[发明专利]海洋环境钢管桩潮差区部位的腐蚀防护装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，涉及一种海洋环境钢管桩潮差区部位的腐蚀防护装置及其使用方法。

背景技术

随着沿海工业的发展，海洋资源的开发和利用，越来越多的海上基础设施建设成为发展的必须硬件。但是由于海洋腐蚀环境恶劣，且钢结构的表面通常有电化学不均匀性，在海水中容易形成许多微观腐蚀电池和宏观腐蚀电池，因此，金属材料结构及构造物的电化学腐蚀不可避免。

为了减少腐蚀保证设施的安全使用寿命，现有的工程实践中主要采用涂层和阴极保护的措施来控制海洋环境下金属材料的腐蚀速度，实现防腐保护的目的。其中，阴极保护法是一种比较成熟的电化学保护技术，主要分为外加电流法和牺牲阳极法两种。

牺牲阳极法由于安装施工简便、无需专业维护管理、运行成本低等特点，已得到广泛应用。但对于钢管桩而言,牺牲阳极保护法受电解质溶液(海水)的限制只能在海水常浸区域得到很好应用，但在海水飞溅区和潮差区该方法保护效果有限，在大气区则根本无法应用。

为解决上述问题，工程上对海水常浸区以上多是通过涂层、包覆材料等实现防腐，但这类的防腐效果不佳且适用性差。

综上所述，为解决海洋环境潮差区钢管桩防腐蚀技术上的不足，需要设计一种方便适用、防腐蚀效果好的腐蚀防护装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种方便适用、防腐蚀效果好的海洋环境钢管桩潮差区部位的腐蚀防护装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种海洋环境钢管桩潮差区部位的腐蚀防护装置，包括：

钢管桩，打设在海水中，在钢管桩上设有供海水灌入的开口，所述开口位于钢管桩外周侧壁与朔望月大潮满潮潮位相接触的位置；

牺牲阳极，设置为至少一块，所述牺牲阳极设置在钢管桩内部，在牺牲阳极上连接有导线且导线穿出开口并与钢管桩外周侧壁电连接，所述牺牲阳极、海水以及钢管桩三者形成原电池。

在上述的海洋环境钢管桩潮差区部位的腐蚀防护装置中，所述牺牲阳极为一块或一根或一串或多块或多根或多串，且当牺牲阳极为多块或多根或多串时，牺牲阳极在高程上或周边上均匀分布于潮差区范围内。

在上述的海洋环境钢管桩潮差区部位的腐蚀防护装置中，朔望月大潮满潮时，钢管桩内的海水液面高度与开口平齐。

在上述的海洋环境钢管桩潮差区部位的腐蚀防护装置中，所述牺牲阳极为铝阳极。

海洋环境钢管桩潮差区部位的腐蚀防护装置的使用方法，具体步骤如下：

将钢管桩打设在海水中，标定设计高潮位，然后在钢管桩与朔望月大潮满潮潮位接触处设置开口，开口直径以能顺利放入牺牲阳极为标准；

将牺牲阳极按规范设计计算的数量、位置放置在钢管桩内；

通过导线将牺牲阳极与钢管桩外周侧壁电连接；

在朔望月大潮满潮时由开口向钢管桩内自动引入海水作为电解质，牺牲阳极、海水以及钢管桩三者形成原电池。

与现有技术相比，本发明设计合理，利用自然潮差在钢管桩内引入海水并设置牺牲阳极，牺牲阳极代替钢管桩失去电子，使得钢管桩整体结构金相组织稳定，防腐蚀效率高，从而实现对潮差区钢管桩的电化学保护。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明一较佳实施例中钢管桩的部分剖视图。

图3是本发明实施例一中牺牲阳极的分布状态图。

图4是本发明实施例二中牺牲阳极的分布状态图。

图中，10、钢管桩；11、开口；20、牺牲阳极；30、导线。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

随着沿海工业的发展，海洋资源的开发和利用，海上基础设施的建设成为发展的必须硬件。但由于海洋腐蚀环境恶劣并且钢结构的表面通常有电化学不均匀性，其在海水中将形成许多微观腐蚀电池和宏观腐蚀电池，易造成钢质结构物的电化学腐蚀。

为了减少腐蚀保证设施的安全使用寿命，现如今海洋工程上用来解决海洋环境下钢管桩的腐蚀问题，主要采用的是涂层和阴极保护。阴极保护法是一种比较成熟的电化学保护技术，包括外加电流法和牺牲阳极法，其中，牺牲阳极法安装施工简便、无需专业维护管理、运行成本低，广泛应用在海洋工程中。