BẢO VỆ CATỐT CHO CÁC KẾT CẤU THÉP CỦA CẢNG BIỂN VÀ CÔNG TRÌNH BIỂN - YÊU CẦUTHIẾT KẾ

Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10264:2014 BẢO VỆ CATỐT CHO CÁC KẾT CẤU THÉP CỦA CẢNG BIỂN VÀ CƠNG TRÌNH BIỂN - U CẦU THIẾT KẾ Cathodic protection for Steel structures of marine ports and marine constructions - Design requirements Lời nói đầu TCVN 10264:2014 Viện Khoa học Công nghệ Giao thông Vận tải biên soạn, Bộ Giao thông Vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ Công bố TCVN 10264:2014 biên soạn dựa sở: BS EN 12495:2000: Cathodic protection for fixed steel offshore structures (Bảo vệ catốt cho kết cấu thép cố định khơi) DNV-RB-B401: Cathodic protection design (Thiết kế bảo vệ catốt) BẢO VỆ CATỐT CHO CÁC KẾT CẤU THÉP CỦA CẢNG BIỂN VÀ CƠNG TRÌNH BIỂN - U CẦU THIẾT KẾ Cathodic protection for Steel structures of marine ports and marine constructions - Design requirements Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng cho hệ bảo vệ catốt dùng bảo vệ kết cấu thép nước biển cảng biển cơng trình biển 1.1 Các phần kết cấu Tiêu chuẩn quy định yêu cầu cho bảo vệ catốt kết cấu thép ngập nước biển cảng biển cơng trình biển Tiêu chuẩn bao gồm phần ngập nước biển thiết bị thép gắn vào kết cấu chúng nối thông điện với kết cấu Tiêu chuẩn không bao gồm bảo vệ catốt kết cấu tàu, thiết bị nửa chìm kết cấu dài đường ống Tiêu chuẩn đề cập đến bảo vệ catốt cho bề mặt tiếp xúc với nước biển đáy biển Tiêu chuẩn không bao gồm bảo vệ ăn mịn phần kết cấu phía mực nước biển tức vùng nước bắn vùng khí Tiêu chuẩn không bao gồm bảo vệ phần bên kết cấu Bảo vệ phần thường thực phương pháp bảo vệ khác 1.2 Vật liệu Tiêu chuẩn sử dụng để thiết kế hệ thống bảo vệ catốt thép trần thép có sơn 1.2.1 Quá phân cực thép cường độ cao Nếu điện kết cấu âm, kết cấu phân cực điều gây thẩm thấu hydro vào thép làm hóa giòn kim loại ảnh hưởng bất lợi với vết nứt lan rộng Nói chung độ bền kéo thép lớn khả gây nguy hiểm thẩm thấu hydro lớn Tuy nhiên, độ cứng cấu trúc tế vi vật liệu vấn đề quan trọng Những tượng xảy kết cấu thép cảng biển công trình biển điện âm -1,1 V so sánh với điện cực Ag/AgCl nước biển Ngoài giới hạn kiểm tra thích hợp nên thực cho việc sử dụng bảo vệ catốt 1.2.2 Cặp pin điện Một số phần kết cấu làm từ vật liệu kim loại khác thép Kim loại với thép tạo thành cặp pin điện Hệ thống bảo vệ catốt phải thiết kế để đảm bảo hệ thống hoàn toàn LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn kiểm sốt q trình ăn mịn điện hóa phát sinh từ cặp pin điện 1.3 Môi trường Tiêu chuẩn áp dụng cho toàn vùng ngập nước biển đáy biển Đối với bề mặt thép nằm vùng thủy triều, bảo vệ catốt có hiệu thời gian ngâm đủ dài thép phân cực, phần ba vùng thủy triều Phương pháp chống ăn mòn khác sử dụng để bảo vệ bề mặt ướt nằm mức sử dụng lớp