強(qiáng)制電流法陰極保護(hù)系統(tǒng)主要包括直流電源、陽(yáng)極系統(tǒng)、陰極系統(tǒng)、電解質(zhì)溶液、陽(yáng)極電纜、陰極電纜、控制系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)等。陰極保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)施前,應(yīng)查閱受損結(jié)構(gòu)部位所有有用的圖紙、檔案和記錄,確定鋼筋的位置、數(shù)量、種類(如普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋、鍍鋅鋼筋、環(huán)氧鋼筋)和電連續(xù)性,以確保鋼筋骨架能形成回路系統(tǒng),觀察混凝土的組成和質(zhì)量情況。通過結(jié)構(gòu)物外觀檢查和資料收集,了解結(jié)構(gòu)物的缺陷的類型、產(chǎn)生原因和影響范圍及周圍的環(huán)境特征,并對(duì)需要采用陰極保護(hù)的區(qū)域的混凝土保護(hù)層進(jìn)行分層檢查,對(duì)缺陷部位如裂縫、蜂窩或薄弱的結(jié)構(gòu)接合處進(jìn)行詳細(xì)記錄和提前處理,避免因后期滲透水分影響陰極保護(hù)系統(tǒng)整體效果。
(1)鑿除混凝土及鋼筋處理;炷磷鳛殛帢O保護(hù)系統(tǒng)中的電解質(zhì)溶液將陰極保護(hù)電流從輔助陽(yáng)極傳遞給鋼筋,為了保證陰極保護(hù)電流均勻分布于整個(gè)混凝土表面,混凝土應(yīng)是完好均勻的,因此所有受損的混凝土包括裂縫、層裂等都要鑿除,受到氯化物污染或碳化的但未破損的混凝土不需要鑿除。對(duì)于曾經(jīng)修補(bǔ)過的混凝土部分的電阻率應(yīng)該是原混凝土的50%~200%,否則修補(bǔ)部分也要鑿除。已暴露出的鋼筋需要清除表面疏松的腐蝕產(chǎn)物,嚴(yán)重腐蝕的鋼筋須更換,鋼筋表面不應(yīng)使用底漆、涂料和絕緣黏結(jié)劑。
(2)鋼筋電連續(xù)性檢查和制作。被保護(hù)構(gòu)件安裝陰極保護(hù)系統(tǒng)之前,首先必須對(duì)鋼筋的電連續(xù)性進(jìn)行檢查,保證陰極保護(hù)時(shí)所有鋼筋成為一個(gè)陰極整體,避免非電連續(xù)性引起的雜散電流造成嚴(yán)重的電腐蝕現(xiàn)象。檢查方法有直流電阻法、交流電阻法和半電池電位法三種,最常用的是直流電阻法。檢查之后,對(duì)混凝土有破壞處用水泥砂漿或混凝土修補(bǔ)至原斷面。如果發(fā)現(xiàn)任一鋼筋與其余鋼筋不是電連續(xù)的,則對(duì)非電連續(xù)的鋼筋采用接近于原鋼筋直徑或直徑大于10mm的鋼筋將其與附近的鋼筋進(jìn)行電弧焊接連接,不同構(gòu)件之間可用截面大于10mm2的銅芯電纜連接,兩個(gè)焊接點(diǎn)應(yīng)密封,并用雙組分環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行防水處理,如果被保護(hù)結(jié)構(gòu)物在陰極保護(hù)區(qū)域或與其相鄰的區(qū)域中包含其它的金屬構(gòu)件(排水管、支架等),應(yīng)將其與陰極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行電連接或電絕緣。
(3)陰極電纜和監(jiān)測(cè)裝置的制作和安裝。鑿除部分混凝土使鋼筋暴露,在鋼筋上焊接電纜作為陰極保護(hù)系統(tǒng)的陰極引出線和測(cè)量鋼筋電位的陰極測(cè)量線,每一個(gè)陰極保護(hù)區(qū)域至少應(yīng)制作兩根陰極電纜,焊接處要進(jìn)行密封處理。在混凝土上鉆孔安裝參比電極和探頭等監(jiān)測(cè)裝置,與監(jiān)測(cè)裝置相距約0.5m的范圍內(nèi)不應(yīng)有暴露的鋼筋。參比電極和探頭的電纜、陰極引出線和陰極測(cè)量線需要穿管引出構(gòu)件。
(4)修補(bǔ)混凝土。對(duì)混凝土進(jìn)行修補(bǔ)恢復(fù)至構(gòu)件的原始斷面,修補(bǔ)材料應(yīng)為水泥基材料,且與陰極保護(hù)系統(tǒng)相容,其電阻也應(yīng)在本體混凝土電阻率的50%~200%的范圍內(nèi)。將要敷設(shè)輔助陽(yáng)極的修補(bǔ)表面不應(yīng)使用有機(jī)養(yǎng)護(hù)劑或保護(hù)膜養(yǎng)護(hù)。
(5)輔助陽(yáng)極安裝。安裝輔助陽(yáng)極之前,應(yīng)對(duì)混凝土表面進(jìn)行處理,使表面清潔、完好、無(wú)灰塵,具有合適的粗糙度和暴露的骨料,以保證混凝土和輔助陽(yáng)極或覆蓋層之間有良好的物理附著。輔助陽(yáng)極安裝在槽中時(shí),需要對(duì)槽進(jìn)行噴砂處理以保證填充料與混凝土附著良好。輔助陽(yáng)極安裝在洞中時(shí),一般不需要對(duì)洞進(jìn)行處理。
(6)輔助安裝陽(yáng)極過程中,需要檢查輔助陽(yáng)極與鋼筋之間是否存在任何短路,輔助陽(yáng)極與鋼筋之間應(yīng)保持適當(dāng)間距,同時(shí)每一個(gè)陰極保護(hù)區(qū)域內(nèi)應(yīng)至少保證有兩根輔助陽(yáng)極電纜。
(7)電氣安裝。對(duì)所有的電源設(shè)備、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和電纜應(yīng)提供適當(dāng)保護(hù),防止損壞。電壓電纜總線應(yīng)進(jìn)行電絕緣并且與低壓直流電纜分開;在直流電供應(yīng)端、任一接線盒以及它們的連接端的電纜都應(yīng)用標(biāo)簽做唯一標(biāo)識(shí);同時(shí)須保護(hù)電纜免受外力破壞,甚至可埋入混凝土中。
(8)檢查和測(cè)試。陰極保護(hù)系統(tǒng)安裝完畢通電之前,應(yīng)對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)和所有組成部件進(jìn)行全面外觀檢查,以確保所有部件和電纜已正確安裝,并已在適當(dāng)?shù)牡胤阶龊脴?biāo)記以免環(huán)境、人和動(dòng)物的破壞。其次應(yīng)按照質(zhì)量計(jì)劃對(duì)陰極系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量和記錄,包括對(duì)所有回路的極性檢查,所有回路的電連續(xù)性的檢查,以及所有回路的絕緣檢查,最后一項(xiàng)檢查必須在陽(yáng)極或鋼筋連接之前進(jìn)行,并且應(yīng)當(dāng)證實(shí)直流正極電纜與負(fù)極電纜之間是電絕緣的。電力供應(yīng)系統(tǒng)的主線和變壓器整流器為陰極保護(hù)系統(tǒng)提供低壓直流電,應(yīng)按照歐洲電氣安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行電氣安全測(cè)試和記錄。 |