镇海某化工码头钢管桩腐蚀现状调查和破损原因研究

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1、镇海某化工码头钢管桩腐蚀现状调查和破损原因研究　　摘要：对运行已16a的镇海某化工码头钢管桩腐蚀现状与防腐蚀保护措施调查发现，部分钢管桩水上区保护层已严重破坏，钢管桩锈蚀严重；钢管桩牺牲阳极阴极保护电位虽分布不均匀，但基本达到了15a的设计目标年限。分析认为防腐层破损是致使钢管桩锈蚀严重的主要原因。关键词：钢管桩防腐蚀措施玻璃钢阴极保护调查中图分类号：TQ327文献标识码：A码头钢管桩在各种水环境中，尤其是海水环境，会发生电化学腐蚀，局部腐蚀速度可达0.5mm/a以上。为了预防海水环境中钢管桩的腐蚀，一般均会对钢管桩进行必要的防腐处理，但因所采用的防腐蚀方法不同以及施工质量的差异，使

2、得许多防腐保护措施效果并不明显，尤其是潮差区与浪溅区。因此，对海水环境中的钢管桩防腐保护措施及腐蚀状况进行必要的检查，对确保码头安全运行及维护管理具有重要意义。1码头概况[1]该化工码头地处甬江口外侧海堤旁，是一座5万吨级液体化工码头，1997年竣工投产，系高桩墩式结构，平面呈蝶形布置，见图1。桩基为Ø41200mm的钢管桩，共计93根。建造时，钢管桩水位变动区采用七酯四布包覆玻璃钢保护，即七道环氧6101树脂，缠绕四道中碱无蜡玻璃纤维，包覆长度为自桩顶1.1m以下的7.7m；水中区段实施846环氧煤沥青厚浆型防腐涂层加铝合金牺牲阳极联合保护。2002年，调查发现，钢管

3、桩水上区段防腐保护层破坏，为此，2005年，对防腐保护层已发生破坏的钢管桩，采取环氧树脂四油三布玻璃钢包覆，外加二道环氧煤沥青面漆保护处理。为全面掌握钢管桩腐蚀现状，2013年12月对钢管桩进行了全面调查检测。2钢管桩水上区段2.1钢管桩腐蚀状况低潮位时对钢管桩检测发现，有15根钢管桩其玻璃钢保护层已出现脱落、开裂现象，钢管桩局部锈蚀严重，见图2。对钢管桩局部锈蚀区域，除锈后，采用游标卡尺测量局部锈蚀坑深，结果见表1。由表1可以看出，钢管桩局部锈蚀严重处，局部锈蚀坑深达3.7mm，最大腐蚀速率达0.23mm/a。分析认为，玻璃钢保护层局部破坏导致环境中氯离子直接侵蚀钢管桩是引起钢管桩

4、严重腐蚀破坏的主要原因。建议业主立即采取措施，避免腐蚀进一步加剧。表1锈蚀坑深检测与腐蚀速率42.2钢管桩剩余壁厚钢管桩剩余壁厚检测结果见表2。由表2可以看出，钢管桩剩余壁厚在17.00mm~17.95mm之间，平均剩余厚度为17.50mm。钢管桩最大腐蚀速率为0.0625mm/a，平均腐蚀速率为0.0318mm/a，腐蚀速率较小，这说明，在防腐保护层完好的状态下，其对钢管桩具有良好的保护作用。表2钢管桩剩余壁厚检测结果3钢管桩阴极保护电位钢管桩阴极保护电位检测结果见表3。由表3知，钢管桩阴极保护电位在-800mV~-1050mV之间，基本满足行业规范《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》

5、JTS153-3-2007[2]的有关要求，但不同区域保护电位分布不均匀，局部保护电位偏正。考虑到阴极保护已超过15a的设计使用年限，因此，建议加强观测，并实际保护情况，确定是否需要采取更换阳极的防腐措施。表6.4-4钢管桩保护电位检测结果4结语4部分钢管桩玻璃钢保护层发生了较为严重的剥落或破损；玻璃钢保护层破坏处，钢管桩锈蚀严重，最大腐蚀速率达0.23mm/a。分析认为防腐层破损导致环境中氯离子直接侵蚀钢管桩是致使钢管桩锈蚀严重的主要原因。防腐保护层完好区域，钢管桩腐蚀速率较低，平均腐蚀速率仅为0.0318mm/a，说明完好的玻璃钢保护层，对钢管桩具有良好的保护作用。钢管桩阴极保护

6、电位，基本满足现行行业规范的有关要求，达到了设计使用年限15a的基本目标，但不同区域保护电位分布不均匀，局部保护电位偏正。参考文献李森林.宁波港股份有限公司镇海港埠分公司17#液体化工泊位检测评估报告[R].南京：南京水利科学研究院，2014.JTS153-3-2007，海港工程钢结构防腐蚀技术规范[S].4