GB T 17005-1997 滨海设施外加电流阴级保护系统.pdf

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1、GB/T 17005-1997 前兰主仨习本标准综合阐述滨海设施外加电流阴极保护系统的通用技术要求。本标准的附录A是标准的附录。本标准的附录B、附录C是提示的附录。本标准由中国船舶工业总公司提出。本标准由中国船舶工业总公司洛阳船舶材料研究所归口。本标准起草单位洛阳船舶材料研究所。华东电力改计院、黄岛电厂、上海凯士比泵有限公司参加起草。本标准主要起草人2高五柱、董枫英、黄克贤、主朝臣、许立坤、王明韧、刘坷、陈惠良。1 范围中华人民共和国国家标准滨海设施外加电流阴极保护系统Impressed current cathodic protection system for coastal struct

2、ures GB/T 17005 -19 9 7 本标准规定了滨海设施外加电流阴极保护系统的设计指惊、技术要求、系统设计、验收规则、运行与维护、保护效果检测等。本标准适用于海水管道、海水水泵、凝汽器、浮船坞等滨海设施的外加电流阴极保护。对海水系统其他装置及输送海淡水、高含盐水的循环水系统和水中设施的外加电流阴极保护亦可参照使用。2 I用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 3108 82 船体外加电流阴极保护系统GB 7387 87 船用参比电极技术条件GB

3、7388-87 船用辅助阳极技术条件GB 7788-87 船舶及海洋工程阳极屏涂料通用技术条件CB 3220-84 船用恒电位仪技术条件3 设计指标3. 1 钢板、铸铁构件、铜合金管、不锈钢等组成的设备或系统，保护电位范围应达到一O.80一1.05 V 之间(相对于银/氯化银参比电极，下同)。常用参比电极测定的钢的保护电位及相互关系见附录B(提示的附录)。3.2 钦与钢、铸铁、铜合金等金属组成的设备，铁表面的最大保护电位不得负于一0.75V. 4 外加电流阴极保护系统的技术要求外加电流阴极保护系统主要由辅助阳极、阳极屏蔽层、参比电极和恒电位仪组成。在对水泵进行阴极保护时，应有轴接地装置。4.1

4、 辅助阳极4.1.1 辅助阳极的性能应符合GB7388的有关要求，或选用电化学性能优于该标准规定，并通过技术鉴定的新型阳极。4.1.2 安装在水泵、凝汽器、管道等设施上的辅助阳极均不应影响水流及这些设施的正常运行。4.1.3 安装在水泵泵体上的阳极一般采用嵌镶式结构(见图Cl).4. 1.4 安装在凝汽器水室主的阳极应采用支架式(见图C2)或悬臂式(见图C3)结构。阳极应合理地布置在水室的各个部分，以保证电流分布均匀B国京技术监督局1997-10-05批准1998-08-01实施GB/T 17005-1997 4.1.5 安装在管道上的阳极一般采用悬臂式结构。若采用嵌镶式结构，应按GB7788

5、的规定在阳极周围涂阳极屏涂料。4. 1.6 安装在浮船坞上的阳极应符合GB3108的有关要求，其安装结构见图CL4.1.7 对于突堤码头，阳极应分布于制桩之间，而不要采用远离结构物的地床。4.1.8 对于钢板桩，通常需耍在钢板桩的岸侧与海侧，同时分别采用彼此独立的阳极系统和地床。4.2 参比电极4.2.1 参比电极的性能应符合GB7387的有关要求，或选用电化学性能优于该标准规定，并通过技术鉴定的新型参比电极。4.2.2 安装在水泵、凝汽器、管道等设施上的参比电极均不应影响水流及这些设施的正常运行。4.2.3 电阻率为25100n . cm的海水和海淡水介质中口J采用银/氯化银或辞参比电极，水

6、介质电阻率大于100n . cm时，采用钵参比电极。4.2.4 安装在水泵泵体上的参比电极一般采用嵌镶式结构(见图C1)。4.2.5 安装在凝汽器水室的参比电极，其结构可采用悬臂式，并应尽量靠近管板安装。4.2.6 安装在管道上的参比电极，可采用嵌镶式或悬臂式结构，应安装在最低液面以下。4.2.7 安装在浮船坞上的参比电极限参照GB7387中的有关规定。4.3 直流电源4. 3. 1 介质为纯海水或介质的导电性和l腐蚀性较稳定、井旦被保护设备运行工况稳定时，可选用通用型整流器。4.3.2 下列情况之一时应选用恒电位仪，恒电位仪的性能应符合CB3220的有关要求。a)介质为海泼水，且受潮沙、季节

7、影响较大$b)设备运行工况较复杂、介质时L速变化较大$c)对于需要严格控制电位的设施。4.4 阳极屏蔽层4.4.1 阳极采用嵌镶结构时，阳极周罔应涂装阳极屏蔽层，阳极屏蔽层涂料应符合GB7788的有关要求，或采用性能吏好:!f二已通过鉴定的涂料。4.4.2 阳极屏蔽层的大小应使被保护结构物的电位分布均匀，阳极屏蔽层边缘的结构物的电位不致引起涂层的破坏。阳被屏蔽层的大小按公式(1)、(2)计算。a)圆形阳极D = (1，卢)/(Eo-E)J. ( 1 ) 式中，D阳极屏敝层的直径，m;1, 阳极的额定输出电流.A，p 介质电阻率(海水，通常取0.25n . m); Eo 结构物的保护电位，V;E