phủ bảo vệ, vỏ bọc làm tăng độ dày kết cấu Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 10263:2014, Anốt hy sinh - Yêu cầu kỹ thuật Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 3.1 Vùng khí (atmospheric zone) Vùng nằm phía vùng nước bắn 3.2 Vùng nước bắn (splash zone) Vùng kết cấu thay đổi ẩm khơ sóng phải vùng mực nước cao 3.3 Vùng thủy triều (tidal zone) Nằm mực nước thấp mực nước cao 3.4 Vùng thủy triều mở rộng (extended tidal zone) Vùng bao gồm vùng thủy triều, vùng nước bắn vùng chuyển tiếp 3.5 Vùng chuyển tiếp (transition zone) Vùng nằm mực nước thấp chịu ảnh hưởng sóng nên có nồng độ oxy cao 3.6 Vùng chìm nước (immersed zone) Vùng nằm vùng thủy triều mở rộng đáy biển 3.7 Vùng ngập nước (submerged zone) Vùng bao gồm vùng chơn đất, vùng chìm nước vùng chuyển tiếp 3.8 Vùng chôn đất (buried zone) Vùng nằm đáy biển 3.9 Mực nước cao - MNCN (Highest water level) Mực nước cao quy định thiết kế cảng biển cơng trình biển 3.10 Mực nước thấp - MNTN (Lowest water level) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Mực nước thấp quy định thiết kế cảng biển cơng trình biển 3.11 Mực nước trung bình - MNTB (Mean water level) Mực nước trung bình quy định thiết kế cảng biển công trình biển 3.12 Độ mặn (salinity) Lượng ion muối hịa tan nước biển Cách đo dựa độ dẫn điện nước biển Độ mặn tính g kg nước biển phần nghìn (ppt) 3.13 Tấm gia cố (doubler plate) Tấm hàn vào vị trí để tăng cường bảo vệ 3.14 Bong catốt (cathodic disbonding) Là trình bong sơn xuất ion hyđro bề mặt vật liệu thép bảo vệ catốt 3.15 Bảo vệ catốt (cathodic protection) Là q trình bảo vệ kết cấu thép khơng bị ăn mòn cách đưa điện thép giới hạn tiêu chuẩn điện (xem 4.2) Hình - Chia vùng môi trường biển Nguyên tắc thiết kế 4.1 Mục đích Mục đích thiết kế hệ thống bảo vệ catốt đảm bảo phát dòng bảo vệ phần kết cấu phân bố dòng cho điện thép nước biển phần kết cấu nằm LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn giới hạn tiêu chuẩn điện (xem 4.2) Giới hạn điện phải đạt toàn kết cấu Mục tiêu đạt phân bố anốt kết cấu Điều khó đạt số vùng nút phức tạp khung, nơi anốt lắp đặt khơng gian hẹp có bề mặt lớn cần bảo vệ Do đó, giai đoạn thiết kế kết cấu cần cân nhắc yếu tố đây: - Tránh cấu hình phức tạp, tức yếu tố hình trụ sử dụng hình T H - Giảm số bề mặt thứ cấp - Hạn chế tỷ số bề mặt thép thể tích chất điện ly khu vực chật hẹp Có thể sử dụng lớp sơn bảo vệ phần gần anốt, nơi dịng phát anốt dẫn tới phân cực cho phần kết cấu gần anốt (xem 1.2.1) Hệ bảo vệ catốt phải thiết kế cho thời gian hoạt động kết cấu Để thiết kế hệ thống bảo vệ catốt thích hợp cơng việc phải thực chuyên gia bảo vệ catốt 4.2 Chỉ tiêu bảo vệ catốt Để đạt mức độ bảo vệ catốt hiệu quả, kết cấu thép phải có điện bảo vệ đề cập Bảng 1: Bảng 1- Điện bảo vệ catốt vật liệu