秦海洋 張玉良 婁希杰

1.天津港實華原油碼頭有限公司,天津 300456

2.昆侖燃氣公司河北分公司,北京 100078

3.山東鄒城魯寧輸油處 273500

1 鋼管樁的腐蝕與防護

油碼頭鋼管樁的腐蝕大體可分為5個區(qū)域：大氣區(qū)、浪濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)和泥下區(qū)，這些區(qū)域的腐蝕條件和腐蝕特點不同，造成腐蝕率不盡相同。腐蝕較嚴重的是浪濺區(qū)和全浸區(qū)，浪濺區(qū)干濕交替，鹽分富集，陽光照射，海浪沖擊，從而形成了最苛刻的腐蝕環(huán)境；而全浸區(qū)受溶解氧、潮汐流速、溫度、鹽度、pH值以及污染因素和生物因素等的共同作用影響。潮差區(qū)和全浸區(qū)由于溶解氧濃度的不同而形成腐蝕電池，溶解氧多的潮差區(qū)成為陰極，腐蝕較輕，溶解氧少的海水全浸區(qū)成為陽極，腐蝕較重。

在未進行有效保護狀態(tài)下，鋼管樁會在潮差區(qū)和全浸區(qū)形成較嚴重的局部腐蝕，平均腐蝕速度可達0.3mm/a～0.4mm/a，局部腐蝕速度甚至可達1mm/a，易造成鋼管樁局部穿孔，甚至呈截斷狀態(tài)，嚴重地威脅著鋼管樁的安全使用。所以，對鋼管樁采取及時有效的防腐保護措施是非常必要的。

2 碼頭鋼管樁防腐蝕的基本情況

天津港實華原油碼頭共有鋼管樁147根，防腐蝕保護是使用了犧牲陽極和外加電流相結(jié)合的保護方式，其中，外加電流陰極保護系統(tǒng)包括5個保護單元：共5臺變壓整流器柜，44個輔助陽極，17個參比電極，17個防爆陽極接線盒，14個防爆參比電極接線盒，19個負極連接裝置等。

陰極保護系統(tǒng)采用遠程監(jiān)控模式，可對鋼管樁的電位進行實時監(jiān)控，由于遠程監(jiān)控只是對碼頭個別具有代表性的鋼樁電位進行監(jiān)控，并不能保證每根鋼管樁都得到保護，因此根據(jù)NACE規(guī)范需定期對陰極保護系統(tǒng)進行常規(guī)檢測（抽查部分鋼管樁）和全面檢測（全部鋼管樁），確保鋼管樁電位得到全面保護。

2013年夏季，對部分鋼管樁進行了水下探摸、腐蝕檢測等，發(fā)現(xiàn)部分鋼管樁的表面出現(xiàn)較為嚴重的腐蝕，潮差區(qū)和浪濺區(qū)的鋼管樁表面附著大量的水生物，鏟去水生物，可見鋼管樁表面因腐蝕而出現(xiàn)了魚鱗狀銹皮塊，敲掉銹皮塊可見明顯的銹蝕坑。

3 陰極保護系統(tǒng)的檢測內(nèi)容

每季度對碼頭陰極保護系統(tǒng)進行檢測，以確定陰極保護系統(tǒng)的效果，其中包括實時監(jiān)測和抽樣檢測的內(nèi)容。

1)檢查整流器柜的密封性是否良好。整流器柜暴露在強腐蝕的環(huán)境中，要求密封性必須良好，防止柜內(nèi)儀器儀表的腐蝕。

2)現(xiàn)場記錄5臺變壓整流器柜的輸出電流、輸出電壓及其參比電極電位，使用便攜式參比電極測量每個墩臺四周電位，分別在每個墩臺四周取點進行檢測，測量保護電位的分布情況，并且以此為依據(jù)對整流器的輸出進行調(diào)整。

3)使用夾鉗安培表對接入整流器的陰陽極電纜進行不斷電測試，測量電纜中的載流量，判斷電流輸出是否均勻。

4)測量參比電極地線和系統(tǒng)地線之間電阻，判斷整個系統(tǒng)的電連接是否完好。

5)實時監(jiān)測5臺變壓整流器柜的遠程輸出電流、輸出電壓及其17個參比電極電位。遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置每分鐘采集一次數(shù)據(jù)，系統(tǒng)在穩(wěn)定運行過程中，參比電極數(shù)值變化不大，而每分鐘采集數(shù)據(jù)導致數(shù)據(jù)量龐大，因此本報告采取每三天采集一個數(shù)據(jù)來表示。

4 檢測結(jié)果

2013年第四季度的檢測結(jié)果顯示鋼管樁的工作電壓和保護電流都在國標規(guī)定和設(shè)計要求的范圍內(nèi)，鋼管樁均達到保護要求，可以大大延長碼頭鋼管樁的使用壽命。

1)現(xiàn)場整流器柜密封性良好。

2)現(xiàn)場整流器輸出電流、輸出電壓正常，參比電極監(jiān)控正常，通過使用便攜式參比電極對各個墩臺周圍進行電位檢測，數(shù)據(jù)結(jié)果表明，整個碼頭處于外加電流系統(tǒng)保護范圍內(nèi)的鋼管樁電位均處于標準規(guī)定的-770mV至-1050mV內(nèi)。

3)根據(jù)夾鉗表測量數(shù)據(jù)結(jié)果可知，所有電纜的載流量基本均勻，陰極保護系統(tǒng)各個回路運行正常。

4)整個系統(tǒng)的各個地線電阻均低于1Ω，電聯(lián)接完好。

5)由遠程監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，所有參比電極電位均處于-770mV至-1050mV內(nèi)，根據(jù)JTJ230-1989《海港工程鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)定》陰極保護系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)。5臺變壓整流器柜輸出電流、輸出電壓工作正常。