陰極保護技術

　　近年來，陰極保護技術從產(chǎn)品設備的研發(fā)生產(chǎn)，產(chǎn)品和施工技術服務的配套完善，人才培養(yǎng)，企業(yè)建設，標準規(guī)范體系的完善等諸方面都取得了長足進步和發(fā)展，并積累了寶貴的工程應用經(jīng)驗。當然，一些陰極保護技術應用的熱點疑難問題亟待解決，技術的現(xiàn)代化、集成化發(fā)展還有很多工作要做，標準規(guī)范體系和法律法規(guī)建設有待更好的完善。

　　應用現(xiàn)狀

　　自然環(huán)境和工業(yè)環(huán)境中服役工作的多數(shù)鋼結構都可以實施陰極保護技術。陰極保護和防腐涂層共同應用，兩者相得益彰，互為補充，是十分經(jīng)濟有效的組合腐蝕控制技術。

　　長輸管線普遍應用陰極保護技術，如西氣東輸、陜京天然氣、油氣田和煉廠的長距離油氣輸送管線等。城鎮(zhèn)市政管網(wǎng)、工礦企業(yè)廠區(qū)場站的地下管網(wǎng)、已建在建的石油儲備庫群也要求實施陰極保護。

　　海洋開發(fā)（油氣平臺、碼頭、海底管線等），除了采用合理的平臺用鋼使用特加強級的防腐涂層，施加陰極保護也是必不可少的、有效的防腐蝕措施。包括港珠澳大橋在內(nèi)的一批跨海大橋均采用陰極保護技術。海洋環(huán)境中行駛工作的各種船艦及其他航運設備設施也采用陰極保護。河北廊琢永定河大橋橋面鋼筋成功實施了陰極保護技術，這是我國陸路橋梁為解決除冰鹽的嚴重腐蝕問題首次采用陰極保護技術。
 

　　在施工過程中，可以根據(jù)具體的結構環(huán)境選擇了合理的陰極保護技術，包括犧牲陽極法和外加電流法。我國己經(jīng)成為犧牲陽極材料研發(fā)生產(chǎn)的大國強國，全世界應用的鎂合金陽極多數(shù)產(chǎn)于中國。一些企業(yè)根據(jù)我國的特殊環(huán)境條件和要求創(chuàng)新發(fā)展了多種先進的高效犧牲陽極材料，目前基本形成研發(fā)生產(chǎn)應用和服務的完整產(chǎn)業(yè)體系。

　　外加電流法陰極保護技術應用十分廣泛。油氣田長輸管道和集輸管道大型儲罐群組海洋平臺和碼頭結構場站、工業(yè)廠區(qū)、特定行政區(qū)域管網(wǎng)的區(qū)域性保護等多采用外加電流法陰極保護。外加電流的電源設備、輔助陽極材料和陽極床型式的設計選擇、配套檢測監(jiān)測技術設備等方面日臻完善。近幾年，混合金屬氧化物陽極在輔助陽極中占重要地位，在土壤環(huán)境和水環(huán)境中均大量應用。

　　導電聚合物和混合金屬氧化物柔性陽極因其性能優(yōu)異、適宜復雜環(huán)境、干擾影響小、使用壽命長等諸多優(yōu)點備受青睞，在城市等復雜環(huán)境中重要管線的保護，油氣儲罐罐底的保護，油氣場站埋地管網(wǎng)的區(qū)域性保護等方面大量應用，具有很好的市場前景。

　　陰極保護投產(chǎn)運行后保護效果的檢測評定工作逐漸受到相關方面的重視，成為完整性管理運行的重要組成部分。相應的儀器設備和手段逐步完善，國際先進的檢測監(jiān)測評價方法被不斷引進消化和適宜改進，新產(chǎn)品、新設備、新技術、新工藝不斷涌現(xiàn)，一批專業(yè)人才也不斷地成長和提高。

　　我國擁有一大批陰極保護方面的專業(yè)人員。包括中國腐蝕與防護學會在內(nèi)的各級學會及協(xié)會在防腐蝕專業(yè)人才的培養(yǎng)方面做了很多工作，為我國培養(yǎng)了一大批防腐蝕方面的專業(yè)技術人才，對我國陰極保護工程技術應用和發(fā)展作出了突出貢獻。