thép nước biển, điện cực so sánh Ag/AgCl nước biển Vật liệu Điện âm nhỏ (Điện Điện âm lớn (Điện bảo vệ nhỏ nhất), V bảo vệ lớn nhất), V Thép hợp kim bon thấp Mơi trường thơng khí -0,80 - 1,10 Mơi trường yếm khí -0,90 - 1,10 PREN ≥ 40 - 0,30 2) PREN < 40 - 0,60 1) 2) Duplex - 0,60 1) 2) Thép không gỉ Austenit PREN (Austenit) = %Cr + 3,3 (%Mo+0,5W) + 16 (%N) CHÚ THÍCH: 1) : Với hầu hết ứng dụng điện đủ để bảo vệ khe nứt dù điện cao xem xét 2) : Kết cấu làm từ hợp kim dễ bị gẫy phải tránh điện âm cao 4.3 Dòng điện yêu cầu Để đạt tiêu bảo vệ catốt tồn kết cấu, cần phải xem xét dịng điện yêu cầu phần kết cấu Dòng điện yêu cầu phần kết cấu tính diện tích bề mặt phần nhân với mật độ dòng điện yêu cầu cho phần Mật độ dòng u cầu khơng giống cho tồn kết cấu điều kiện mơi trường thay đổi Do đó, cần xem xét vùng đây: - Vùng nằm phần mực nước thay đổi (thường sơn phủ); - Vùng nằm phần ngập nước; - Vùng nằm phần chôn đáy biển; Sự lựa chọn mật độ dịng thiết kế dựa kinh nghiệm từ kết cấu tương tự môi trường giống từ kiểm tra tính tốn riêng biệt tham khảo giá trị đặc trưng đưa Phụ lục A LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Mật độ dòng yêu cầu cho bảo vệ catốt phụ thuộc vào động học phản ứng điện hóa giá trị thơng số điện thép, nồng độ oxy hòa tan nước biển, tốc độ dịng nước, nhiệt độ độ sâu nước Với phần thép điều kiện mơi trường bề mặt, cần tính mật độ dòng đây: - Mật độ dòng ban đầu: đòi hỏi đạt phân cực ban đầu kết cấu, tức hạ thấp điện thép xuống giá trị điện âm nhỏ khoảng giá trị đưa Bảng - Mật độ dịng trì: địi hỏi trì mức phân cực kết cấu - Mật độ dòng phân cực lại mật độ dòng cuối: đòi hỏi cho phân cực lại (tức cho tái thiết lập điện cho mức phân cực ban đầu) kết cấu sau bão lớn sau hoạt động sửa chữa Tính mật độ dịng u cầu để tối ưu hóa hệ thống bảo vệ catốt Kết cấu thép cảng biển cơng trình biển tách biệt tạm thời liên kết với kết cấu bên cạnh khác Những kết cấu nên trang bị riêng hệ thống bảo vệ catốt, hệ thống kiểm tra trước xem xét nối thông điện chúng với kết cấu thép cảng biển cơng trình biển Nếu kết cấu tạm thời không trang bị hệ thống bảo vệ catốt, việc bảo vệ catốt cho kết cấu thép cảng biển cơng trình biển nên kiểm tra để chắn đạt tiêu bảo vệ khoảng thời gian kết nối ảnh hưởng kết cấu nên đánh giá 4.4 Sơn Hệ thống bảo vệ catốt kết hợp với hệ thống sơn phù hợp Sơn giúp giảm dòng điện yêu cầu tăng phân bố dòng điện kết cấu thuộc tính cách điện sơn Dịng u cầu thép có lớp sơn tăng lên theo thời gian sơn hư hỏng Hệ số bong sơn ban đầu chủ yếu liên quan đến hư hỏng học xảy trình lắp đặt kết cấu nên xem xét tốc độ hư hỏng sơn đánh giá sau để đưa vào tính tốn tuổi thọ sơn Những giá trị phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện thực tế lắp đặt vận hành Hướng dẫn cho giá trị hệ số bong sơn