第八章 阴极保护技术规格书

第八章 阴极保护技术规格书

目 录

1 一般规定 ................................................. 1 2 阳极材料 .................................................. 1 3 焊接 ...................................................... 3 4 其它 ..................................................... 5

1 一般规定

1.1总则

本技术规格书适用于福州港罗源湾港区可门作业区码头10号、11号泊位工程之码头和引桥水工结构钢管桩的阴极保护的牺牲阳极产品。外径φ1300ｍｍ的桩数为288根；外径φ1000ｍｍ的桩数为278根。阳极采用Al-Zn-In-Mg-Ti高效铝阳极，阳极的规格尺寸为1600×（200＋210）×220mm，每块阳极的合金净重为181kg/块，毛重为190kg/块，共576块；阳极的规格尺寸为1500×（170＋200）×180mm，每块阳极的合金净重为122kg/块，毛重为130kg/块，共556块。 1.2设计依据

（1）JTJ230—89 《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》 （2）JTJ254—98《港口工程桩基规范》

（3）GB/T4948—2002 《铝-锌-铟系合金牺牲阳极》

（4）GB4948—85 《铝-锌-铟系合金牺牲阳极化学分析方法》 （5）GB156—86《港工设施牺牲阳极保护设计和安装》

1.3牺牲阳极阴极保护系统寿命为25年，25年后根据使用和监测的实际情况重新安装牺牲阳极。

1.4在25年保护期内，钢管桩保护电位应在-0.85～-1.10V范围内。 1.5铝合金阳极全部安装完毕7天后，钢管桩电位应全部达到设计保护电位。

2 阳极材料

2.1阳极规格

2.1.1阳极数量、规格型号

阳极数量 单支阳极单支阳极 总 阳 极 总 阳 极 阳极尺寸 （mm） 1600×（200＋210）×220 1500×（170＋200）×180 （块） 毛重（Kg） 净重（Kg） 毛重（Kg） 净重（Kg） 576 556

2.1.2阳极化学成分

化学成分% 阳极种类 Zn 铝-锌-铟-镁-钛 高效铝阳极 0.4～0.7 In Mg Ti 190 130 181 122 109440 72280 104256 67832 杂质，不大于 Si Fe Cu Al 0.020～0.50～0.01～0.050 1.50 0.08 0.10 0.15 0.01 余量 2.1.3阳极电化学性能 项目 海水中电化学性能

2.1.4原材料

（1）铝纯度不低于GB/T1196—1993中Al99.8的规定； （2）锌纯度不低于GB/T470—1997中Zn99.99的规定； （3）铟纯度不低于YS/T257—1998中In-1的规定； （4）镉纯度不低于YS/T72—1994中Cd99.99的规定； （5）锡纯度不低于GB/T728—1998中Sn99.95的规定； （6）镁纯度不低于GB/T3499—1995中Mg99.95的规定； （7）铝硅合金成分应不低于GB/T8734—2000的规定； （8）钛纯度不低于GB/T2524—1981中2级钛的规定。

开路电工作电实际电容量A·h/Kg 电流效率% 溶解状况 腐蚀产物-1.18～-1.10 -1.12～-1.05 ≥2600 ≥90 易脱落，阳极表面溶解均匀 工作温度范围内 温度℃ 位V，SCE 位V，SCE 2.1.5生产程序

模具的设计与加工—阳极产品原材料的采购与检验—阳极铁心制作与喷砂镀锌处理—阳极生产与控制—阳极外观检验—阳极底面涂刷屏蔽涂层—阳极化学成分分析和电化学性能的检验—合格产品的装箱与运输。 2.2阳极铁芯

2.2.1根据本工程的特点，为得到更好的水下焊接结果，本工程设计铝合金阳极铁芯采用板状铁脚，材料为碳素钢，钢板的成分和尺寸应符合GB/T700的规定。

2.2.2铁芯形状尺寸采用自动折弯机制作，制作完毕后喷砂、镀锌，镀锌层质量符合GB/T3764的规定。

2.2.3阳极与铁芯间的接触电阻小于0.001Ω。 2.3阳极的检验 2.3.1阳极重量的检验

每批随机抽取10支，三批共30支阳极用磅秤进行称重，每块阳极的重量偏差为±3%，总重量不出现负偏差，检验结果进行记录存档。 2.3.2阳极尺寸的检验

每批随机抽取10支，三批共30支阳极用钢板尺对阳极尺寸进行检验，每块牺牲阳极的长度偏差为±2%，宽度偏差为±3%，厚度偏差为±5%，检验结果进行记录存档。 2.3.3阳极表面质量检验

