秦海洋 張玉良 婁希杰

1.天津港實(shí)華原油碼頭有限公司,天津 300456

2.昆侖燃?xì)夤竞颖狈止?北京 100078

3.山東鄒城魯寧輸油處 273500

1 鋼管樁的腐蝕與防護(hù)

油碼頭鋼管樁的腐蝕大體可分為5個(gè)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(diǎn)不同，造成腐蝕率不盡相同。腐蝕較嚴(yán)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(yáng)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(yáng)極，腐蝕較重。

在未進(jìn)行有效保護(hù)狀態(tài)下，鋼管樁會(huì)在潮差區(qū)和全浸區(qū)形成較嚴(yán)重的局部腐蝕，平均腐蝕速度可達(dá)0.3mm/a～0.4mm/a，局部腐蝕速度甚至可達(dá)1mm/a，易造成鋼管樁局部穿孔，甚至呈截?cái)酄顟B(tài)，嚴(yán)重地威脅著鋼管樁的安全使用。所以，對(duì)鋼管樁采取及時(shí)有效的防腐保護(hù)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(shí)華原油碼頭共有鋼管樁147根，防腐蝕保護(hù)是使用了犧牲陽(yáng)極和外加電流相結(jié)合的保護(hù)方式，其中，外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)包括5個(gè)保護(hù)單元：共5臺(tái)變壓整流器柜，44個(gè)輔助陽(yáng)極，17個(gè)參比電極，17個(gè)防爆陽(yáng)極接線盒，14個(gè)防爆參比電極接線盒，19個(gè)負(fù)極連接裝置等。

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

2013年夏季，對(duì)部分鋼管樁進(jìn)行了水下探摸、腐蝕檢測(cè)等，發(fā)現(xiàn)部分鋼管樁的表面出現(xiàn)較為嚴(yán)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(hù)系統(tǒng)的檢測(cè)內(nèi)容

每季度對(duì)碼頭陰極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，以確定陰極保護(hù)系統(tǒng)的效果，其中包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和抽樣檢測(cè)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(qiáng)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(chǎng)記錄5臺(tái)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(cè)量每個(gè)墩臺(tái)四周電位，分別在每個(gè)墩臺(tái)四周取點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)量保護(hù)電位的分布情況，并且以此為依據(jù)對(duì)整流器的輸出進(jìn)行調(diào)整。

3)使用夾鉗安培表對(duì)接入整流器的陰陽(yáng)極電纜進(jìn)行不斷電測(cè)試，測(cè)量電纜中的載流量，判斷電流輸出是否均勻。

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

5)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)5臺(tái)變壓整流器柜的遠(yuǎn)程輸出電流、輸出電壓及其17個(gè)參比電極電位。遠(yuǎn)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(yùn)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(dǎo)致數(shù)據(jù)量龐大，因此本報(bào)告采取每三天采集一個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)表示。

4 檢測(cè)結(jié)果

2013年第四季度的檢測(cè)結(jié)果顯示鋼管樁的工作電壓和保護(hù)電流都在國(guó)標(biāo)規(guī)定和設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)，鋼管樁均達(dá)到保護(hù)要求，可以大大延長(zhǎng)碼頭鋼管樁的使用壽命。

1)現(xiàn)場(chǎng)整流器柜密封性良好。

2)現(xiàn)場(chǎng)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(duì)各個(gè)墩臺(tái)周圍進(jìn)行電位檢測(cè)，數(shù)據(jù)結(jié)果表明，整個(gè)碼頭處于外加電流系統(tǒng)保護(hù)范圍內(nèi)的鋼管樁電位均處于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的-770mV至-1050mV內(nèi)。

3)根據(jù)夾鉗表測(cè)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(hù)系統(tǒng)各個(gè)回路運(yùn)行正常。

4)整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)地線電阻均低于1Ω，電聯(lián)接完好。

5)由遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)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(hù)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。5臺(tái)變壓整流器柜輸出電流、輸出電壓工作正常。