đưa Phụ lục A Mật độ dòng điện cần cho bảo vệ thép có sơn tích mật độ dòng cho thép trần hệ số bong sơn Do ảnh hưởng lẫn bảo vệ catốt sơn, tất loại sơn sử dụng kết hợp với bảo vệ catốt nên kiểm tra bong catốt 4.5 Hệ thống bảo vệ catốt Bảo vệ catốt đạt cách sử dụng: - Hệ anốt hy sinh - Hệ dịng điện ngồi - Kết hợp hai hệ thống Khi sử dụng kết hợp hai hệ thống, anốt hy sinh thường cung cấp để bảo vệ catốt lắp đặt ban đầu lúc tắt hệ thống dòng điện Hệ thống anốt hy sinh nên lắp đặt vùng mà hệ thống dịng ngồi khó đạt mức độ phân cực đầy đủ ảnh hưởng lớp chắn Vì dịng u cầu khơng số theo thời gian, hệ thống bảo vệ catốt phải cung cấp đủ mật độ dòng yêu cầu cho phân cực với chu kỳ suốt thời gian tồn cơng trình Số lượng anốt cần cho phần kết cấu xác định dịng u cầu bảo vệ catốt vùng khả phát dòng anốt riêng biệt Phát dịng từ anốt hy sinh riêng biệt tính định luật Ơm: l = ΔV/R (1) đó: ΔV hiệu điện điện anốt điện bảo vệ nhỏ thép, tính V; R điện trở mạch thường tính điện trở anốt, tính Ω LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Điện trở anốt hàm số điện trở suất mơi trường đặt anốt hình dạng kích thước anốt Điện trở anốt tính cách sử dụng cơng thức kinh nghiệm đưa Phụ lục B Nếu anốt nhóm, ảnh hưởng anốt phải xem xét tính tốn điện trở anốt Hệ thống bảo vệ catốt phải thiết kế cho ảnh hưởng đến kết cấu liền kề khác Thiết kế hệ thống anốt hy sinh 5.1 Yêu cầu chung Hệ thống anốt hy sinh bảo vệ kết cấu thép cách nối kết cấu thép với hợp kim có điện âm cho kết cấu đạt điện bảo vệ yêu cầu (xem Bảng 1) Kích thước, số lượng vị trí anốt tính tốn cho tiêu điện bảo vệ ln đạt tồn bề mặt kết cấu thời gian hoạt động hệ thống bảo vệ catốt (xem 4.1) Điều đạt cách xem xét ba mật độ dịng thiết kế điều 5.2 Có thể sử dụng phương pháp số máy tính xem xét đường cong phân cực 5.2 Xem xét thiết kế Ba mật độ dòng điện thiết kế định nghĩa 4.3 xem xét: - Mật độ dịng trì (trung bình) sử dụng để xác định khối lượng anốt Mật độ dòng đòi hỏi để trì mức độ phân cực đủ kết cấu suốt thời gian tuổi thọ thiết kế - Mật độ dòng ban đầu sử dụng để xác định khả phát dịng anốt mới, tức kích thước ban đầu chúng, để đạt đầy đủ phân cực ban đầu kết cấu khoảng vài tuần - Mật độ dòng phân cực lại sử dụng để xác định khả phát dòng anốt tan tới hệ số sử dụng, tức kích thước cuối anốt (xem B.2 Phụ lục B) để phân cực lại đầy đủ sau bão lớn sau ảnh hưởng khai thác vận hành Khả hoạt động anốt hy sinh nước biển phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hợp kim đặc biệt sử dụng hợp kim nhôm kẽm Tính chất điện hóa vật liệu anốt phải dẫn chứng tài liệu xác định kiểm tra thích hợp Những thơng tin u cầu bao gồm: - Hiệu điện để phân cực thép, tức hiệu điện làm việc anốt điện nhỏ tiêu điện bảo vệ - Dung lượng (A.h/kg) tốc độ tan (kg/(A.năm)) 5.3 Anốt hy sinh