牺牲阳极保护在某海港钢管桩防腐中的应用

管桩 。 二 、钢 管 桩 防 腐 方 案
年限达到 ５ ０年 。
三 、 钢 管 桩 防 腐 技 术 指 标
根 据 本 工 程 的使 用 要 求 ，确 定 其 钢 管 桩 防 腐 方 案 为 涂 层
（ ）浪 溅 区段 ，在 涂 层 的 设 计 使 用 年 限 内 ，其 保 护率 应 １ ≥９ ％ ；水 位 变 动 区段 和 水 下 区段 ，采 用 涂层 保 护 和牺 牲 阳 Ｏ 极 保 护 系 统 联 合 保 护 ，其 保 护 率 应 １９ ％ ；泥 下 区采 用牺 牲 ＞ ０
保 护 面 积 ：Ｓ 兀 ＝ ×ＤＸＬ
钢管桩所需总初 始保 护 电流为 ：５ Ａ，总维持保护 电流 ６
为 ２ Ａ。 ８
３ ．牺 牲 阳极 规 格 尺 寸选 取
牺 牲 阳 极 选 取 Ａ 型 阳极 ：
Ａ： １３ ０× （ ４ ＋ １ ８ ｘ １ ０ ｍ ，净 重 １ ４ ｇ ，０ １８ ７ ） ７ ｍ ０ｋ ，
第１ ２卷 第 ８期
２０１ 住 ２
中 国
水
运
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８月
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２ ２ ０１
．
牺牲阳极保护在某海港钢 管桩防腐中的应用
徐 赢政
（ 交第 二航 务 工 程勘 察 设 计 院 ，湖 北 武 汉 ４ ０ ７ 中 ３０ １）
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牺 牲 阳 极 的 接 水 电阻 按 公 式
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将 有 关 数 据 代 入 公 式 （ ） 算 ， 出 阳极 的发 生 电流 量 ： ２计 得 Ａ 型 阳 极 为 ２８ Ａ。 ．２
为 ５ ０年 ） 。
０ ８ ￣ １０ Ｖ （ 对 铜 ／ 和硫 酸 铜 参 比 电极 ） 间 ，钢 管 桩 ． ５ ．５ 相 饱 （ ）有 效 保 护 期 间 内 ，涂 层 保 护 的 浪 溅 区 段 、水 位 变 动 ３
各 区段 无 明显 锈 蚀 ， 不产 生蚀 坑 。
区段、水下 区段涂层不老化 、不 失效 、不产生剥离 （ 机械作
１ 保 护 面 积 计 算 ．
中 国 水 运
第 １ ２卷 表 １ ３ 系 缆 墩 钢 管 桩 牺 牲 阳极 保 护 计算 表 ｛ ｝
单 桩所 需 所需 阳 选 甩阳 桩 径 水 中长 泥 中长 水 中面 泥中 面
预 计 阳极
现 以 ３ 系 缆 墩 的钢 管 桩 为 例 ， 算 出各 部 位 钢 管 桩 海 水 样 计 区和 海 泥 埋 没 区长 度 及 保 护 面积
靠 船 墩 、 ６座 系 缆墩 、连 接墩 台 之 间 的 ６座 钢 联 桥 、位 于 系
（ ）在 确 定 钢 管 桩 涂 层 各 区段 长 度 时 ， 考 虑 到 由于 各 ５ 须 种 原 因 引 起 的 桩 不 能 打 到 设 计 标 高 的 影 响 ，各 区段 范 围 须 加 长涂装范 围 ２ 。 ｍ （ ）大 气 区、浪 溅 区段 以及 水 位 变 动 区段 的钢 管 桩 在 使 ６ 用 至 ２ 年 后 须 考 虑 重 新 维 护 涂 装 。重 新 维 护 涂 装 前 应 根 据 ５ 涂 层 实 际 的老 化 、 损 坏 情 况 再 确 定 是 否 在 使 用 ２ 年 后 需 即 ５
［】 中海 油 惠 州 炼 油 项 目码 头 工 程 马 鞭 洲原 油 码 头 工 程 地 质 ２
