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海洋阴极保护工程必须适应海洋环境的特点,实现监测监控一体化智能化

 

海底管道的腐蚀损伤源于两个方面:管道内腐蚀和管道外腐蚀。在实际工程中,作为海底管道外表面的防腐措施,多采用防腐涂层结合牺牲阳极阴极保护的复合防腐技术。海底管道外表面阴极保护工程利用电化学手段,由手镯状阳极向管道外表面提供充分的保护电流,以使管道外表面上的电位充分负移,从而达到防腐的目的。海底管道外表面全寿命期的安全性和可靠性对阴极保护系统的设计水平提出了越来越严格的要求。国内的阴极保护系统设计采用的是传统的基于规范的设计方法,无法实现对海底管道外表面全寿命期防腐系统状态演变的动态描述。目前,数值模拟计算技术在阴极保护系统设计中的作用已越来越重要。

  在海洋钢结构牺牲阳极阴极保护系统设计中,应用最广泛的规范是阴极保护设计针对海底管道外表面阴极保护系统设计,主要的设计规范包括海底管道牺牲阳极阴极保护系统和管线传输系统由于B401 规范的设计结果偏于保守且应用时间较久,因而在新建海底管道外表面阴极保护工程项目中仍有应用。

  外加电流阴极保护技术是三电极系统,即阴极(被保护体)、阳极和参比电极。是借助于参比电极来检测并控制保护体的防蚀电位。这种系统的缺点是靠近参比电极地区的阴极才能被控制在保护电位之内,因而阴极表面的保护电流密度是不均匀的,而且根据参比电极的特性,在基准电路内,不准有电流通过,为此,要求保护仪的输入阻抗高,况且参比电极因种种原因而损耗,使其具有不能长期使用的缺点。20世纪60年代出现了不用参比电极的二电极系统外加电流阴极保护专利。这是基于被保护体和惰性阳极之间的电位差来实现控制的,实际是依惰性阳极电位为基准。这个新的系统,在保护仪的设计、工艺安装方面都简化了,使用安装更加方便,值得研究、推广,今后远洋深海的保护系统更加需要。

  无论是牺牲阳极保护系统还是外加电流保护系统都必须适应于海洋环境的变化而变化。未来海洋高科技的竞争是极地海洋和深海、公海,这是人类在地球上的最后资源地。极地海洋环境的特点是超低温,深海海底环境的特点是高压、低温、贫氧,海洋生物群落以厌氧菌类为主体。阴极保护系统设备必须适应上述海洋环境的特点,阴极保护系统要和遥控遥感技术相结合,实现保护系统的监测监控一体化、智能化。除此之外,保护系统的安装、调试、要由水下机器人来完成,这是未来海洋阴极保护的美好蓝图。

 

 

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