　　關于陰極保護設計思路和方法仍在不斷地發(fā)展和改進中；重要的陰極保護材料設備機具（如外加電流陰極保護的輔助陽極、恒電位儀、犧牲陽極等）也在繼續(xù)開展研究；工程中發(fā)現(xiàn)的各種復雜疑難問題需要更為有效的解決；陰極保護系統(tǒng)的有效性檢測評價、遠程管理和區(qū)域性管理技術等，有待進一步推廣應用和改進提高。

　　存在問題

　�。�1）專業(yè)化建設和管理水平有待提高。陰極保護工程是建設工程不可或缺的組成部分，是影響鋼結構安全服役和長壽使用的重要防腐蝕技術，需要較高的專業(yè)技術、豐富的實踐經(jīng)驗和細致的運行管理，才能確保其長效保護效果充分體現(xiàn)。在實際中陰保工程在工程建設投資中占比較小，整體難度不大，在部分工程中不被重視，被作為簡單工序由非專業(yè)人員隨意處理，技術細節(jié)疏于監(jiān)管，施工服務質(zhì)量不能保證。

　�。�2）重建設輕管理的思想依然嚴重。陰極保護能否長期有效的發(fā)揮作用，和設計建設運行管理的各個環(huán)節(jié)密切相關。組成陰極保護原電池或電解電池系統(tǒng)的各個組件易被環(huán)境或人為破壞，工作過程中會逐漸暴露各種老化缺陷和問題故障，需要及時發(fā)現(xiàn)、識別診斷和維護保養(yǎng)，以確保系統(tǒng)的健康正常運行，這依賴于口常和專業(yè)化的管理維護工作。一些單位管理意識不強，缺乏基本的專業(yè)化管理人員和條件，流于形式，不能及時發(fā)現(xiàn)識別故障，陰極保護系統(tǒng)不能發(fā)揮有效作用甚至提前失效。

　�。�3）產(chǎn)品和服務質(zhì)量亟待提高。伴隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，防腐蝕工程和產(chǎn)品技術服務市場發(fā)展較快，催生著并活躍著一批防腐蝕產(chǎn)品施工和技術服務企業(yè)，其規(guī)模資質(zhì)和管理水平參差不齊，從業(yè)人員素質(zhì)和專業(yè)化生產(chǎn)管理水平存在較大差異，部分市場競爭手段拙劣，存在偷工減料、以次充好、甚至假冒偽劣的現(xiàn)象，致使陰極保護的產(chǎn)品質(zhì)量、施工質(zhì)量、技術服務質(zhì)量難以保證，嚴重影響陰極保護長效防腐作用的發(fā)揮。
 

　�。�4）不同行業(yè)部門之間協(xié)調(diào)不力。我國行業(yè)管理存在明顯的條塊分割的現(xiàn)象，不同行業(yè)部門之間、不同權屬單位之間互不協(xié)調(diào)，致使鄰近設施的陰保系統(tǒng)之間互相干擾影響嚴重，損人也不利己，影響陰極保護的正常運行和發(fā)揮有效作用。如近年高速發(fā)展的軌道交通和高壓輸變電設施嚴重影響鄰近結構的安全和陰極保護的正常運行，產(chǎn)生嚴重的交直流雜散電流干擾腐蝕，城市地鐵輕軌等影響尤為嚴重，被動的單一減緩處理措施難以湊效，需要各部門共同參與協(xié)調(diào)統(tǒng)一處理。

　�。�5）陰極保護的普及率覆蓋率有待提高。重大重點工程在設計建設時十分重視防腐蝕技術的重要性，均采取了先進可靠的陰極保護技術。一些規(guī)模不大的工程項目，如大量的和終端用戶關系密切的細微末節(jié)工程，規(guī)模小，工藝簡單，價值不高，往往被忽視，陰極保護措施不到位，技術落后，存在諸多保護盲區(qū)盲點，逐漸成為潛在的事故隱患。這些工程一股鄰近管線末端，人口密集，如油氣田的老舊集輸管網(wǎng)，城市地區(qū)的終端用戶管網(wǎng)等，由于缺乏完善的防腐蝕措施特別是沒有及時采用陰極保護措施，近年發(fā)生多起嚴重的腐蝕破壞事故，威脅人民生命財產(chǎn)安全，影響惡劣。