报 告 【 ． （ 工 图设 计 阶段 ）２ ０ ，０ ． Ｒ］ 施 ０７ ４ 【】 Ｊ ５ ～ ６ ３ Ｇ Ｂ１ ６ ８ ，港 工 设施 牺 牲 阳极 保 护 设 计 和安 装 ［ Ｉ ｓ １ 【】 Ｔ ５ — — ０ ７ ４ Ｊ Ｓ１ ３ ３ ２ ０ ，海港 工程 钢 结 构 防腐 蚀技 术 规 范【】 ｓ．
摘
要 ： 文 结 合 中海 油 惠 州 炼 油项 目码 头 工 程 （ 鞭 洲 港 区 ） 的钢 管 桩 防腐 设 计 ，对 该 工 程 的 钢 管桩 防 腐 方 案 进 行 马
了简 述 ，并着 重 介 绍 了 牺 牲 阳 极 保 护 设 计 与 计 算 。 关 键 词 ：钢 管 桩 ；防腐 ；牺 牲 阳极 保 护
５ 牺 牲 阳极 规 格 总 重 量 的 计 算 ．
系 缆墩桩位 阳极分 布
一 Ａ ＿ －
图 ２ ３｝ ｝ 系缆 墩 牺 牲 阳极 布 置 图
一 一 一 一 一
所 需铝 阳极 重量 Ｇ＝ ＹＸＩ 维×８ ６ ７ ０×Ｋ／ Ｑ
一
。
一 一
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、
式 中 ：Ｇ一 所 需 阳 极 重 量 ，ｋ ； ｇ
阳极 保 护 系 统保 护 ，其保 护率 应 ≥９ ％。 ０
保 护和 牺牲阳极 保护联合防腐蚀方案 ：
（ ） 护 措 施 及 年 限 ： 用 涂 层 保 护 和 牺 牲 阳极 保 护 系 １ 保 采
统 联 合 防 腐 蚀 方 案 ，加 上钢 管桩 预 留腐 蚀 厚 度 ，联 合 保 护 年
经 计 算 ，该 规 格 牺 牲 阳极 的使 用寿 命 满 足 工程 设计 使 用
要求 。
计 算 的牺 牲 阳极 数 量 见 表 １ 。
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图 １ 码 头 结 构 平面 布置 图
收 稿 日期 ：２ １ — ５ ０ ０ ２０ — ６
作 者简介 ：徐赢政 ，中交第二航务工程勘察设计 院。
２０ ５ 四 、牺 牲 阳极 保 护 设 计 与计 算
五 、 结 语
图 ３ 牺 牲 阳极 结 构 图 海洋 环 境 对钢 结 构 具有 很 强 的腐 蚀 性 ， 港 中仅 采 用 涂 层 海 保 护 已不满 足 防 腐 的要 求 ， 要采 用涂 层保 护 和 阴极 保 护 联 合 需 防腐 蚀 。牺牲 阳极 法 阴极 保 护是 一 种 成 熟 的 防腐蚀 技 术 ，在 国
参 考 文 献
将 有 关 数 据 代 入 公 式 （ ），得 出 牺 牲 阳极 的 有效 使 用寿 ３
命为 ：
ｗ ｆ ｆ： —
—
ＥＩ ａ
＞２ ５年 （ 有效寿命数值计 算详见表 １ ）
【】 Ｂ ９ ８ ２０ ，铝 一 一 系舍金 牺 牲 阳极 【 ． １Ｇ ４４— ０２ 锌 铟 ｓ １
Ｙ 保 护 时 间 ，ａ （ ） ； 一 年
【
Ｉ 一 维持 保 护 电流 ，Ａ；取 总 保 护 电流 的 ０ ５； 雏 ． １ Ｋ 阳极 利 用率 ，取 ０８ ； ／一 ．５
—
—
一
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Ｑ一 阳极实 际电容量 ，２ ０ Ａ ・ ／ ｇ ６０ ａｋ。
单 桩 所 需 铝 阳极 重 量 计 算 结果 见 表 １ ，所 需 总重 量 为 ：
中 图分 类号 ：Ｔ ７ １ Ｕ ６
工 程 概 况
文献 标 识 码 ：Ａ
文 章编 号 ： １０ － ９ ３ （０ ２ ８ ０ ４ － ２ ０ ６ ７ ７ ２ １ ）０ － ２ ９ ０
一
、
合 用 房 平 台 区及 登 陆平 台 区 以 实 际 泥 面 线 为 准 ）不 涂 装 防腐 涂 料 ，采 用 牺 牲 阳 极 保 护 系 统 和 预 留 腐蚀 裕 量 联 合 保 护 （ 联
牺 牲 阳极 的使 用 寿 命 按 公 式
ｆ＝— ｆ：
ＥＩ ｎ
（） ，， － 一 １
