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陰極保護(hù)技術(shù)

近年來，陰極保護(hù)技術(shù)從產(chǎn)品設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)，產(chǎn)品和施工技術(shù)服務(wù)的配套完善，人才培養(yǎng)，企業(yè)建設(shè)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的完善等諸方面都取得了長(zhǎng)足進(jìn)步和發(fā)展，并積累了寶貴的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然，一些陰極保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的熱點(diǎn)疑難問題亟待解決，技術(shù)的現(xiàn)代化、集成化發(fā)展還有很多工作要做，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和法律法規(guī)建設(shè)有待更好的完善。

應(yīng)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(jié)構(gòu)都可以實(shí)施陰極保護(hù)技術(shù)。陰極保護(hù)和防腐涂層共同應(yīng)用，兩者相得益彰，互為補(bǔ)充，是十分經(jīng)濟(jì)有效的組合腐蝕控制技術(shù)。

長(zhǎng)輸管線普遍應(yīng)用陰極保護(hù)技術(shù)，如西氣東輸、陜京天然氣、油氣田和煉廠的長(zhǎng)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(chǎng)站的地下管網(wǎng)、已建在建的石油儲(chǔ)備庫(kù)群也要求實(shí)施陰極保護(hù)。

海洋開發(fā)（油氣平臺(tái)、碼頭、海底管線等），除了采用合理的平臺(tái)用鋼使用特加強(qiáng)級(jí)的防腐涂層，施加陰極保護(hù)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(hù)技術(shù)。海洋環(huán)境中行駛工作的各種船艦及其他航運(yùn)設(shè)備設(shè)施也采用陰極保護(hù)。河北廊琢永定河大橋橋面鋼筋成功實(shí)施了陰極保護(hù)技術(shù)，這是我國(guó)陸路橋梁為解決除冰鹽的嚴(yán)重腐蝕問題首次采用陰極保護(hù)技術(shù)。
 

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

外加電流法陰極保護(hù)技術(shù)應(yīng)用十分廣泛。油氣田長(zhǎng)輸管道和集輸管道大型儲(chǔ)罐群組海洋平臺(tái)和碼頭結(jié)構(gòu)場(chǎng)站、工業(yè)廠區(qū)、特定行政區(qū)域管網(wǎng)的區(qū)域性保護(hù)等多采用外加電流法陰極保護(hù)。外加電流的電源設(shè)備、輔助陽極材料和陽極床型式的設(shè)計(jì)選擇、配套檢測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)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(yīng)用。

導(dǎo)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(fù)雜環(huán)境、干擾影響小、使用壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)備受青睞，在城市等復(fù)雜環(huán)境中重要管線的保護(hù)，油氣儲(chǔ)罐罐底的保護(hù)，油氣場(chǎng)站埋地管網(wǎng)的區(qū)域性保護(hù)等方面大量應(yīng)用，具有很好的市場(chǎng)前景。

陰極保護(hù)投產(chǎn)運(yùn)行后保護(hù)效果的檢測(cè)評(píng)定工作逐漸受到相關(guān)方面的重視，成為完整性管理運(yùn)行的重要組成部分。相應(yīng)的儀器設(shè)備和手段逐步完善，國(guó)際先進(jìn)的檢測(cè)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法被不斷引進(jìn)消化和適宜改進(jìn)，新產(chǎn)品、新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn)，一批專業(yè)人才也不斷地成長(zhǎng)和提高。

我國(guó)擁有一大批陰極保護(hù)方面的專業(yè)人員。包括中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)在內(nèi)的各級(jí)學(xué)會(huì)及協(xié)會(huì)在防腐蝕專業(yè)人才的培養(yǎng)方面做了很多工作，為我國(guó)培養(yǎng)了一大批防腐蝕方面的專業(yè)技術(shù)人才，對(duì)我國(guó)陰極保護(hù)工程技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。

