海底管道阴极保护

     全世界每年都要在近海水域敷设几千公里的海底管道，至今总计约有35000km的海底管道。早期的海底管道仅仅限于浅海水域，而且是小口径、短距离的管道，但是，今年新建的海底管道已经有几百公里长，管径达到DN1000.对于短距离海底管道，强制电流阴极保护也是可行的，但实际采用的不多。

     在海底应用中，覆盖层电阻没有陆上管道那样好。因此，保护电流密度显著增加，而所保护的距离相对较短。事实上，试图通过提高阳极电压来增加保护距离是徒劳的。当发生阴极过保护时必须考虑到阳极附近的析氢问题，所以，保护距离只能延伸10%左右，从工程上而言，这样实施阴极保护是毫无意义的。为此，长距离海底管道只需要考虑如何使用牺牲阳极，通常采用锌阳极。

     在海水里的管道通常都有较厚的覆盖层，为了配重和机械防护的目的，采用5cm厚的混凝土套管，其采用2~3mm粗的镀锌钢丝网增强，此钢丝网既不能与管子电连通，也不能与阳极电接触。用高压水喷射将管子部分安置在海底，防止它们移动或受深海拖网或铁锚的损伤。用高压水喷射形成海底管沟并用冲刷出的泥土或者碎石回填管沟。海底多石块的水域，管道需要锚固定位。海底管道用的锌阳极可以做成两个半圆形状，将锌浇铸在钢板芯上，锌阳极端部有外伸部件，便于焊接在一起，并用铜芯电缆连接锌阳极与管道，也有做成手镯形状的锌阳极，它们环绕管道焊接到钢板芯上。

     海底管道埋设或放置在海底，与海底土壤直接接触，影响海底土腐蚀性大小的因素很多，主要因素有土的电阻率、氧化还原电位、盐度、含水量、pH值、土的微生物和土质类型等，而这些因素又常常互相影响，造成海底土的腐蚀特征十分复杂。对海底土壤腐蚀性的研究已经证明了海底土壤中腐蚀因子的腐蚀作用。

     由于海底沉积物所特有的复杂腐蚀环境，在不同区域、不同腐蚀环境的海底沉积物中，钢铁的腐蚀速度相差较大，海底沉积物的腐蚀性决定于其全部腐蚀因子，通过测定某海域海底沉积物的单项或多项腐蚀因子来判定和预测该海域海底沉积物腐蚀性的强弱，而不必去直接测定金属在该海域海底沉积物中的腐蚀速度，因此，腐蚀因子分析及腐蚀预测一直是腐蚀领域中重要的研究内容。将原油管道上面的旧阳极切割后，进行称重计算，发现油管阳极的腐蚀程度都在70%以上。

     牺牲阳极保护在海底管道腐蚀保护中占有重要地位，它在使用较长一段时间后，消耗严重，达不到原来的设计保护水平，所以，必须对牺牲阳极的保护效果进行定期的检测和监测，发现达不到设计阴极保护效果时，必须及时采取措施进行更换，确保海底管道安全运行。同时，在进行海底管道路由设计时，必须对海底沉积物腐蚀因子以及海底管道的工艺参数等基础数据进行分析，优化阳极设计方案，尽量延长阳极保护寿命，降低阳极更换成本，从而在一定程度上降低海底管道腐蚀破坏的风险，维护海底管道的完整性。