设计年限为：≧30年。
4.5管道保护被保护总面积计算：管道面积：0.219×3.14×150=103.1m20.1146×3.14×150=53.9m2管道总面积:103.1+53.9=157m2被保护总面积：管道总面积+10%设计余量=157+15.7=172.7≈173m24.6 管道被保护总电流计算：被保护总电流：被保护总面积×电流密度=173×3=519mA4.7牺牲阳极选取及使用年限、数量计算：牺牲阳极选用镁合金阳极22Kg/支。
阳极在土壤中单支输出电流综合值取16.5mA/支。
阳极的数量：被保护总电流÷单支阳极输出电流=519÷16.5=31.45≈32支。
阳极的使用寿命（年）：镁阳极使用寿命（年）=设计电流利用率效率阳极重量设计系数***0165 .085.0*90.0*22*0424.0=43.2年通过计算符合管道保护年限。
五、牺牲阳极安装要求计算：阳极间距：管道长度÷阳极数量=150÷32=4.68m通过实地现场考察，选定5个安装点位。
150÷5=30米安装一组，30÷4.68=6.4≈6支。
（阳极安装选用6支一组，满足保护要求）六、主要材料技术规格要求6.1，镁合金牺牲阳极：6.1.1镁合金阳极电化学性能见表3-7。
表3-7 镁合金牺牲阳极的电化学性能镁合金阳极形状分为D型，梯形、圆柱型、球型、半球型、棒状（包括圆棒、矩形棒），其规格及尺寸见GB/T17731-2004《镁合金牺牲阳极》。
本工程选用阳极：阳极形状为梯形牺牲阳极，单支阳极块重量22Kg。
阳极块尺寸：700*（150+130）*125mm6.1.3填包料牺牲阳极、参比电极的填包料是由石膏粉、膨润土和工业硫酸钠组成的混合物，常规的牺牲阳极填料配方见表3-9。
表3-9 牺牲阳极填包料配方棒应置于袋子的中央，填料均匀分布在袋子中，且密实均匀，四周填料至少应为50mm。
填包料应拌匀，不得混入石块、泥土、杂草等。
本工程填充料配比选用：石膏粉75: 膨润土20:工业硫酸钠5（质量百分比%）适用土壤电阻率：>20Ω.m附图1，牺牲阳极简图：6.2测试桩6.2桩体及底板6.2.1桩体材质测试桩桩体可采用钢质或复合材料。
钢质测试桩应采用内镀锌钢管（壁厚为4mm）。
复合材料测试桩的桩体材料为纤维增强塑料用液体不饱和聚脂树脂复合材料时，其技术指标和质量检测要求符合CDP-S-OGP-PL-XXX-2012《油气管道复合材料线路标识技术规格书》的相关规定。
6.2.2底板材质钢质测试桩的底板采用钢板（壁厚为6mm厚），桩体与底板在制造厂采用焊接连接，底板预留螺栓孔，以便现场用螺帽与水泥基墩中的预埋螺栓连接。
6.2.3桩体及底板尺寸测试桩桩体直径为D108，长度宜为2m，底板为300 300mm钢板，其余尺寸详见附图2。
6.2.4测试桩桩体外壁防腐钢质测试桩桩体外壁（包括底板）应在制造厂内涂敷聚氨酯涂料防腐或采用其它防腐和耐候性能优异的涂层防腐。
当采用聚氨酯涂料时，涂层结构为环氧富锌底漆（≥80μm）+环氧云铁中间漆（≥90μm）+聚氨酯涂料面漆（≥80μm），涂层干膜总厚度≥250μm，面漆为黄色（色号为R255，G230，B0）。
聚氨酯涂料的性能指标应符合SY/T0320-2010《钢质储罐外防腐层技术标准》的规定。
复合材料测试桩的材料本色为黄色，也可在复合材料表面涂敷聚氨酯涂料或其它涂层防腐。
6.2.5测试桩桩体上有一个可以上锁的门，每1个测试桩配置1把该工程通用的钥匙；测试门密封良好，其形式考虑露天的雨水侵蚀和防腐，其内部转轴及锁扣档片制造中有足够的强度，以防人为破坏。
测试桩门锁采取防锈措施。
6.2.6测试桩桩体内对测试门处，装有便于测试电缆连接的接线板，接线板与桩体绝缘。
6.2.7测试桩桩体底部有能使其稳固的结构，顶部留有安装测试桩铭牌的空间，便于测试桩铭牌压接或铆接。
6.2.8测试接线板6.2.9接线板采用环氧玻璃纤维或酚醛树脂层压布板制作，见附图2。
6.2.10接线端子（又称接线柱）材质应为铜质，除非特殊说明，一般为8柱型；接线端子应适用于连接截面为2.5～16mm2的电缆。
6.2.11接线端子颜色规定：6个端子为红色，2个端子为黑色。
6.2.12安装在接线端子上的连接片材质应为铜质。
附图2，测试桩简图：6.3，参比电极6.3.硫酸铜参比电极6.3.1.概述长效铜／硫酸铜参比电极既可将其做为反馈信号源与直流电源连接，也可做为普通参比电极埋在地下结构附近用于测量构筑物／土壤电位。
