文档介绍：福建东港石油化工实业有限公司钢管桩阳极更换施工方案一、工程概况略二、钢管桩牺牲阳极阴极保护原理钢管桩牺牲阳极阴极保护是一种控制金属电化学腐蚀的保护方法。在牺牲阳极阴极保护系统构成的电池中,氧化反应集中发生在阳极(铝-锌-铟合金阳极块)上,从而抑阻了作为阴极的被保护金属(钢管桩)上的腐蚀。阴极保护是一种基于电化学腐蚀原理而发展的一种电化学保护技术。可从电极反应、阴极保护图解说明等方面理解牺牲阳极阴极保护原理。1)电极反应方面:任意两种金属/合金的组合,都可构成电化学电池;低电位者为电池的阳极,主要发生氧化反应;高电位者为阴极,主要发生还原反应。由于阳极和阴极之间存在着电位差,外部电连接的阳极和阴极之间将有电流流过电池,从而加速了阳极的腐蚀,同时抑阻阴极的腐蚀,使阴极金属获得阴极保护。在实践中,铁的保护电位通常为-(CSE),也就是说,当铁金属处于比-(CSE)更负的电位时,铁金属就受到保护,腐蚀可以忽略。2)金属界面反应即阴极保护图解说明eeee+-图示给出了铁在NaCl水溶液(或土壤)中于金属界面处发生的电化学腐蚀反应过程,说明了各种反应质点和反应产物的存在和传递。由于阴极保护系统通过牺牲阳极,能对金属提供足够量的电子(施加所需的负电流),使金属界面呈负电性和达到足够负的电极电位,从而抑阻氧化反应(Fe→Fe2++2e);此时还原反应所需电子I2极阴eeFeee1/2o2Ho2-HHHooClH-Al-oH++++HHIlA+o-FeFe1/2+Nao极阳lA完全从牺牲阳极获得。由此实现了阴极保护,停止了金属的腐蚀过程。三、钢管桩牺牲阳极阴极保护技术指标3++2eIAl:Al→AlI2:o2+2H2o+4e→4oH-根据《铝-锌-铟合金牺牲阳极》牺牲阳极的阴极保护1(GB/T4948-2002)和本工程设计技术要求,本工程钢管桩牺牲阳极阴极保护技术指标为:1)牺牲阳极阴极保护设计保护年限为25年;2)保护范围:为处于平均潮位以下至桩尖钢管桩外表面层;3)保护电位:7天内电位为-~-,7天到30天的电位为-~-;4)阳极规格及重量极块规格:截面为上底长210mm下,底235mm高,236mm的梯形。主体长度为1000mm。.阳极的主体中间串一根φ80无缝钢管作为铁芯,弯曲的两头焊有[140×60槽钢作为阳极的爪,阳极块重量为71kg。5)水下焊接水位:按照电流分布需要和为控制腐蚀峰值,阳极块安装时,应在钢桩海水全浸区均匀分布,,。本工程因后排钢桩水深不足,可以放宽要求,但应保证阳极块铝合金工作表面最高处应低于设计水位(+).四、阳极块材质和焊接设备的选择1)阳极块材质确定根据《铝-锌-铟合金牺牲阳极》(GB/T4948-2002)和本工程设计技术要求,本工程阳极采用“铝-锌-铟-镁-钛”阳极块,其特点是容量大、寿命长、电化学性能优良、工作性能稳定。其化学成分为:化学成分(%)种类杂质,不大于ZnInMgTiAlSiFeCu铝-锌-铟-锡-~~~~:开路电位工作电位实际电容电效率项目溶解状况VVA·h/kg%电化学-~-~≥2600≥90腐蚀产物容易脱落,性能--)焊条选择2本工程水下焊条采用上海焊条总厂生产的T202防水电焊条。该焊条采用镍铁合金焊芯,为双层涂药层防水、防气电焊条。外层涂有造渣剂和防水剂,具有很强的封闭性,以保证溶嗷金属的焊接质量;内层涂有合金剂和脱氧剂以保证电弧稳定和焊缝塑性及金属成分。该焊条可用于带水气或水下结构钢及铸铁管道的全位置焊接,是一种理想的防水电焊条。、,参考电流(A)130~150,150~180。3)焊接设备选择①直流焊机:采用2台直流焊机,型号为AX-500型直流弧焊机,其电源电压为V220/380,空载电压V40~90,工作电压V25~40,电流调节范围A120~600,额定负载持续率60%,电动机功率26kW,转速2900,装箱尺寸1300x750x1100mm,毛重600kg。②湿式焊枪:采用BR-21湿式焊枪,BR-21湿式焊枪是传统的压缩型电焊条夹持器。BR-21湿式焊枪的特征是:有分度凹口的特大型头部,更易于被握住,成斜角的座子是开槽的,以便消除摆动,同时将电焊条保持在理想角度。更易于带手套的手拿住。手柄和头都用六角形原料机械加工而成。③发电设备:采用1台80kW发电机,其型号为,其提供电压为,电流为,可以供2个水下焊接班组使用,另外还有配套电箱电缆等。④供