　　（6）復雜疑難問題的應變處置能力有待提高。工程建設時不同專業(yè)交叉進行，現(xiàn)場情況復雜，陰極保護實施過程中會突發(fā)各種復雜疑難問題，這要求現(xiàn)場人員具有一定的專業(yè)技術水平，實踐經(jīng)驗豐富，應急措施到位。但實際工程中卻存在不少隱瞞不報欺上瞞下的情況，成為潛在的工程質(zhì)量安全隱患。

　　展望

　�。�1）市場前景廣闊。隨著我國經(jīng)濟建設又好又快的發(fā)展，陰極保護具有環(huán)境友好綠色長效的突出優(yōu)點，對環(huán)境技術條件的適用性越來越高，逐漸成為各個行業(yè)工程建設時優(yōu)先考慮采用的腐蝕控制技術，也是在役工程完善腐蝕控制措施確保安全生產(chǎn)的重要選擇之一，有些行業(yè)已經(jīng)列入標準規(guī)范和建設法規(guī)，要求強制或主要推薦執(zhí)行。

　�。�2）推進產(chǎn)品施工技術服務質(zhì)量快速提高。市場需求存在差距，給企業(yè)服務能力和競爭能力的提升提供了空間和機會，通過加強企業(yè)建設，人才培養(yǎng)，提高素質(zhì)，促進技術進步，促進企業(yè)的標準化現(xiàn)代化建設，提高企業(yè)和從業(yè)人員的責任意識等，有望在一定時期內(nèi)全面提高我國陰極保護的產(chǎn)品施工技術服務質(zhì)量，提高企業(yè)的市場競爭力和國際合作能力。

　�。�3）推廣應用現(xiàn)代科學技術成果。其他領域的科學技術發(fā)展為防腐蝕工程技術進步創(chuàng)造了條件，促進了陰極保護的技術進步和現(xiàn)代化水平。如推廣應用數(shù)字信息化的陰極保護遠程管理系統(tǒng)和檢測評價系統(tǒng)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術將陰極保護的數(shù)字圖像信息以手動或自動方式隨時隨地傳輸?shù)竭h程管理平臺，數(shù)據(jù)信息共享，實現(xiàn)陰極保護的遠程管理、區(qū)域管理和層次管理等，可以大大提高管理的時效性、準確性，提高管理效率，消除管理盲區(qū)盲點，及時準饞確地識別并處置故障，確保陰極保護系統(tǒng)長效健康地不間斷運行。

　�。�4）推廣應用區(qū)域性陰極保護技術。近年來我國一些工業(yè)廠區(qū)場站和城市地區(qū)局部地實施了一些區(qū)域性陰極保護，效果良好，很好地解決了一定區(qū)域范圍內(nèi)金屬結構物的共同陰極保護。未來，在實施區(qū)域性陰極保護時，還應將一定區(qū)域內(nèi)的全部結構物進行通盤考慮，通過不同權屬部門充分地溝通協(xié)商，充分考慮對方關切，在電源設備、陽極材料、地床類型和空間位置設計等方面綜合考慮，調(diào)研協(xié)商和數(shù)值模擬計算，做到統(tǒng)籌兼顧共同保護。目前，城鎮(zhèn)地區(qū)存在大量的在役管線，呈網(wǎng)狀分布，其服役時間、腐蝕控制措施、技術管理水平等參差不齊，其間縱橫交錯關系復雜，和各種建筑物之間存在復雜的結構性和電性聯(lián)系，逐漸成為重要的城市公共安全隱患。這是比較適合實施區(qū)域性陰極保護的對象，應大力宣傳逐步推進，提高城鎮(zhèn)設施有效陰極保護的覆蓋率和普及率。

　�。�5）推進標準化建設和立法工作。我國陰極保護技術的發(fā)展應用急需加強標準化和法制性建設，建立完善的適合我國國情的標準規(guī)范體系，建設法規(guī)的型式保護這一技術的有效實施，實現(xiàn)有法可依有法必依。按照規(guī)范標準的規(guī)定開展工作，不同行業(yè)部門之間相互關切協(xié)調(diào)發(fā)展，一些先進可靠的技術得以推廣應用，陰極保護廣泛有效應用發(fā)展的美好愿景一定會實現(xiàn)。