[發明專利]用于海上鋼結構陰極保護的犧牲陽極-砂漿復合陰極保護系統及其應用方法

在審

• 申請號: 202010467471.9
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111576494A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 張東方;熊建波;方翔;范志宏;王勝年
• 申請（專利權）人: 中交四航工程研究院有限公司;中交第四航務工程局有限公司;廣州港灣工程質量檢測有限公司
• 主分類號: E02D31/06
• 分類號: E02D31/06;C23F13/10;C04B28/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 劉菁菁

1.一種用于海上鋼結構陰極保護的犧牲陽極-砂漿復合陰極保護系統，其特征在于包括：包圍于鋼結構之外的環形導電砂漿澆筑體、內置于環形導電砂漿澆筑體內的至少兩塊犧牲陽極砂漿試塊，犧牲陽極砂漿試塊內部埋設有鋅帶陽極，鋅帶陽極一端焊接導線引出犧牲陽極砂漿試塊外部并與從鋼結構表面引出的銅導線電連接，犧牲陽極砂漿試塊與環形導電砂漿澆筑體的砂漿配比一致，所述砂漿配比為如下質量份的材料：

溴化鋰：1，

水泥：3～15，

砂：9～45，

水：1.8～9。

2.根據權利要求1所述的一種用于海上鋼結構陰極保護的犧牲陽極-砂漿復合陰極保護系統，其特征在于：所述砂漿配比根據應用場合對砂漿電阻率的需求，根據以下公式選擇溴化鋰的摻量：

ρ＝(10136t^0.34-10127)e^-0.03m (1)

其中：ρ表示砂漿電阻率；

t表示齡期；

m表示無水溴化鋰的摻量。

3.根據權利要求2所述的一種用于海上鋼結構陰極保護的犧牲陽極-砂漿復合陰極保護系統，其特征在于公式(1)由以下步驟獲得：

步驟1：設置砂漿配比中對于溴化鋰的多組摻量試驗方案，稱取各組中的溴化鋰與水配成溶液，用溶液進行水化反應，依次加入水泥、砂攪拌完全后裝入試模內，在試模中埋入四個鈦網平行電極，振實、養護成型，采用四電極法測試砂漿電阻率，從而探明溴化鋰摻量、砂漿導電性及齡期之間的相互關系并繪制溴化鋰摻量與砂漿導電性曲線；

步驟2：利用計算機軟件建立方程進一步擬合不同齡期不同摻量下砂漿電阻率發展狀況，得到公式ρ＝(10136t^0.34-10127)e^-0.03m (1)

其中：ρ表示砂漿電阻率；

t表示齡期；

m表示無水溴化鋰的摻量。

4.一種采用如權利要求1～3任一所述的犧牲陽極-砂漿復合陰極保護系統對海上大氣區鋼結構進行腐蝕防護的方法，其特征在于包括以下步驟：

S1.根據應用場合對砂漿電阻率的需求，選擇溴化鋰的摻量，制備導電砂漿；

S2.采用制得的導電砂漿制備犧牲陽極砂漿試塊，犧牲陽極砂漿試塊內部預埋鋅帶陽極，鋅帶陽極一端焊接導線引出；

S3.對鋼結構進行表面處理，并焊接銅導線引出；

S4.在鋼結構外部固定一環形護套，在護套與鋼結構外壁之間的環形空間內間隔均勻地設置兩塊犧牲陽極砂漿試塊，在護套與鋼結構外壁之間的環形空間內澆入同配比的導電砂漿將犧牲陽極砂漿試塊包裹于其內，養護后去除護套；

S5.電連接鋼結構銅導線與犧牲陽極砂漿試塊的鋅帶陽極外引導線，測試鋼結構不同部位電位變化，實現采用犧牲陽極-砂漿復合陰極保護技術對海上大氣區鋼結構進行腐蝕防護。