陰極保護(hù)的控制與維護(hù)

  為控制陰極保護(hù)的有效性，應(yīng)根據(jù)具體構(gòu)筑物的特點(diǎn)，在一定距離上，測(cè)量電解質(zhì)溶液里受保護(hù)的目的物的電位。陽極和測(cè)量電極用電視攝像機(jī)監(jiān)控。在海水里測(cè)量極化電位時(shí)，沒有必要中斷陰極保護(hù)電流，因?yàn)楹Ｋ辛己玫膶?dǎo)電性，歐姆電壓降可以忽略不計(jì)所以只需要考慮將通電電位與保護(hù)電位準(zhǔn)則進(jìn)行比較[見式(2-34)]。在海水里測(cè)量時(shí)要采用銀-氯化銀-飽和KC1參比電極[6]，雖然Cu-CuSO:參比電極在土壤里進(jìn)行測(cè)量時(shí)非常有效，但在海水里，它對(duì)氯離子擴(kuò)散非常敏感并與它們反應(yīng)，從而改變了參比電位。

  假如只有 Cu-CuS0,參比電極，殼體里應(yīng)當(dāng)灌裝飽和硫酸銅溶液并確保其不存在氣室，重新使用前應(yīng)將殼體倒空，銅棒必須徹底清潔到露出金屬本色，并重新灌裝電解質(zhì)溶液。16.7.1 生產(chǎn)平臺(tái)

  構(gòu)筑物經(jīng)過調(diào)試正式投入運(yùn)行后，應(yīng)在適宜時(shí)間對(duì)采用犧牲陽極保護(hù)的海洋平臺(tái)進(jìn)行電位測(cè)量。在安裝強(qiáng)制電流保護(hù)裝置的地方，應(yīng)在調(diào)試階段用固定的內(nèi)裝式測(cè)量電極測(cè)量電位和陽極電流。

  如圖16-12所示，在潛水員協(xié)助下，可以有兩種方式監(jiān)控電位[31。在圖16-12(a)中，潛水員手持參比電極盡量靠近構(gòu)筑物，并用無線電話把所在位置傳到甲板上，在甲板上記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，這種方法只適用有覆蓋層的構(gòu)筑物。在圖16-12(b)中，潛水員手持內(nèi)裝參比電極并有數(shù)字顯示屏的儀器，用接觸探針與該構(gòu)筑物實(shí)現(xiàn)電連通[11]。潛水員用無線電話轉(zhuǎn)述所在位置和電位讀數(shù)。但是，由于構(gòu)筑物上常附著海洋生物，這些海洋生物很難除去，即使投人大量資金也只能局部清除，所以實(shí)際上探針并非總是有效實(shí)現(xiàn)電連通[32]

  甲板上的技術(shù)人員完全依靠潛水員傳遞的信息，而這些信息并不可靠，而且也不能再現(xiàn)。因此，需要額外借助電視攝像機(jī)進(jìn)行這樣的測(cè)量，甲板上的技術(shù)人可以通過錄像帶記錄測(cè)量位置和電位。圖16-12(a)的方案是比較有利的，因?yàn)閰⒈入姌O可以和電視攝像機(jī)組合在一起。在測(cè)量電位的同時(shí)，可以了解陽極的現(xiàn)狀、它們可能的鈍化狀態(tài)、陽極的損耗狀況等，如果海洋生物會(huì)妨礙陽極的正常使用，可以除去海洋生物。平臺(tái)每年進(jìn)行一次例行外觀檢查，此時(shí)也要進(jìn)行電位測(cè)量。強(qiáng)制電流保護(hù)裝置需要處于連續(xù)監(jiān)管下，這樣可以在早期發(fā)現(xiàn)任何缺陷，及時(shí)采取措施進(jìn)行修補(bǔ)。

