海底管道陰(yin)極(ji)保護(hu)
海底管道是指安裝(zhuang)在海水下的輸(shu)送管道，可以分為(wei)以下幾類：海底管道，海岸管道，深海管道，包括輸(shu)送石油、天然氣(qi)、海水、淡水和汙水管道，總體來說，海水的平均低電(dian)阻簡化了海底管道的陰(yin)極(ji)保護(hu)操作。最適合用於(yu)保護(hu)海底管道的陽(yang)極(ji)是手鐲式陽(yang)極(ji)。影響海水中電(dian)流需求量的因素有溫度、鹽度以及洋流。通常情況下，溫度是最主要的因素。海底管道上的手鐲式陽(yang)極(ji)通常沿著(zhuo)管線(xian)排列，中間有一定的間隔。手鐲式陽(yang)極(ji)的標(biao)準(zhun)材料是鋁(lv)-鋅(xin)-銦，但有些時候也會用到鋅(xin)陽(yang)極(ji)。如果管道表麵溫度超過50℃，手鐲式鋅(xin)陽(yang)極(ji)就不適用了。當管道處於(yu)高溫環(huan)境中，我們(men)建議使用其他種類的陽(yang)極(ji)，沿著(zhuo)管線(xian)排列並且用電(dian)纜連接到管道上。
管道與(yu)陽(yang)極(ji)的電(dian)氣(qi)連接用銅電(dian)纜進(jin)行，銅電(dian)纜熱(re)焊在鐵芯與(yu)管道之間，管道的陰(yin)極(ji)保護(hu)需要在管道表麵提供足夠(gou)的電(dian)流，這樣可以降低管道與(yu)電(dian)極(ji)之間的電(dian)位，從而使外部腐蝕(shi)變得非常微弱。
為(wei)了達到更好的防腐保護(hu)效果，可以在管道表麵使用陰(yin)極(ji)保護(hu)與(yu)適合的塗層相結合的方法，較短的管道可以在兩端安裝(zhuang)陽(yang)極(ji)。這種方法特別適用於(yu)海洋平台內(nei)的管道。如果管道與(yu)平台之間有電(dian)氣(qi)連接，也可以將陽(yang)極(ji)裝(zhuang)在平台上，同樣能夠(gou)達到保護(hu)管道的目的。
陰(yin)極(ji)保護(hu)參(shen)數的選取，主要包括保護(hu)電(dian)位和保護(hu)電(dian)流密度。
1. 保護(hu)電(dian)位
海底管線(xian)鋼結構的陰(yin)極(ji)保護(hu)電(dian)位見表1。
表1 海底管線(xian)鋼結構的陰(yin)保電(dian)位
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海底環(huan)境 |
保護(hu)電(dian)位範(fan)圍(wei)（Ag/AgCl） |
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通氣(qi)良好或低SRB、硫化物含量 |
-0.80～-1.05 |
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厭氧環(huan)境或高SRB、硫化物含量 |
-0.90～-1.05 |
2. 保護(hu)電(dian)流密度
保護(hu)電(dian)流密度的大小主要與(yu)海底沉積物的類型、海底沉積物影響因素、氧含量、鹽分和陰(yin)離子等有關(guan)。這些因素的變化可使保護(hu)電(dian)流密度在較大範(fan)圍(wei)內(nei)波動鋼結構在不同海底環(huan)境中的保護(hu)電(dian)流密度見表2。
表2 最小保護(hu)電(dian)流密度
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塗層與(yu)環(huan)境 |
保護(hu)電(dian)流密度/(mA/m2) |
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初始 |
平均 |
最終 |
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裸鋼，海泥 |
25 |
20 |
15 |
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防蝕(shi)塗層+混凝土配重層，海水 |
2 |
9 |
15 |
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防蝕(shi)塗層+混凝土配重層，海泥 |
1 |
3 |
5 |
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厚膜塗層，海水 |
5 |
18 |
30 |
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厚膜塗層，海泥 |
3 |
6 |
10 |
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薄膜塗層，海泥 |
0.5 |
5 |
9 |
注：當海底管線(xian)輸(shu)送熱(re)介質(zhi)時，上表所列數據(ju)溫度每升高1℃（由25℃開始），對(dui)厚膜塗層保護(hu)電(dian)流密度影增加0.2mA/m2，對(dui)薄膜塗層應(ying)增加1mA/m2。
海底管線(xian)用犧(xi)牲陽(yang)極(ji)一般有兩種形狀：一種是鐲式陽(yang)極(ji)；一種是長條狀陽(yang)極(ji)。如果環(huan)境溫度較低，采用鐲式陽(yang)極(ji)固定在管道上；如果環(huan)境溫度較高，為(wei)了避免犧(xi)牲陽(yang)極(ji)消耗過快，可采用陽(yang)極(ji)床，這與(yu)陸上犧(xi)牲陽(yang)極(ji)保護(hu)類似。