对每块牺牲阳极都要进行表面质量检验，阳极工作面无氧化渣、毛刺、飞边等缺陷，表面允许有长度不超过50mm、深度不超过5mm的横向裂纹存在，不允许有裂纹团存在。

阳极工作面允许有铸造缩孔，但深度不得超过阳极厚度的10%，最大深度不得超过10mm。 阳极工作面不得有油漆或油污污染。 2.3.4阳极与钢芯接触电阻检验

用阻抗大于10MΩ，精度为0.001V的数字电压表，采用通5A的恒电流法，测量铁芯与阳极的接触电阻，每批随机抽查测试1块，3批阳极共测试3个接触电阻数据，测试结果应小于0.001Ω，记录测试结果。 2.3.5阳极化学成分的分析

分别进行炉前和产品的化学成分分析，每批炉前取3个样，三批共取9个炉前分析样；产品取样每批随机抽取3个阳极，3批共随机抽取9个阳极取样分析，取样应避开阳极铁芯。取样用的钻头或刀具应干净，严禁试样中混入杂质。两类共18份化学成分分析报告。 2.3.6阳极电化学性能检测报告

试样由炉前浇注液单独制作，6个试样分别取自不同炉，电化学性能取6个试样的平均值，并提供电化学性能试验报告。

3 焊接

3.1阳极焊接要求

3.1.1每块阳极的两端铁芯分别焊两道，焊缝长度≥120mm。 3.1.2 焊脚高度应大于4mm。

3.1.3焊缝边缘与母材应圆滑过度，焊缝饱满，无漏焊、点焊及跑焊。 3.1.4阳极焊接位置

每根钢管桩安装2块牺牲阳极，具体阳极配置及高程分布见施工图。 3.1.5水下焊接方法

本工程阳极的焊接方法采用水下湿法焊接。由于该码头钢桩的材质为Q345B，属于高Mn钢，用普通焊条焊接可能会造成焊缝区域的微裂纹倾向，为避免这种情况发生，采用特殊高Mn钢专用焊条焊接阳极。 3.1.6焊接人员的技术要求

3.1.7焊接人员必须持证上岗，即有交通部颁发的潜水员证书和焊接证书。

3.1.8潜水施工人员必须经过专门的培训，掌握工程规定的施工工艺和技术标准，施工过类似的工程，具有水下阳极的焊接经验。 3.2焊条材料要求

3.2.1焊条型号：适用于高Mn钢水下湿法焊接的专用焊条。 3.2.2焊条尺寸：直径Φ4mm，长度350～400mm。 3.3焊接工艺参数

3.3.1焊接电流：160～190A 3.3.2焊接电压：34～40V 3.3.3焊接速度：80～150mm/分钟 3.3.4焊接位置：立焊（下向焊接） 3.3.5焊接前阳极铁芯的检查校正

施工前在陆地上对阳极焊脚的精度进行检查校正，当两个焊脚的贴合间隙＜2mm时，才可下水安装。

阳极捆绑在水下钢管桩上焊接位置后，再次对阳极焊脚的精度进行检查校正，两个焊脚的贴合间隙＜2mm时，可焊接。 3.3.6焊接前焊接位置防腐涂层的打磨

在阳极块上下部焊脚的位置上，用水下工具打磨，去除需焊接部位的防腐漆层，露出钢桩基体。

3.4 阳极焊接质量检验要求

3.4.1位置偏差：高程偏差±500mm，一根钢桩装2块阳极时互成180o±30o安装，一根钢桩装3块阳极时互成120o±30o安装。

3.4.2焊缝长度≥120mm，焊脚高度应大于4mm。 3.4.3焊缝边缘与母材应圆滑过渡，焊缝饱满。 3.4.4无漏焊、点焊或跑焊。

3.5保护效果检测

3.5.1通过测量钢桩电位来评价钢桩保护效果。

3.5.2钢桩保护电位设定为-0.85～ -1.10V（相对于铜/饱和硫酸铜参比电极）。

3.5.3测试时，将便携式Cu/饱和CuSO4参比电极置于指定钢管桩附近的海水中，参比电极的连接电缆与面板以上测试端连接，通过改变参比电极在海水中的深度，就可以测量钢管桩不同位置的保护电位，据此判断阴极保护系统是否达到设计要求。

3.5.4牺牲阳极安装竣工后7天内，进行一次电位测量，在投入运行后三个月内每月检测1次，此后每半年进行一次全面的电位测量。

4 其它

4.1遇到本技术规格书未规定的，应按照交通部颁布的相关港口工程技术规范和国家标准的有关规定执行。

4.2本技术规格书所作的规定和要求，应配合最终的施工图使用。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/mmp3.html