【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 最小局部厚度（ 181。m） ≥ 20 年 噴鋁 +封閉 250+60 Ac 鋁 +封閉 200+60 噴鋁 +封閉 +涂裝 250+30+100 Ac 鋁 +封閉 200+30+100 10～ 20 年 噴鋁 +封閉 150+60 Ac 鋁 +封閉 150+60 Ac 鋁 +封閉 +涂裝 150+60+100 噴鋁 +封閉 +涂裝 150+30+100 5～ 10 年 噴鋁 +封閉 100+30 Ac 鋁 +封閉 100+30 噴鋁 +封閉 +涂裝 100+30+60 Ac 鋁 +封閉 +涂裝 100+30+60 陰極保護(hù) 一般要求 陰極保護(hù)適用于海港工程平均 水位 以下鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕 . 陰極保護(hù)可采用犧牲陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)、外加電流保護(hù)系統(tǒng)或上述兩種系統(tǒng)的聯(lián)合。 對(duì)預(yù)應(yīng)力樁與鋼樁混合使用的工程宜才用犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)采用外加電流陰極保護(hù)方式時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行本規(guī)范的最大保護(hù)電位限制，不應(yīng)出現(xiàn)過(guò)保護(hù)現(xiàn)象。 陰極保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)綜 合考慮結(jié)構(gòu)因素和環(huán)境因素，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)收集如下資料，必要時(shí)可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定： （ 1） 鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、外形尺寸、表面狀況，與相鄰結(jié)構(gòu)物的關(guān)系； （ 2） 介質(zhì)的鹽度或化學(xué)成分（氯離子、鈣離子、硫酸根離子等）； （ 3） 介質(zhì)的溫度、含氧量、電阻率、 pH 值； （ 4） 波浪、潮位、海水流速、水中泥沙含量等； （ 5） 介質(zhì)的污染情況（氧化還原電位、化學(xué)耗氧量、硫酸鹽還原菌數(shù)等）。 陰極保護(hù)測(cè)量用參比電極應(yīng)具有極化小，穩(wěn)定性好，不易損壞，使用壽命長(zhǎng)等特性，并應(yīng)適用所處的環(huán)境介質(zhì)，其類型及主要技術(shù)性能可參照GB738799《船用參比電極技術(shù)條件》和表 選用。 常用參比電極的主要技術(shù)性能和適用環(huán)境表 名 稱 電極結(jié)構(gòu) 電位 （相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氫電極 V） 環(huán) 境 飽和甘汞電極 Hg/HgCl2（飽和 KCl） + 淡水 海水 飽和硫酸銅電極 Cu/ CuSO4（飽和） + 海水 、 淡水 、 土壤 海水氯化銀電極 Ag/AgCl（海水） + 海水 鋅合金電極 Zn 合金 海水、淡水、 土壤 海港工程鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù)電位應(yīng)符合表 。 鋼結(jié)構(gòu) 的保護(hù)電位表 環(huán)境、材質(zhì) 參比電極 Cu/CuSO4 Ag/AgCl Zn 合金 保護(hù)電位（ V） 含氧環(huán)境中的鋼 最 正 值 + 最負(fù) 值 + 缺氧環(huán)境中的鋼（有硫酸鹽還原菌腐蝕） 最正 值 + 最負(fù) 值 + 高強(qiáng)鋼（ σ s≥700MPa） 最正 值 + 最負(fù) 值 + 陰極保護(hù)面積包括水位變動(dòng)區(qū)、水下區(qū)和泥下區(qū)鋼結(jié)構(gòu)的表面積。鋼結(jié)構(gòu)的表面積根據(jù) 條的規(guī)定按幾何表面計(jì)算。 海 港 工 程 鋼結(jié)構(gòu)的初期保護(hù)電流密度可參照表 ，必要時(shí)可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。有防腐涂層的鋼結(jié)構(gòu)，可參照附錄 H 中的破損率取值 乘以 表 選值。 海 港 工 程 鋼結(jié)構(gòu)的初期保護(hù)電流密度 表 環(huán)境介質(zhì) 鋼結(jié)構(gòu)表面狀態(tài) 保護(hù)電流密度（ mA/m2） 初始值 維持值 末期值 靜止海水 裸鋼 100～ 130 55～ 70 70～ 90 流動(dòng)海水 裸鋼 150～ 180 60～ 80 80～ 100 海泥 裸鋼 25 20 20 海水堆石 裸鋼 60～ 90 40～ 50 50～ 75 海水中混凝土或水泥砂漿包覆 裸鋼 10～ 25 水位變動(dòng)區(qū)混凝土中 鋼筋 5～ 20 采用陰極保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)必須確保每一個(gè)設(shè)計(jì)單元或整體具有良好的通電連續(xù)性，其連接方式可采用直接焊接，焊接鋼筋連接或電纜連接。