陰極保護新型陽極在海洋工程鋼結(jié)構(gòu)的研究

徐景林 崔國慶 賈必玉 劉亞杰 吳敏敏(海洋石油工程（青島）有限公司,山東青島266520)

陰極保護新型陽極在海洋工程鋼結(jié)構(gòu)的研究

徐景林 崔國慶 賈必玉 劉亞杰 吳敏敏(海洋石油工程（青島）有限公司,山東青島266520)

隨著建筑事業(yè)的全面發(fā)展，海洋工程鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也逐漸地廣泛。在為了能夠使得陽極保護設(shè)計體系得到整體性的完善，其不僅需要對其進行基礎(chǔ)的物料概算，還要達(dá)到相應(yīng)的保護需求。本文主要針對陽極保護新型陽極在海洋工程鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進行分析，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施。

陰極保護；新型陽極；海洋工程；鋼結(jié)構(gòu)

在進行陰極保護的過程中，其通常需要采用多種不同的形式使得材料的整體應(yīng)用效率得到相應(yīng)的提高。為了能夠使得陽極的表面積的數(shù)值更加合理，其需要通過內(nèi)部模擬數(shù)值的整體保護對系統(tǒng)進行試驗測量。這樣，就能對其陰極保護效果進行對照比較。并通過電化學(xué)的實際性能進行其整體的性質(zhì)分析。從而使得新型陽極電化學(xué)性能發(fā)生一定的變化。最終使得陽極的重量得到降低，避免陽極發(fā)生階段性的腐蝕。

1 陰極保護新型陽極在海洋工程鋼結(jié)構(gòu)的試驗

1.1 試驗水槽

在室內(nèi)陰極的整體保護過程中，其首先需要對模擬試驗的水槽變化趨勢進行相應(yīng)的分析。其內(nèi)部容積的整體設(shè)計趨勢通常在600 mmX 1 050 mm。[1]為了能夠使得其水槽的整體導(dǎo)電效率得到相應(yīng)的提高，其需要對海水進行一定程度的稀釋。這樣，其海水與自來水就能形成一定的配置。在進行靜置約2h以后，其甘汞電極(SCE)檢測Ag/AgX的電極參數(shù)同樣會發(fā)生一定程度的變化。從而使得陽極電位的變化趨勢極不明顯。因此，其需要對其試樣的電位變化數(shù)值進行樣點的檢測，這樣其開路電位的數(shù)值就會逐漸地變得精確。

1.2 試樣

在進行試樣的過程中，其首先需要對陰極區(qū)域選用不同的鋼板進行護墊。其鋼板的型號一般為1 000 mm X 600 mm X 3 mm。其可以先采用360號砂紙進行相應(yīng)的打磨。在對其表面的銹跡進行相應(yīng)的去除以后，然后利用相應(yīng)的化學(xué)藥品對其進行相應(yīng)的擦拭。通常較為常見的藥劑為丙酮。在整體的形態(tài)的設(shè)計上，其需要對其兩層不同的試板進行相應(yīng)的試驗。通常情況下，應(yīng)用較多的是PVC板。其作為一種隔絕材料具有十分顯著的應(yīng)用效果。在鋼板的整體試驗過程中，其需要對其整體的布置方位進行相應(yīng)的配置。并對各種安裝方式以及體系結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的程序優(yōu)化。在相同的布設(shè)方位中，其需要對陽極試樣體系進行相應(yīng)的程序優(yōu)化設(shè)計。這樣在對比的實驗過程中，其陽極的試樣方式就能通過多種不同的方式體現(xiàn)出來。最終使得陽極的試樣更為合理。[2]

2 陰極保護新型陽極在海洋工程鋼結(jié)構(gòu)的測量系統(tǒng)分析

2.1 室內(nèi)人工系統(tǒng)的模擬

在進行人工系統(tǒng)的測量過程中，其需要對鋼板試樣的結(jié)構(gòu)進行較為明確的分析。同時，在人工系統(tǒng)的整體模擬中，其需要對鋼板的暴露面進行鋼板參數(shù)的對比。與此同時，其需要對15個電位進行數(shù)據(jù)性的檢測。