關(guān)于陰極保護(hù)設(shè)計(jì)思路和方法仍在不斷地發(fā)展和改進(jìn)中；重要的陰極保護(hù)材料設(shè)備機(jī)具（如外加電流陰極保護(hù)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(fù)雜疑難問題需要更為有效的解決；陰極保護(hù)系統(tǒng)的有效性檢測(cè)評(píng)價(jià)、遠(yuǎn)程管理和區(qū)域性管理技術(shù)等，有待進(jìn)一步推廣應(yīng)用和改進(jìn)提高。

存在問題

（1）專業(yè)化建設(shè)和管理水平有待提高。陰極保護(hù)工程是建設(shè)工程不可或缺的組成部分，是影響鋼結(jié)構(gòu)安全服役和長(zhǎng)壽使用的重要防腐蝕技術(shù)，需要較高的專業(yè)技術(shù)、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和細(xì)致的運(yùn)行管理，才能確保其長(zhǎng)效保護(hù)效果充分體現(xiàn)。在實(shí)際中陰保工程在工程建設(shè)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(jiǎn)單工序由非專業(yè)人員隨意處理，技術(shù)細(xì)節(jié)疏于監(jiān)管，施工服務(wù)質(zhì)量不能保證。

（2）重建設(shè)輕管理的思想依然嚴(yán)重。陰極保護(hù)能否長(zhǎng)期有效的發(fā)揮作用，和設(shè)計(jì)建設(shè)運(yùn)行管理的各個(gè)環(huán)節(jié)密切相關(guān)。組成陰極保護(hù)原電池或電解電池系統(tǒng)的各個(gè)組件易被環(huán)境或人為破壞，工作過程中會(huì)逐漸暴露各種老化缺陷和問題故障，需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)、識(shí)別診斷和維護(hù)保養(yǎng)，以確保系統(tǒng)的健康正常運(yùn)行，這依賴于口常和專業(yè)化的管理維護(hù)工作。一些單位管理意識(shí)不強(qiáng)，缺乏基本的專業(yè)化管理人員和條件，流于形式，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)識(shí)別故障，陰極保護(hù)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(wù)質(zhì)量亟待提高。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，防腐蝕工程和產(chǎn)品技術(shù)服務(wù)市場(chǎng)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(shù)服務(wù)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(hù)的產(chǎn)品質(zhì)量、施工質(zhì)量、技術(shù)服務(wù)質(zhì)量難以保證，嚴(yán)重影響陰極保護(hù)長(zhǎng)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(guó)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(quán)屬單位之間互不協(xié)調(diào)，致使鄰近設(shè)施的陰保系統(tǒng)之間互相干擾影響嚴(yán)重，損人也不利己，影響陰極保護(hù)的正常運(yùn)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(shè)施嚴(yán)重影響鄰近結(jié)構(gòu)的安全和陰極保護(hù)的正常運(yùn)行，產(chǎn)生嚴(yán)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(yán)重，被動(dòng)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(hù)的普及率覆蓋率有待提高。重大重點(diǎn)工程在設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)十分重視防腐蝕技術(shù)的重要性，均采取了先進(jìn)可靠的陰極保護(hù)技術(shù)。一些規(guī)模不大的工程項(xiàng)目，如大量的和終端用戶關(guān)系密切的細(xì)微末節(jié)工程，規(guī)模小，工藝簡(jiǎn)單，價(jià)值不高，往往被忽視，陰極保護(hù)措施不到位，技術(shù)落后，存在諸多保護(hù)盲區(qū)盲點(diǎn)，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(shí)采用陰極保護(hù)措施，近年發(fā)生多起嚴(yán)重的腐蝕破壞事故，威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全，影響惡劣。

（6）復(fù)雜疑難問題的應(yīng)變處置能力有待提高。工程建設(shè)時(shí)不同專業(yè)交叉進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜，陰極保護(hù)實(shí)施過程中會(huì)突發(fā)各種復(fù)雜疑難問題，這要求現(xiàn)場(chǎng)人員具有一定的專業(yè)技術(shù)水平，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，應(yīng)急措施到位。但實(shí)際工程中卻存在不少隱瞞不報(bào)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(chǎng)前景廣闊。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)又好又快的發(fā)展，陰極保護(hù)具有環(huán)境友好綠色長(zhǎng)效的突出優(yōu)點(diǎn)，對(duì)環(huán)境技術(shù)條件的適用性越來越高，逐漸成為各個(gè)行業(yè)工程建設(shè)時(shí)優(yōu)先考慮采用的腐蝕控制技術(shù)，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(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和建設(shè)法規(guī)，要求強(qiáng)制或主要推薦執(zhí)行。

