利比里亚码头
钢管桩阴极保护技术方案
目录
TOC\o1-5\h\z\oCurrentDocument阴极保护设计书 3
\oCurrentDocument1概述 3
\oCurrentDocument2自然条件 3
\oCurrentDocument3设计要求 3
\oCurrentDocument4规范及标准 3
\oCurrentDocument5牺牲阳极保护设计指标 3
\oCurrentDocument6牺牲阳极保护设计计算 4
\oCurrentDocument8施工注意事项 9
\oCurrentDocument9使用期的维护和管理 9
一、阴极保护设计书
1概述
本工程位于利比里亚首都蒙罗维亚布什罗德岛，西临大西洋，是利比里亚最大的港口，也是西非的主要港口之一，老码头已经使用40年以上，所有钢管桩无防腐涂层。
钢管桩拟采用牺牲阳极阴极保护。
2自然条件
设计高水位：V1.17
设计低水位：V-0.11
3设计要求
3.1保护范围：为钢管桩水位变动区到桩尖外表面（包括水中、泥中等）。
3.2阴极保护系统设计寿命25年。
4规范及标准
4.1《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》JTS153-3-2007
4.2《铝-锌-铟系合金牺牲阳极》GB/T4948-2002
4.3《牺牲阳极电化学性能试验方法》GB/T17848-1999
4.4《CorrosionControlofSteelFixedOfforeStructuresAssociatedPetroleum
Production》NACEStandardRP0176-2003
4.5中交第二航务工程勘察设计院提供的图纸及有关数据
5牺牲阳极保护设计指标
5.1设计寿命
钢管桩牺牲阳极保护系统寿命为25年。
5.2保护效果
有效保护期间内，钢管桩的保护电位应控制在-0.85?-1.10V（相对于铜/饱和硫酸铜参比电极）。
6牺牲阳极保护设计计算
6.1阴极保护电流密度选取
根据钢管桩所处的地理位置、介质电阻率和钢管桩材质、表面状态等情况，参照《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》及《CorrosionControlofSteelFixedOfforeStructuresAssociatedPetroleumProduction》NACEStandardRP0176-2003，钢管桩各腐蚀区选择的保护电流密度见表1。
表1保护电流密度
保护区域
水位变动区及水下区
海泥区
保护电流密度
/(mA/m2)
初期
维持
末期
20
130
65
90
6.2牺牲阳极材料的选择
本工程牺牲阳极采用Al-Zn-In系合金牺牲阳极，表2、3是阳极的化学成分及电化学性能。
表2Al-Zn-In系合金的化学成分
化学兀素
Zn
In
Mg
Ti
杂质最大含量
Al
Si
Fe
Cu
余量
含量(％)
4.0?7.0
0.02?0.05
0.5?1.50
0.01?0.08
0.10
0.15
0.01
表3Al-Zn-In系合金的电化学性能
项目
开路电位
(V)(SCE)
工作电位
(V)(SCE)
实际发生电量
(A-h/Kg)
电流效率
(%)
溶解状况
性能
-1.18?-1.10
-1.12?-1.05
2600
90
产物容易脱落，表面溶解均匀
6.3保护面积计算
根据资料，钢管桩长度及保护面积计算结果列入表4：
序号
部位
桩直径
(m)
桩顶标
高(m)
水位变动区及水中区长度/根(m)
泥中区长度/根(m)
桩数(根)
水位变动区及水中区面积(m2)
泥中区面积(m2)
水中区所需保护电流(A)
初期
维持
末期
1
5IZZazHE力口
0.509
2.275
13.17
22.725
140
2946.87
5084.86
383.09
191.55
265.22
2
平台排架
0.509
2.275
13.17
22.725
9
189.44
326.88
24.63
12.31
17.05
3
西侧端部
靠船簇桩
0.85
3
13.17
19
7
246.06
354.98
31.99
15.99
22.14
4
125T靠
船簇桩
0.85
3
13.17
19
30
1054.52
1521.33
137.09
68.54
94.91
5
70T靠船
簇桩
0.55
3
13.17
19
40
909.78
1312.52
118.27
59.14
81.88
6.4钢桩所需保护电流
保护面积：SfxDxL
初期保护电流:
维持保护电流:
末期保