其連接點(diǎn)面積應(yīng)大于連接用鋼筋或電纜的截面積，連接電阻應(yīng)≤ 。 總保護(hù)電流量 I 可按式 ()計(jì)算： I=Σ In+If=Σ insn+If () 式中： I— 保護(hù)所需的總電流（ A）； In— 被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)各分部位的保護(hù)電流（ A）； in— 被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)各分部位的初期保護(hù)電流密度（ A/m2） sn— 被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)各分部位的保護(hù)面積（ m2） If— 其他附加保護(hù)電流（ A）。 犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù) 犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)系 統(tǒng)適用于電阻率小于 500Ω .cm 的海水或淡海水、位于平均 水位 以下的 海港工程 鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕。 犧牲陽(yáng)極材料應(yīng)具有足夠負(fù)的電極電位。在使用期內(nèi)應(yīng)能保持表面的活性，溶解均勻、腐蝕產(chǎn)物易于脫落，理論電容量大，易于加工制造，材料來(lái)源充足、價(jià)廉等特點(diǎn)。 海港工程中一般使用鋁合金或鋅合金犧牲陽(yáng)極。其材料品種、化學(xué)成分、電化學(xué)性能、金相組織、表面質(zhì)量等應(yīng)符合 GB4948《鋁 鋅 銦系合金犧牲陽(yáng)極》和 GB4950《鋅 鋁 鎘合金犧牲陽(yáng)極》的規(guī)定。 犧牲陽(yáng)極材料對(duì)環(huán)境的適用性參見(jiàn) 表 ，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)環(huán)境介質(zhì)條件和經(jīng)濟(jì)因素選擇適用的陽(yáng)極材料。 犧牲陽(yáng)極材料適用的環(huán)境介質(zhì) 表 陽(yáng)極材料 環(huán)境介質(zhì) 適用性 鋁合金 海水、淡海水（電阻率小于 500Ω .cm） 可用 海泥 慎重用 鋅合金 海水、淡海水（電阻率小于 500Ω .cm） 可用 海泥中 可用 犧牲陽(yáng)極的幾何尺寸和重量應(yīng)能滿足陽(yáng)極初期發(fā)生電流、末期發(fā)生電流和使用年限的要求，其型號(hào)、規(guī)格可按 GB4948 和 GB4950 選用，亦可另行設(shè)計(jì)。 犧牲陽(yáng)極的鐵芯結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證在整個(gè)使用期間與陽(yáng)極體的電連接，并能承受自重和使用環(huán)境所施加的荷載。其埋設(shè)方式和接觸電阻應(yīng)符合 GB4948 和GB4950 的規(guī)定。 犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)所需的陽(yáng)極數(shù)量 、重量、表面積 必須同時(shí)滿足 初期電流、維護(hù)電流、末期電流的需求 。犧牲陽(yáng)極的發(fā)生電流量和接水電阻可按附錄 C計(jì)算。犧牲陽(yáng)極的數(shù)量和使用年限可按附錄 D計(jì)算。 犧牲陽(yáng)極的布置應(yīng)使被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的表面電位均勻分布， 宜 采用均勻布置。犧牲陽(yáng)極的安裝位置應(yīng)滿足如下的要求： （ 1） 犧牲陽(yáng)極的 安裝 頂標(biāo)高與設(shè)計(jì)低水位的距離不 小于 ； （ 2） 犧牲陽(yáng)極的 安裝 底標(biāo)高與海泥面的距離不小于 ； 犧牲陽(yáng)極與被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)間的距離不宜小于 10cm，當(dāng)小于 10 cm 時(shí)宜在犧牲陽(yáng)極與被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)之間設(shè)屏蔽層。其尺寸可參照附錄 E 計(jì)算。屏蔽層的材料及技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合 GB7788《船舶及海洋工程陽(yáng)極屏涂料通用技術(shù)條件》的規(guī)定。 當(dāng)犧牲陽(yáng)極緊貼鋼結(jié)構(gòu)表面安裝時(shí)，除按規(guī)定裝配屏蔽層外，還應(yīng)對(duì)貼近鋼結(jié)構(gòu)表面的犧牲陽(yáng)極底面進(jìn)行絕緣涂裝。 犧牲陽(yáng)極的安裝方式可采用焊接、螺栓連接或電纜連接。 