（2）推進(jìn)產(chǎn)品施工技術(shù)服務(wù)質(zhì)量快速提高。市場(chǎng)需求存在差距，給企業(yè)服務(wù)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的提升提供了空間和機(jī)會(huì)，通過加強(qiáng)企業(yè)建設(shè)，人才培養(yǎng)，提高素質(zhì)，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)代化建設(shè)，提高企業(yè)和從業(yè)人員的責(zé)任意識(shí)等，有望在一定時(shí)期內(nèi)全面提高我國(guó)陰極保護(hù)的產(chǎn)品施工技術(shù)服務(wù)質(zhì)量，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際合作能力。

（3）推廣應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果。其他領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)發(fā)展為防腐蝕工程技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)造了條件，促進(jìn)了陰極保護(hù)的技術(shù)進(jìn)步和現(xiàn)代化水平。如推廣應(yīng)用數(shù)字信息化的陰極保護(hù)遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)和檢測(cè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將陰極保護(hù)的數(shù)字圖像信息以手動(dòng)或自動(dòng)方式隨時(shí)隨地傳輸?shù)竭h(yuǎn)程管理平臺(tái)，數(shù)據(jù)信息共享，實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)的遠(yuǎn)程管理、區(qū)域管理和層次管理等，可以大大提高管理的時(shí)效性、準(zhǔn)確性，提高管理效率，消除管理盲區(qū)盲點(diǎn)，及時(shí)準(zhǔn)饞確地識(shí)別并處置故障，確保陰極保護(hù)系統(tǒng)長(zhǎng)效健康地不間斷運(yùn)行。

（4）推廣應(yīng)用區(qū)域性陰極保護(hù)技術(shù)。近年來我國(guó)一些工業(yè)廠區(qū)場(chǎng)站和城市地區(qū)局部地實(shí)施了一些區(qū)域性陰極保護(hù)，效果良好，很好地解決了一定區(qū)域范圍內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)物的共同陰極保護(hù)。未來，在實(shí)施區(qū)域性陰極保護(hù)時(shí)，還應(yīng)將一定區(qū)域內(nèi)的全部結(jié)構(gòu)物進(jìn)行通盤考慮，通過不同權(quán)屬部門充分地溝通協(xié)商，充分考慮對(duì)方關(guān)切，在電源設(shè)備、陽極材料、地床類型和空間位置設(shè)計(jì)等方面綜合考慮，調(diào)研協(xié)商和數(shù)值模擬計(jì)算，做到統(tǒng)籌兼顧共同保護(hù)。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(shí)間、腐蝕控制措施、技術(shù)管理水平等參差不齊，其間縱橫交錯(cuò)關(guān)系復(fù)雜，和各種建筑物之間存在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)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(shí)施區(qū)域性陰極保護(hù)的對(duì)象，應(yīng)大力宣傳逐步推進(jìn)，提高城鎮(zhèn)設(shè)施有效陰極保護(hù)的覆蓋率和普及率。

（5）推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和立法工作。我國(guó)陰極保護(hù)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用急需加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化和法制性建設(shè)，建立完善的適合我國(guó)國(guó)情的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，建設(shè)法規(guī)的型式保護(hù)這一技術(shù)的有效實(shí)施，實(shí)現(xiàn)有法可依有法必依。按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定開展工作，不同行業(yè)部門之間相互關(guān)切協(xié)調(diào)發(fā)展，一些先進(jìn)可靠的技術(shù)得以推廣應(yīng)用，陰極保護(hù)廣泛有效應(yīng)用發(fā)展的美好愿景一定會(huì)實(shí)現(xiàn)。