内外 有众 多成 功 的 工程 先 例 。我 们 设 计 中需 要 注 意 的是 ，在 实
际工程 中， 须考虑 由于各种原 因引起 的桩不能打到设计标高的
影 响 ，根据 实 际打桩 情 况 ，调整 牺 牲 阳极 保 护 的 数量 和 位 置 。
２７７ ｋｇ。 ５
６ 设 计 结 果 ．
…
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＃ ： Ｚ Ｉ￣ Ｆ Ａ ］ ｎＲ ］ ｉ Ｉ ，
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３ 系 缆墩 的每根钢桩需 ２支 Ａ型牺牲阳极 ， ＃ 规格尺 寸为
１０ ３ ０ｘ （ ４ １ ８＋ １ ８ ×１ ０ ｍ ，重 量 为 １ ６ ５ ｇ ７ ） ７ｒ ａ １ ．ｋ ，共 ２ ４ 支 Ａ 型牺 牲 阳极 。 ７ ．牺 牲 阳极 使 用 寿命 核 算
时 维 护 涂 装 ， 以充 分利 用 涂 层 的 保 护 作 用 ，使 钢 管桩 的 使 用
缆墩 和 靠 船 墩 顶 部 和 钢 联 桥 底 部 之 间 的横 梁 、 柱 和 实 心 板 、 立 １ 座 综合 用 房 平 台 、 １ 座 海 管 登 陆平 台及 部 分 附属 设施 。墩 台均 采 用 高桩 墩 式 结 构 ，基 础 均 采 用 １ ０ ６ ０ ２ ０ ２ ｍｍ 嵌 岩 钢
用造 成 的 剥 离 除 外 ） ，施 工过 程 如 局部 损 坏 ，应 尽 快 修 复 。
（ ） 效 保 护 期 间 内 ， 牲 阳极 保 护 系 统 对 周 围环 境 无 ４ 有 牺
（ ）泥 下 区段 （ 头 区标 高 一 ３６ 以下 、 引桥 区 、综 ４ 码 ２ ．ｍ
污 染 ， 维护 方便 。
２ 铜 桩 所 需 保 护 电 流 ．
桩编 号
维持保 护 （ 一 ） 度 （ ） 度 （ ） 积 （ ） 积 （ ｍ ｍ ｍ ｍ ）
电流 （ ） Ａ
极 重量 极数 量 寿命 （ 、 年
（ ｇｊ 厦 型 号 ｋ
初 始 保 护 电流 ： ＝ Ｉ Ｓ水×ｉ 水＋Ｓ泥×ｉ （水 ４ 泥 ｉ ０ｍＡ／ ， ｍ。 ｉ＝０ 混 ２ ｍＡ／ ） ｍ 维持 保 护 电流 ：Ｉ ＝ ． 维 ０ ５ｘＩ
限为 ５ ０年 。
（ 有 效 保 护 期 间 内 ，钢 管 桩 的 保 护 电 位 应 控 制 在 ２）
一
（ ２）大 气 区 、浪 溅 区段 （ 高 １２ｌ 以上 ）采 用 涂 层 标 ． ｍ 保护 （ 层保护年 限为 ２ 涂 ５年 ） 。 （ ）水 位 变 动 区段 （ 高 一 ． ５ 一 ． ｍ ）和 水 下 区 ３ 标 ０ ７ ｍ １２ｌ 段 （ 高 一 ．５ 一 ２ ．ｍ ）采 用 涂 层 保 护 （ 层 保 护 年 限为 标 ０７ ｍ ３６ 涂 ２ ５年 ）加 牺 牲 阳极 保 护 系 统 联 合 防 腐 蚀 方 案 （ 合 保 护 年 限 联
毛 重 １ ６５ ｇ １ ．ｋ ，
备 注 ：钢 管 桩 海 泥 区长 度 及 面 积 以 １ ｍ 为 限 ，深 于 １ ０ Ｏ 米 基 本 为 无氧 区 ，不考 虑 牺 牲 阳极 保 护 。
＿
４ 牺 牲 阳极 发 生 电流 量 计 算 ．
阳极 发 生 电流量 计 算 。
，： 竺
合 保 护 年 限为 ５ ０年 ） 。
中 海 油 惠 州 炼 油 项 目码 头 工 程 （ 鞭 洲 港 区 ） 是 由中 国 马
海 洋 石 油 总 公 司 投 资 建 设 ，主 要 作 为 炼 油 项 目的水 上 收 发 设 施 ，负 责 原 油 的接 卸 作 业 ，是 原 料 进 厂 的 咽 喉 。 本 码 头 包 括 １个 ６ ５ 万 吨 级原 油 泊 位 （ 期 为 ３ 万 －１ 远 ０ 吨 级 泊 位 ） 和 １座 引桥 。码 头 部 分 包 括 ｌ座 工 作 平 台 、 ２座