6.3.2技术要求1）铜电极采用紫铜丝或棒（纯度不小于99.7%）。
2）硫酸铜为化学纯，用蒸馏水或纯净水配制饱和硫酸铜溶液。
3）渗透膜采用渗透率高的微孔材料，外壳应使用绝缘材料。
4）流过硫酸铜电极的允许电流密度不大于5µA/cm2。
5）硫酸铜电极相对于标准氢电极的电位为+316 mV （25℃），电极电位误差应不大于5mV，其使用温度范围应为0～45℃。
6）长效铜／硫酸铜参比电极引出线应符合下列要求：—单芯绞合铜导线，截面为1×10mm2；— PVC绝缘层，黄色PVC护套。
7）长效铜／硫酸铜参比电极的结构可参见附图3。
8）参比电极外填包料成分为膨润土。
附图3:长效埋地型参比电极简图：七、施工技术要求7.1，牺牲阳极安装基坑开挖及修复7.1,1，基坑开挖：先用切割机将混凝土地面进行切割，切割尺寸为2000mm*2000mm.切割后人工将混凝土块进行清除，然后人工进行基坑开挖，露出被保护管道。
（基坑深度为1500mm到2000mm)7.1.2,基坑回填修复：牺牲阳极、测试桩、参比电极安装到位后，先用细土进行回填。
回填完成后用水浇灌使阳极渗透。
然后平复地面，按照设计要求预制混凝土地面。
7.2 所有设备材料应检验合格后方可安装7.2.1 阳极电缆与管线连接电缆与管线的连接，采用不动火电热熔焊接。
焊接工艺要求如下7.2.2、安装前：在安装前，必须对电缆进行检查，以确定电缆的导电连续性，并不能有电缆外皮损伤。
7.2.3、管道开口：开口时，开口不宜过大，以磨具刚好能放入开口为宜，在确保开口大小后，用手砂布或者锉刀除去管道上面的防锈漆，打磨粗糙，拿锉刀在打磨处打出凹凸面，保证了焊接时焊接面能够足够的大。
再用钢刷刷管道的胶皮面，刷毛，补伤时使补伤片能够很好地与管道面粘接。
7.2.4、剥线焊接：剥线缆时，要确保线缆不能有断口氧化现象出现，剥线长度不易过长，能确保磨具对接为宜。
焊接时用电热熔焊枪先将焊接处表面加热，再将专用焊条进行融粘接于电缆与管道之上，从而形成焊点，焊点应饱满，确保线缆焊接牢靠。
7.2.5、补伤过程：焊口处采用环氧煤沥青加玻璃丝布5油3布进行防腐，然后再用冷缠带将焊口进行包裹。
7.2.6、回填土方：用袋子压住焊接点，先回填细沙细土，确保焊接点全部覆盖后再用机械或者人工回填。
7.2.7、焊接检查在涂层修补前，检查测试电缆与管线的电连续性，包括以下内容：目测检查任何一个焊点，焊接点应无裂纹、气孔及焊渣飞溅的尖点,且与母材融合；检查其焊接强度，应大于10Kg;检查电缆与管线间的电阻应小于0.01Ω。
（用拉力器与电阻测试仪进行检测）施工方应对完成的所有测试工作进行记录。
不合格的连接必须通过磨擦去除，而且不得减薄管线壁厚，新的连接点必须移到距先前焊点处至少75mm。
7.3、牺牲阳极安装要求阳极安装埋设在管道一侧底部，距离管道0.5-3m，阳极与阳极埋设间距为0.8-1m，阳极埋深地平面1m以下。
7.4、每处安装测试桩一支，长效参比电极一个，镁阳极六套。
八、阴极保护效果检测1）检测依据：SY/T0023－97 《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》2）保护电位的测量在阴极保护运行后三个月内测量，测量数据应达到设计要求。
3）测量仪器：高阻抗数字万用表、饱和硫酸铜参比电极、测试延长线。
4）测试数据有效范围：管道保护电位值：-0.85V到-1.25V。
镁阳极开路点位置值：-1.47V或更负。
镁阳极释放电流量：单支阳极输出电流大于16.5mA。
5）施工完成后有效保护测试：对五组安装点位进行测试，所测管道保护电位值应大于-0.85V.测试方法：采用远参比测试法。
对五组牺牲阳极行进测试，阳极开路电位及释放电流量大于或满足设计要求。
（采用数字万用表进行测试）九、材料安装清单：9.1、材料清单8.3、材料+施工：总费用：28850+48250=77100元。
金额大写：柒万柒仟壹佰元整。
十、整体安装平面简图：十一、现场施工安装注意事项：* 现场作业区域采用警示带进行隔离，放置灭火器。
* 作业时所使用的电器工具均采用防爆型。
* 禁止易燃易爆物品带入作业现场。
* 现场作业人员需穿戴防静电劳保服、劳保鞋、劳保手套，配带安全帽。
* 作业面及作业坑均采用人工进行开挖，不准动用大型机械设备。
* 作业坑深度大于2米，应采用木板支撑，防止塌方。