采用螺栓連接時(shí)應(yīng)采取妥善措施，確保 在犧牲陽(yáng)極的有效使用期限內(nèi)，犧牲陽(yáng)極與被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)之間的連接電阻不大于 。 采用電纜連接時(shí)，應(yīng)確保犧牲陽(yáng)極在陽(yáng)極的有效使用期限內(nèi)，與被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)有適當(dāng)?shù)木嚯x，并保證接頭和電纜的牢固程度、密封和絕緣性能。 外加電流保護(hù) 外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)一般包括輔助陽(yáng)極、直流電源、參比電極、檢測(cè)設(shè)備和電纜。 外加電流陰極保護(hù)用輔助陽(yáng)極的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求： （ 1） 輔助陽(yáng)極的性能應(yīng)符合 GB/T 7388《船用輔助陽(yáng)極技術(shù)條件》的規(guī)定；當(dāng)采用埋地式高硅鑄鐵陽(yáng)極時(shí)，其外觀、化學(xué)成分 及機(jī)械性能應(yīng)符合 GB8491《高硅耐蝕鑄鐵件》的有關(guān)規(guī)定； （ 2） 輔助陽(yáng)極應(yīng)以均勻布置為原則，確保鋼結(jié)構(gòu)各部位電流分布均勻，其數(shù)量和位置應(yīng)能保證鋼結(jié)構(gòu)各部位的保護(hù)電位符合 條要求； （ 3） 輔助陽(yáng)極的布置方式有遠(yuǎn)陽(yáng)極和近陽(yáng)極兩種。當(dāng)采用遠(yuǎn)陽(yáng)極布置時(shí)，應(yīng)采取措施避免或消除雜散電流對(duì)臨近鋼結(jié)構(gòu)和?？看暗挠绊?。遠(yuǎn)陽(yáng)極與被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的距離一般不超過(guò) 100m。 海港工程 鋼結(jié)構(gòu)常用的近陽(yáng)極布置方式有支架式和懸臂式。采用近陽(yáng)極布置時(shí)，應(yīng)避免局部過(guò)保護(hù)現(xiàn)象。輔助陽(yáng)極與被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的最小距離應(yīng)根據(jù)陽(yáng)極的輸出電流和介質(zhì)的電阻率等 確定，一般不應(yīng)小于。當(dāng)輔助陽(yáng)極與被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的距離小于 時(shí)，應(yīng)使用陽(yáng)極屏蔽層（板），其尺寸可按附錄 E計(jì)算； （ 4） 輔助陽(yáng)極的材料及幾何形狀應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)使用年限、使用條件、被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的形式、陽(yáng)極材料的性能和適用性綜合確定，常用輔助陽(yáng)極的性能和幾何形狀可參照附錄 F 選用； （ 5） 輔助陽(yáng)極接頭的水密性應(yīng)符合 GB/T7388 的規(guī)定，接頭的絕緣電阻應(yīng)大于1MΩ。其耐用年限應(yīng)與陽(yáng)極體的設(shè)計(jì)使用年限相一致； （ 6） 輔助陽(yáng)極的絕緣座，絕緣密封材料，陽(yáng)極電纜以及靠近陽(yáng)極的支架或陽(yáng)極保護(hù)套管，應(yīng)采用耐海水、耐堿、耐氯氣腐蝕的材料制成 ； （ 7） 應(yīng)根據(jù)使用條件和安裝方式，對(duì)陽(yáng)極體和陽(yáng)極電纜提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，以免發(fā)生機(jī)械損傷或破壞。 （ 8） 輔助陽(yáng)極的接水電阻可參照附錄 C 的相應(yīng)公式計(jì)算。 （ 9） 當(dāng)采用埋地式遠(yuǎn)陽(yáng)極時(shí)，必要時(shí)可考慮包填含碳回填料，以便降低陽(yáng)極的接地電阻，減少陽(yáng)極的初期消耗并克服氣阻現(xiàn)象。 外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的直流電源應(yīng)滿足如下要求： （ 1） 用作直流電源的整流器或恒電位儀，應(yīng)具有技術(shù)性能穩(wěn)定可靠，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，其外殼應(yīng)采用防干擾的金屬外殼，并應(yīng)進(jìn)行妥善的防腐處理； （ 2） 當(dāng)采用整流器作為直流電源時(shí)，其性能指標(biāo)、適應(yīng)環(huán)境的能力應(yīng)在設(shè)計(jì)中做出 明確的規(guī)定。 （ 3） 直流電源的輸出電流、輸出電壓應(yīng)根據(jù)使用條件、輔助陽(yáng)極的類型、被保護(hù)結(jié)構(gòu)所需電流和保護(hù)系統(tǒng)回路電阻計(jì)算確定，并參照 GB3220《船用恒電位儀技術(shù)條件》選用適當(dāng)?shù)囊?guī)格。 （ 4） 直流電源的輸出功率應(yīng)滿足保護(hù)所需的電流量，考慮到電流的分配效率，保護(hù)系統(tǒng)的總輸出功率應(yīng)大于由保護(hù)電流和輸出電壓所計(jì)算出的功率，直流電源的總功率可按式 及式 計(jì)算： 單臺(tái)直流電源功率 Pi（ W）： Pi=VI=(mii=1I? )2R （ ） 式中： V— 直流電源的輸出電壓（ V）； I— 直流電源的輸出電流（ A）； Ii— 每支陽(yáng)極的發(fā)生電流量（ A）； m— 單臺(tái)直流電源所擔(dān)負(fù)的陽(yáng)極數(shù)量； R— 陰極保護(hù)回路的總電阻（Ω），包括陽(yáng)極接水電阻、電纜導(dǎo)線電阻和介質(zhì)電阻。 直流電源總功率 W（ P）： W=K 1nii W?? （ ） 式中： K— 安全系數(shù)，其取值范圍為： ~； n— 直流電源的臺(tái)數(shù)； Wi— 單個(gè)整流器的輸出功率。 （ 5） 直流電源 的布置應(yīng)根據(jù)電源的臺(tái)數(shù)、鋼結(jié)構(gòu)的型式、平面布置條件、維護(hù)管理和經(jīng)濟(jì)因素確定。電源可集中布置在若干個(gè)控制室中，也可分散布置在被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)工程的相應(yīng)位置上。 參比電極的性能和使用環(huán)境應(yīng)符合 ，其規(guī)格、型號(hào)、技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)滿足 GB738799《船用參比電極技術(shù)條件》的規(guī)定；其使用年限及更換方式應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中予以明確。 參比電極的安裝位置和數(shù)量應(yīng)根據(jù)被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)和陰極保護(hù)系統(tǒng)的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)確定， 每 臺(tái)直流電源必須布置一個(gè)以上的參比電極 。 外加電流陰極 保護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備可采用 控制板或控制臺(tái)。根據(jù)平面布置和維護(hù)管理?xiàng)l件，可采用控制室集中控制，也可分散布置于工程結(jié)構(gòu)的相應(yīng)位置上。監(jiān)控設(shè)備應(yīng)滿足如下要求： （ 1） 監(jiān)控設(shè)備應(yīng)能適應(yīng)所處的環(huán)境條件，其使用溫度和相對(duì)濕度應(yīng)能滿足（ 2）的有關(guān)規(guī)定，當(dāng)采用戶外分散布置時(shí)，其保護(hù)性外殼應(yīng)能抵御海水飛濺、鹽霧、雨水、紫外線和海洋腐蝕介質(zhì)的侵蝕，測(cè)量導(dǎo)線和儀器的連接點(diǎn)應(yīng)做好相應(yīng)的絕緣密封。 （ 2） 監(jiān)控設(shè)備應(yīng)具有測(cè)量、調(diào)節(jié)并顯示鋼結(jié)構(gòu)保護(hù)電位、電源設(shè)備的輸出電流和輸出電壓等基本功能。在有條件的情況下，應(yīng)考慮采用具有遠(yuǎn)距離遙測(cè)、遙控功能和計(jì)算機(jī)分析、評(píng)估軟件的監(jiān)控設(shè)備。 （ 3） 監(jiān)控設(shè)備應(yīng)設(shè)有手動(dòng)檢測(cè)接線端子和備用參比電極接線端子，以便對(duì)儀器儀表、測(cè)量線路、參比電極的使用狀態(tài)進(jìn)行校核。 陰極保護(hù)用電纜一般包括電源電纜、陽(yáng)極電纜、陰極電纜和監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)量、控制電纜。 陽(yáng)極電纜和陰極電纜宜采用多股銅芯電纜，電纜護(hù)套應(yīng)具有良好的絕緣、抗老化、耐海洋環(huán)境和海水腐蝕性能，陰極、陽(yáng)極電纜芯橫截面積 S（ mm2） 可按式（ ）和式（ ）計(jì)算： S=ρ L/R （ ） 式中： L— 電纜長(zhǎng)度（ m）； ρ — 電纜的電阻率（Ω178。 cm）； R— 電纜電阻（Ω），由式（ ）計(jì)算： R=V/I （ ） 式中： I— 流經(jīng)電纜的電流（ A）； V— 電纜的允許壓降（ V）。 參比電極測(cè)量電纜應(yīng)選用耐海水腐蝕和耐老化的屏蔽電纜，參比電極電纜不應(yīng)緊靠動(dòng)力電纜，其屏蔽 層必須接地。 當(dāng)外加電流陰極保護(hù)系 統(tǒng)應(yīng)用于有易燃易爆氣體的環(huán)境中時(shí)，電源和檢測(cè)設(shè)備應(yīng)設(shè)置防爆裝置； 各種接線點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行絕緣密封，并置于密閉的接線盒中；