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小型船闸横拉钢闸门强制电流法阴极保护

作者
中国腐蚀与防护网
来源
中国腐蚀与防护网
发布时间
2013-06-04
关键词
阴极保护, 强制电流, 小型船闸
领域
腐蚀领域
摘要
小型船闸横拉钢闸门强制电流法阴极保护
正文
1. 工程概况 裕溪口是目前长江下游最大的机械化煤港，主要承担淮北、淮南煤矿到华东的煤炭运输中转任务。 钢闸门在一般江河水中，其均匀腐蚀速率比海水中低，但局部腐蚀有时则是很严重的。采用涂料与强制电流法联合保护挡潮闸、节制闸已有成功的实例，但在船闸钢闸门特别是横拉门上如何实施当时无先例，借此，该试验选择在裕溪口船闸门上进行。 裕溪口船闸闸门长195m，宽15m，上、下两扇钢闸门的表面积约为2582m2，其水下面积约为2100m2。 2. 保护参数的选取 （1）保护电流密度 据室内测出的涂漆钢片在裕溪河水中的静态极化曲线，得到保护电流密度约为2mA/m2，考虑到以后油漆损坏，故设计时取5mA/m2。 （2）保护电位 涂漆钢片在裕溪河水中的自然腐蚀电位为-600mV左右(SCE)，其析氢电位为-1200mV，故最大保护电位不应负于-1200mV，这是因为被保护表面处于析氢状态下，不仅会因其表面pH值增大产生碱腐蚀而导致保护效果降低，而且大量的氢气析出会使漆膜鼓泡破坏。 3. 辅助阳极的布置与安装 （1）阳极材料的选择 适用于淡水介质的辅助阳极材料有钢铁、高硅铸铁以及镀铂钛等。综合考虑，决定采用Φ22 mm、长10m的圆钢，其消耗率按9kg/(A·a)、利用率按60%计，每只阳极可使用5年左右。 （2）阳极数量及其布置 通过多次试验比较，决定在闸门的面板上布置8根圆钢作阳极，因闸门门库墙所限，阳极离面板最大距离只能是10cm；闸门的框架如果也布置8根阳极，则会因其表面积大、结构复杂而使得保护电位分布不均，因此，在框架上布置两排阳极，每排8根，从而使总的保护电位分布均匀，其电位分布见表1、表2。 表1 通电保护前闸门的自然电位（CSE） 测点所对应的的阳极编号 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 面板电位/-mV 568 561 585 577 599 576 594 571 597 573 598 580 598 573 600 563 624 573 602 580 609 579 506 580 596 582 577 578 601 578 框架电位/-mV 581 507 577 577 586 573 506 579 585 579 590 576 598 567 579 568 585 575 585 582 590 575 582 580 590 578 576 588 586 577 表2 通电后闸门的保护电位（CSE） 测点所对应的的阳极编号 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 测点处的水流速/(m/s) 面板电位/-mV 818 763 715 783 925 844 880 841 950 855 801 845 950 905 711 704 715 721 750 789 915 841 825 820 970 785 799 763 915 815 1.5 3 框架电位/-mV 732 682 765 780 835 847 730 783 855 857 819 814 930 844 744 743 838 770 721 770 860 890 760 784 878 800 745 756 910 760 1.5 3 （3）阳极安装 由于每天有许多大小船只过闸，闸门上布置的长圆钢易遭碰撞，致使圆钢变形，甚至碰到闸门而造成短路，因此，必须在正常水位上下增加阳极支点。长阳极上端处于大气中，自顶端铁帽上焊接引线，在焊接点用环氧树脂密封。 （4）电缆的引出方式 对横拉式钢闸门的阳极、阴极电缆和参比电极导线的引出，采用触点式引线，通过两组触头，使闸门全开或全闭时电路接通，在闸门开或关的运行过程中电路断开。考虑到闸门的行进误差和闸门振动等因素，自行设计了大面积接触的铜触头，安装运行后，接触可靠，效果理想。 4. 直流电源的选择 经计算，需电流11A，要求直流输出电压8.8V。故本试验每扇闸门采用一台稳压电源(60V，6A)和一台恒电位仪(12V，5A)。 5. 保护效果 通电保护后，闸门的电位基本上都达到保护电位（见表2）。利用船闸停航大修时，对闸门的锈蚀情况又做了实地检查。其结果表明：实施阴极保护的钢闸门水下部位，基本不锈，用手抹去已脱落的面漆和底漆，能露出金属光泽。而没有实施阴极保护的钢闸门，腐蚀却十分严重，有的框架角钢边缘已被腐蚀得薄如刀口，证明阴极保护效果是十分明显的。

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