导管架的防腐(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,导管架的防腐,一、概述,导管架防腐主要是油漆,(coating),、牺牲阳极,(sacrificial anode),和外加电流阴极,(impressed current,cathodic,protection),保护。,油漆保护应用于抗冰区、飞溅区和大气区，阴极保护应用于水下结构。,阴极保护和油漆配合使用的好处：,可以减少牺牲阳极的数量，这对对于设计寿命长和对结构重量比较敏感的平台很合适；,可以改善结构保护电流的分布，对于结构复杂的平台比较合适；,油漆还可以更好抵抗微生物的腐蚀。然而在导管架中，水下结构一般都不用油漆。,牺牲阳极的安装位置都在平台结构的里侧，减少海上安装或日后操作时受损的可能性。,二、油漆,由于导管架大部分结构都是水下结构，故油漆的范围比较少。,飞溅区由于经常受到波浪冲击，海冰影响，潮差变化，而且接近大气，容易受到氧化腐蚀，故在整个平台中，飞溅区防腐非常重要的，对油漆厚度要求高。,抗冰区除了受到飞溅区的环境外，还要抗击海冰的冲击，故要求更高，涂层厚度也最厚。,三、牺牲阳极,1.DNV RP B401,所述：海水中，钢铁相对,Ag/,AgCl,电位为,-0.8V,，故经保护的钢结构电位必须低于此电位，一般,-0.9V,就认为保护足够，理想的钢结构电位处于,-0.9V,和,-1.0V,之间（相对,Ag/,AgCl,），如果电位到,-1.1V,或更低，就发生过保护，此情况下，钢结构或释放氢气和氢离子，导致保护涂层剥离钢结构。此外氢气可能会被钢结构吸收，在高应力或钢结构本身内应力作用下形成释氢裂纹,(hydrogen induced stress cracking),。,2.,阳极设计和制造标准一般参考,DNV RP B401“Cathodic Protection Design”,和,GB4948-85“Sacrificial Anode of Al-Zn-In System Alloy”,。,3.,用于制造阳极的铝锭必须随机抽查,5%,。,4.,用于阳极制造的铁芯应具备可焊性（碳当量小于,0.45,，一般用,Q235,钢）。,5.,铁芯应表面喷砂至近白级，,24,小时内如果没有使用，或者有明显重新长锈，应重新喷砂。铁芯表面不能有油脂，杂质等。,6.,浇注前铁芯应该预热到,150-200,，铁芯和阳极的电阻应小于,0.001,欧。铁芯应位于阳极几何中心。,7.,铝锭熔融后加热到,750-800,后，保持温度，盛入容器，加入,Zn,，,In,（铟），,Cd,(,镉）等金属，搅拌使合金均匀分布。,8.,浇注时，每一炉取第一个和最后个样品用于化学分析和电化学试验。,9.,每一个阳极应打上钢印，包括：炉号，毛重，厂家名称，制造日期，标识号。,10.,牺牲阳极的质量标准,A),重量误差,每个阳极的毛重或净重误差应该在理论重量的,2%,之内。,所有阳极的总重量误差应该在理论重量的,0-2%,。,B),尺寸误差,长度误差：,25mm,宽度误差：,5%,设计误差,高度误差：,10%,设计误差,C),外观检验,表面夹层深度不能超过,10mm,。,表面缺陷不能通过敲打或填充等方法进行修正。,阳极表面不能有大的夹渣，细小夹渣不能超过表面积的,1%,。,阳极表面不能有纵向裂纹，对于横向裂纹，其宽度不能超过,5mm,。连续裂纹不能通过两个表面。裂纹深度不能超过表面到铁芯距离的,50%,。,收缩形成的坑，长宽不能超过,13mm,，宽度不能超过,6mm,。,阳极表面的边角，细小氧化物应打磨掉。,D),化学成分分析,每一熔炉的第一个和最后一个样品，应通过光谱方法进行化学成分分析。保证各个元素重量的百分比如下：,锌,zinc(Zn)2.5-4.5,铟,indium(In)0.025-0.035,镉,cadmium(,Cd,)0.01-0.02,铁,iron(Fe)0.13,（最大允许）,铜,copper(Cu)0.01,（最大允许）,硅,silicon(Si)0.10,（最大允许）,铝,aluminum(Al),剩余部分,E),电化学试验,每,10,个阳极应取一个按照,DNV RP B401,进行电化学试验，结果应满足：,单位质量的电容,=2500A.hr/kg(average),开路电位,=-1.10V(Ag/,AgCl,),闭路电位,=-1.05V(Ag/,AgCl,),F),破坏性试验,每一批至少取一个进行破坏性试验，在每个阳极上切,3,个截面，观察切口表面，总体上不能有可见气孔和夹渣。,11.,牺牲阳极的利用系数（,Anode utilization factor,）：,牺牲阳极腐蚀到一定程度后，由于支持阳极材料失效，以及阳极电阻增加等原因，会使阳极的功能变得不稳定，故设计中应加以考虑，在生产平台例行检测中也可作为更换依据。牺牲阳极的利用系数如下表：,阳极类型,利用系数,Long slender stand-off(length4 thickness),0.90,Long flush-mounted(length4 thickness),0.85,Short flush-mounted(length,4 thickness),0.80,Bracelet,half-shell type,0.80,Bracelet,segmented type,0.75,三、外加电流阴极保护,外加电流,(impressed current),阴极保护是一套传送,-,矫正电流和电压的装置，要求如果电流,/,电压过大能够报警并调整。电极一般是以钛,(titanium),、铌,(niobium),等为底质，表面镀上（或压上，焊上）铂,(platinum),的金属片。,它可以和牺牲阳极一起使用，阴极保护的好处是：减少结构重量。,不足之处是：对于结构复杂的构件保护不理想，系统容易在安装和操作过程受到损伤，所以容易产生过保护，因此须经常观察和调整。阴极保护系统不能应用于密闭舱室或通风不够的密闭区域，防止积聚大量氢气发生爆炸危险。,