阴极保护的控制与维护

  为控制阴极保护的有效性，应根据具体构筑物的特点，在一定距离上，测量电解质溶液里受保护的目的物的电位。阳极和测量电极用电视摄像机监控。在海水里测量极化电位时，没有必要中断阴极保护电流，因为海水有良好的导电性，欧姆电压降可以忽略不计所以只需要考虑将通电电位与保护电位准则进行比较[见式(2-34)]。在海水里测量时要采用银-氯化银-饱和KC1参比电极[6]，虽然Cu-CuSO:参比电极在土壤里进行测量时非常有效，但在海水里，它对氯离子扩散非常敏感并与它们反应，从而改变了参比电位。

  假如只有 Cu-CuS0,参比电极，壳体里应当灌装饱和硫酸铜溶液并确保其不存在气室，重新使用前应将壳体倒空，铜棒必须彻底清洁到露出金属本色，并重新灌装电解质溶液。16.7.1 生产平台

  构筑物经过调试正式投入运行后，应在适宜时间对采用牺牲阳极保护的海洋平台进行电位测量。在安装强制电流保护装置的地方，应在调试阶段用固定的内装式测量电极测量电位和阳极电流。

  如图16-12所示，在潜水员协助下，可以有两种方式监控电位[31。在图16-12(a)中，潜水员手持参比电极尽量靠近构筑物，并用无线电话把所在位置传到甲板上，在甲板上记录测量数据，这种方法只适用有覆盖层的构筑物。在图16-12(b)中，潜水员手持内装参比电极并有数字显示屏的仪器，用接触探针与该构筑物实现电连通[11]。潜水员用无线电话转述所在位置和电位读数。但是，由于构筑物上常附着海洋生物，这些海洋生物很难除去，即使投人大量资金也只能局部清除，所以实际上探针并非总是有效实现电连通[32]

  甲板上的技术人员完全依靠潜水员传递的信息，而这些信息并不可靠，而且也不能再现。因此，需要额外借助电视摄像机进行这样的测量，甲板上的技术人可以通过录像带记录测量位置和电位。图16-12(a)的方案是比较有利的，因为参比电极可以和电视摄像机组合在一起。在测量电位的同时，可以了解阳极的现状、它们可能的钝化状态、阳极的损耗状况等，如果海洋生物会妨碍阳极的正常使用，可以除去海洋生物。平台每年进行一次例行外观检查，此时也要进行电位测量。强制电流保护装置需要处于连续监管下，这样可以在早期发现任何缺陷，及时采取措施进行修补。

16.7.2 港口构筑物

  港口构筑物非常容易接近，检测时不受海浪影响。钢桩接地一点问题也没有，可以从码头上进行这方面的作业(见图16-13的左侧)。对于钢筋混凝土构筑物，假如在它们的结构上无法实现可靠的接触，就必须在船上进行测量(见图16-13的右侧)。在用强制电流保护的装置上，能否进行断电电位测量以及是否要将IR降分量考虑在

内，这都取决于港口水质的导电性，通常导电率是相当高的，只有极少数内陆港口需要在这方面增加额外的费用。16.7.3 海底管道

因为海底管道是用牺牲阳极保护的，所以检测长距离海底管道的阴极保护的费用是非常高的。那些距离很短的采用强制电流保护的管道不在本节讨论范围，因为它们采用的是内装式测量电极，预期它们的监测不会有什么问题。

对于海底管道，有四种方案可以用来监控阴极保护的作用[11,31,33~36]。图16-14所示为监控海底管道的阴极保护的四种方案。

(1)用电缆连接测量船与管道，用电缆把测量船与平台连接起来，用遥控小车操纵参比电极。如果在浅海水域，可以从船上在管道上方直接进行监测。如果管道长度超过20km，敷设电缆就非常困难。

(2)测量参比电极之间电位差按此方法，将参比电极附装在遥控小车的供电电缆上。在此小车上另有两个电极，当小车沿管道行走时，根据这些电极之间的电位差数据就能说明牺牲阳极的有效性、缺陷所在位置和电流截取量、通电电位等。3.6.2节详细说明了电位差的评价方法。根据该海洋平台初始的电位差，用3.7.2节说明的方法测量的电位就能够确定是否不必考虑在此管道里的欧姆电压降。

所有测量数据都记录在磁带上，这样在测量过程中可以进行必要的检查，之后又能用计算机进行评价。这种方法已经在实践中经过试验，准确度相当高。

(3)磁感应法将一根探针越过管道，其能够得出用磁感应法测定的正在流动的保护电流量、被测量的实际阳极的作用、检测出的缺陷面积等，在缺陷部位和在一定距离安装的阳极上能够记录到增加的电流量。现在这种方法已经频繁使用，特别是与方案(2)结合起来采用。

(4)有数据远程传输功能的电极电位探头技术已经发展，可以用浮力浮子把探头系泊在管道附近，并与管道实现电连通。只能从测量船上用代码信号才能启动这些探头工作，它们读出电位值并用声纳技术传送回测量船。探头的电池必须定期更换，这需要大量探头，而且它们有被拖网损坏的危险。

方案(1)~(3)原则上仅适用于未埋地的海底管道，否则，探针无法精确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，有必要根据它们的深度和到遥控小车的距离来确定它们的位置。