8、一一距阳极中心为D/2处的结构物的电位.V.它取决于涂层的耐阳极电位值。b)长条形阳极De二2L/exp1+L(E， -E)/(p1，)丁. .( 2 ) 式中，Do 阳极屏蔽层边缘距长度为L的阳极边缘的最短距离，m;L 阳恨长度.m;E一-i阳极边缘为D，处的结构物的电位.V;Eo.la、p一一同公式(1)。4.5 电缆4.5.1 所用电缆应适合同用环境，满足长期使用的要求，并应采取相应的保护措施。4.5.2 阴极电缆和阳极电缆应有足够的截面，通常允许的压降不超过2V. GB/T 17005-1997 4.5.3 参比电极电缆应采用屏蔽电缆，并有足够的强度。4.5.4 电缆与阳极的接头以及电

9、缆与参比电极的接头应进行加固与密封处理，并用密封接线盒保护。4.5.5 电缆与阴极的接点应保持良好的电性连接，并有足够的强度，而且要采取防腐处理。4.6 轴接地装置4.6.1 轴接地装置的性能应符合GB3108的有关要求。4.6.2 轴接地装置与泵体的电位差应小于0.06V 0 4.6.3 导电环一般采用黄铜材料，可用半圆对接或整体圆环结构。4.6.4 导电电刷通常采用铜石墨电刷，其性能和质量应符合有关要求，一般同时安装2只电届iL如需测量轴与泵壳间的电位差，应另加装1只电刷，该电刷应与泵壳绝缘。4.6.5 轴接地装置的安装位置应选择在干燥、无油市、便于观察及维护的位置囚5 外加电流阴极保护系

10、统设计5.1 保护电流的汁算结构物所需的保护电流按公式(3)计算。1 = SI,5 式中:1一一被保护结构物所需要的保护电流，mA;1, 被保护结构内各种材质在不同涂装条件下的保护电流密度，mA/m2;Si-被保护结构内各种材质在不同涂装条件下的浸水面积，m205.1.1 保护面积的计算( 3 ) 5.1. 1. 1 根据几何尺寸分别计算不同材质、不同表面涂装条件下的被保护结构物的浸水面积。5.1.1.2 凝汽器等管束式冷却设备，管束保护的内表面积按公式(4)计算。5 = 12nd 式中:5一-一凝汽器等冷却设备中被保护管束的内表面积，m2; n一一每个水室中冷凝管的根数;d一一冷凝管的内径，

11、mo5.1.2 保护电流密度的选取由不同材质组成的各种结构物的保护电流密度按表l选取。表1保护电流密度材质和表面涂装条件结构物类别钢及铸铁铜合金除漆裸露凝汽器10-30 150-200 海水管道20-40 30-100 海水泵50-80 100-150 浮船坞10-30 5. 2 阳极尺寸、数量及布置.( 4 ) mA/m 铁合金不锈钢50-60 300-500 5.2.1 对于水泵、凝汽器、管道内壁的保护，应首先确定阳极的材质和结构，然后计算阳极的尺寸和数量。5.2.1.1 所需阳极总的有效表面积，按公式(5)计算。式中:Sa一一阳极总的有效表面积，m2;I一一所需的保护电流，A;5. =

12、I/i. ( 5 ) G/T 17005-1997 .-阳极的工作电流密度.A/m。各种阳极的工作电流密度见表2.5.2.1.2 单个阳极的有效表面积按公式(6)计算。式中:Sa一单个阳极的有效表面积，m2;n一一阳极只数。S: = S./n 表2常用阳极类型及其在海水中的主要性能阳极种类电流密度，A/m2消耗率最大通常g/的(A4 ) 式中，R. 单个阳极的接水电阻，0;p一一介质的电阻率，0.cm; d-一阳极直径，cm;L一一阳极长度，cm;b一一阳极宽度，cmo附录B(提示的附录)不同参比电极现IJ定钢在海水中的保护电位及相互关系图B1 不同参比电极测定钢在海水中的保护电位及相互关系图见图B1.Ag/AgQ V -(). 7 C.u/I9)， V -0.7 一8图B1ln V 0.4 也3GB/T 17005-1997 附录C(提示的附录阳极安装结构示意图C1 水泵及管道用嵌镶式阳极安装结构示意图见图Cl，C2 支架式阳极安装结构示意图见图C2.C3 悬臂式阳极安装结构示意图见图C3.C4 浮船坞用嵌镶式阳极安装结构示意图见图C4.图Cl阳极。uo oo 。v。ouo 。v。v。uo oo u。VO OO MO O。M。图Cz电缆L 图C3GB/T 17005-1997 电缆桩保护体图C4