從位置的分布上我們能夠就十分清晰的看到其鋼板以及陽極的位置分布情況。在進行試驗的過程中，其需要采用準(zhǔn)確度為U.U2級的旋轉(zhuǎn)式直流電阻箱作為檢測陽極發(fā)生電流的采樣電阻。同時，在整體的電位的檢測過程中，其需要對各個電阻的變化情況進行附帶數(shù)據(jù)性的檢測。其整體的試驗溫度大約在21℃.其相應(yīng)的PH數(shù)值為7.39。在對溶解氧的整體參數(shù)的測量中，其電導(dǎo)率的數(shù)值大約在10.72左右。[3]在進行室內(nèi)自動化數(shù)值的整體模擬中，其自動化測量系統(tǒng)的參數(shù)可以采用試樣鋼為基礎(chǔ)，采用精密測量電阻進行線板的數(shù)據(jù)處理。其通常會采用存儲器進行陽極數(shù)據(jù)的綜合分析，這樣就能使得整體的電阻率與采樣電阻的數(shù)值更加明確。

3 測量結(jié)果與討論

3.1 人工測量系統(tǒng)試驗結(jié)果

在室內(nèi)陰極數(shù)值的整體保護中，其需要對其進行綜合性的對比實驗分析。其陽極參數(shù)

A-O1為長直翼型陽極試樣。通過相應(yīng)的測量，其得到相應(yīng)的質(zhì)量參數(shù)。其樣板試樣質(zhì)量參數(shù)在23.5g，其樣板的整體面積大約在31.7cmz。其通過不同的質(zhì)量參數(shù)使得樣板達(dá)到全自動化的參數(shù)處理。其整體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示：

從上圖中我們能夠十分清晰的看到在全自動化采樣的過程中，其需要對多個電極板進行通電試樣，并進行采樣電阻的數(shù)據(jù)獲取。這樣，鋼板的重量值就能在第一時間進行確定。從而使得整體的化學(xué)反應(yīng)參數(shù)更加精確。使得陰極得到整體保護。

3.2 自動測量系統(tǒng)試驗結(jié)果

在進行自動測量的整體對比中，其首先需要對陽極的參數(shù)變化進行相應(yīng)的參數(shù)對比。其初期的發(fā)生電流值在海洋工程中也會發(fā)生不同程度的變化。陰極的電流值在不同的階段會發(fā)生不同程度的變化。在曲線的整體波動中，其電流值的整體波動在35~42MA之間。由此可見，當(dāng)陰極得到保護時，其電流值相對較為穩(wěn)定。[4]

4 結(jié)語

陰極保護新型陽極在海洋工程鋼結(jié)構(gòu)的研究十分關(guān)鍵，其能夠使得鋼結(jié)構(gòu)的陰極得到良好的保護。在進行整體的設(shè)計中，其首先需要對鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系進行相應(yīng)的參數(shù)優(yōu)化。并做好相應(yīng)的系統(tǒng)測量參數(shù)分析。并對測量結(jié)構(gòu)進行全面性的討論。最終使得鋼結(jié)構(gòu)的陰極得到較好地保護。

[1]高聰,黃志強,王志強.海洋工程鋼結(jié)構(gòu)陰極保護新型陽極的研究[J].腐蝕與防護,2015,(11):1086-1089.

[2]孫榮.導(dǎo)管架平臺外加電流陰極保護系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].大連理工大學(xué),2015.

[3]蘭志剛.海洋石油平臺導(dǎo)管架陰極保護數(shù)值仿真研究[D].中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）,2012.

[4]武烈,陳仁興.新型深井陽極地床在陰極保護工程中的應(yīng)用[J].材料開發(fā)與應(yīng)用,1999,(04):41-43.