16.7.2 港口構(gòu)筑物

  港口構(gòu)筑物非常容易接近，檢測(cè)時(shí)不受海浪影響。鋼樁接地一點(diǎn)問題也沒有，可以從碼頭上進(jìn)行這方面的作業(yè)(見圖16-13的左側(cè))。對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)筑物，假如在它們的結(jié)構(gòu)上無法實(shí)現(xiàn)可靠的接觸，就必須在船上進(jìn)行測(cè)量(見圖16-13的右側(cè))。在用強(qiáng)制電流保護(hù)的裝置上，能否進(jìn)行斷電電位測(cè)量以及是否要將IR降分量考慮在

內(nèi)，這都取決于港口水質(zhì)的導(dǎo)電性，通常導(dǎo)電率是相當(dāng)高的，只有極少數(shù)內(nèi)陸港口需要在這方面增加額外的費(fèi)用。16.7.3 海底管道

因?yàn)楹５坠艿朗怯脿奚枠O保護(hù)的，所以檢測(cè)長(zhǎng)距離海底管道的陰極保護(hù)的費(fèi)用是非常高的。那些距離很短的采用強(qiáng)制電流保護(hù)的管道不在本節(jié)討論范圍，因?yàn)樗鼈儾捎玫氖莾?nèi)裝式測(cè)量電極，預(yù)期它們的監(jiān)測(cè)不會(huì)有什么問題。

對(duì)于海底管道，有四種方案可以用來監(jiān)控陰極保護(hù)的作用[11,31,33~36]。圖16-14所示為監(jiān)控海底管道的陰極保護(hù)的四種方案。

(1)用電纜連接測(cè)量船與管道，用電纜把測(cè)量船與平臺(tái)連接起來，用遙控小車操縱參比電極。如果在淺海水域，可以從船上在管道上方直接進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果管道長(zhǎng)度超過20km，敷設(shè)電纜就非常困難。

(2)測(cè)量參比電極之間電位差按此方法，將參比電極附裝在遙控小車的供電電纜上。在此小車上另有兩個(gè)電極，當(dāng)小車沿管道行走時(shí)，根據(jù)這些電極之間的電位差數(shù)據(jù)就能說明犧牲陽極的有效性、缺陷所在位置和電流截取量、通電電位等。3.6.2節(jié)詳細(xì)說明了電位差的評(píng)價(jià)方法。根據(jù)該海洋平臺(tái)初始的電位差，用3.7.2節(jié)說明的方法測(cè)量的電位就能夠確定是否不必考慮在此管道里的歐姆電壓降。

所有測(cè)量數(shù)據(jù)都記錄在磁帶上，這樣在測(cè)量過程中可以進(jìn)行必要的檢查，之后又能用計(jì)算機(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)。這種方法已經(jīng)在實(shí)踐中經(jīng)過試驗(yàn)，準(zhǔn)確度相當(dāng)高。

(3)磁感應(yīng)法將一根探針越過管道，其能夠得出用磁感應(yīng)法測(cè)定的正在流動(dòng)的保護(hù)電流量、被測(cè)量的實(shí)際陽極的作用、檢測(cè)出的缺陷面積等，在缺陷部位和在一定距離安裝的陽極上能夠記錄到增加的電流量?，F(xiàn)在這種方法已經(jīng)頻繁使用，特別是與方案(2)結(jié)合起來采用。

(4)有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸功能的電極電位探頭技術(shù)已經(jīng)發(fā)展，可以用浮力浮子把探頭系泊在管道附近，并與管道實(shí)現(xiàn)電連通。只能從測(cè)量船上用代碼信號(hào)才能啟動(dòng)這些探頭工作，它們讀出電位值并用聲納技術(shù)傳送回測(cè)量船。探頭的電池必須定期更換，這需要大量探頭，而且它們有被拖網(wǎng)損壞的危險(xiǎn)。

方案(1)~(3)原則上僅適用于未埋地的海底管道，否則，探針無法精確地在海底管道上方定位。如果是埋地的海底管道，除了所述方法外，有必要根據(jù)它們的深度和到遙控小車的距離來確定它們的位置。