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，在一定距離上，測量電解質(zhì)溶液里受保護(hù)的目的物的電位。陽極和測量電極用電視攝像機監(jiān)控。在海水里測量極化電位時，沒有必要中斷陰極保護(hù)電流，因為海水有良好的導(dǎo)電性，歐姆電壓降可以忽略不計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)]。在海水里測量時要采用銀-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)行測量時非常有效，但在海水里，它對氯離子擴(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

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

  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，所以實際上探針并非總是有效實現(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進(jìn)行這樣的測量，甲板上的技術(shù)人可以通過錄像帶記錄測量位置和電位。圖16-12(a)的方案是比較有利的，因為參比電極可以和電視攝像機組合在一起。在測量電位的同時，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，如果海洋生物會妨礙陽極的正常使用，可以除去海洋生物。平臺每年進(jìn)行一次例行外觀檢查，此時也要進(jìn)行電位測量。強制電流保護(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，及時采取措施進(jìn)行修補。

16.7.2 港口構(gòu)筑物

  港口構(gòu)筑物非常容易接近，檢測時不受海浪影響。鋼樁接地一點問題也沒有，可以從碼頭上進(jìn)行這方面的作業(yè)(見圖16-13的左側(cè))。對于鋼筋混凝土構(gòu)筑物，假如在它們的結(jié)構(gòu)上無法實現(xiàn)可靠的接觸，就必須在船上進(jìn)行測量(見圖16-13的右側(cè))。在用強制電流保護(hù)的裝置上，能否進(jìn)行斷電電位測量以及是否要將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用。16.7.3 海底管道

因為海底管道是用犧牲陽極保護(hù)的，所以檢測長距離海底管道的陰極保護(hù)的費用是非常高的。那些距離很短的采用強制電流保護(hù)的管道不在本節(jié)討論范圍，因為它們采用的是內(nèi)裝式測量電極，預(yù)期它們的監(jiān)測不會有什么問題。

對于海底管道，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)用電纜連接測量船與管道，用電纜把測量船與平臺連接起來，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。如果管道長度超過20km，敷設(shè)電纜就非常困難。

(2)測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電極，當(dāng)小車沿管道行走時，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)說明了電位差的評價方法。根據(jù)該海洋平臺初始的電位差，用3.7.2節(jié)說明的方法測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。

所有測量數(shù)據(jù)都記錄在磁帶上，這樣在測量過程中可以進(jìn)行必要的檢查，之后又能用計算機進(jìn)行評價。這種方法已經(jīng)在實踐中經(jīng)過試驗，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)法測定的正在流動的保護(hù)電流量、被測量的實際陽極的作用、檢測出的缺陷面積等，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。現(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，并與管道實現(xiàn)電連通。只能從測量船上用代碼信號才能啟動這些探頭工作，它們讀出電位值并用聲納技術(shù)傳送回測量船。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。

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。