Anốt hy sinh đề cập tiêu chuẩn gồm loại: anốt hy sinh nhôm, anốt hy sinh kẽm anốt hy sinh magiê Ảnh hưởng tới ô nhiễm môi trường thành phần hợp kim tan phải xem xét 5.3.1 Anốt nhôm Xem TCVN 10263:2014: Anốt hy sinh - Yêu cầu kỹ thuật 5.3.2 Anốt magiê Xem TCVN 10263:2014: Anốt hy sinh - Yêu cầu kỹ thuật 5.3.3 Anốt kẽm Xem TCVN 10263:2014: Anốt hy sinh - Yêu cầu kỹ thuật 5.3.4 Những yếu tố xác định dòng phát anốt thời gian hoạt động Những anốt có điện làm việc dịng phát khác hoạt động môi trường Dòng phát anốt phụ thuộc vào điện trở xuất mơi trường, hình dạng kích thước anốt (tham khảo 4.5 Phụ lục B) Các vật liệu anốt có tốc độ tan khác hoạt động môi trường Do vậy, dòng phát thời gian hoạt động anốt phụ thuộc vào vật liệu (tốc độ tan) khối lượng LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn chúng Kích thước số lượng anốt cần tính tốn tối ưu để với khối lượng anốt hy sinh thấp cung cấp dịng bảo vệ lớn dòng bảo vệ yêu cầu cho phân cực ban đầu phân cực lại suốt thời gian hoạt động kết cấu Dòng phát anốt xác định định luật Ôm 4.5 Điện hoạt động thực anốt làm từ hợp kim nhôm kẽm điện bảo vệ nhỏ kết cấu phân cực (-0,8 V so với điện cực so sánh Ag/AgCl nước biển) 0,15 V đến 0,3 V dù điện hoạt động thực ban đầu phải cao hơn, nằm khoảng từ 0,35 V đến 0,5 V Khoảng thời gian hoạt động anốt xác định cách sử dụng cơng thức Phụ lục B 5.4 Vị trí anốt 5.4.1 Xem xét chống ăn mòn Anốt hy sinh nên phân bố bề mặt thép theo tỷ lệ tương ứng với dòng điện yêu cầu vùng để có phân bố đồng Anốt hy sinh phải phân bố phù hợp với tính tốn dịng u cầu Cần có xem xét riêng biệt cho vùng có cấu tạo hình học phức tạp Những tính tốn bổ sung đánh giá phân bố anốt hy sinh cần thiết Những điểm hàn nối quan trọng cho bền vững kết cấu Điểm hàn vùng có hình học phức tạp nơi mà tỷ số diện tích bề mặt thép với thể tích chất điện ly dẫn tới phân bố dịng hiệu (có vùng chắn ảnh hưởng bảo vệ) Do vậy, phân cực sớm điểm nối quan trọng Điều đưa đến anốt nên đặt kết cấu cho điểm nối trở nên phân cực sớm sau lắp đặt kết cấu Sự phân bố dịng hiệu đạt cách sử dụng số anốt hy sinh lớn 5.4.2 Xem xét an toàn kết cấu Anốt hy sinh nên gắn lên kết cấu phương pháp hàn theo cách thức giảm thiểu vị trí mối hàn Vị trí hướng anốt nên thực tính tốn sau: - Giảm ảnh hưởng sóng/dịng chảy - Tránh nguy hiểm từ vật rơi xuống - Giảm vấn đề gây chế tạo, vận chuyển lắp đặt - Giảm ảnh hưởng gây khai thác vận hành cơng trình 5.5 Lõi anốt thiết kế lắp đặt 5.5.1 Yêu cầu chung Các phương pháp gắn anốt vào kết cấu điều chỉnh theo loại anốt ứng dụng anốt, điện trở liên kết thấp phải trì suốt trình hoạt động anốt Những yêu cầu ảnh hưởng đến thiết kế lõi anốt Phần đỡ anốt phần nối dài phần tách rời lõi phải thép có tính hàn tốt Các anốt hy sinh gắn vào kết cấu sau: - Phần đỡ anốt hàn trực tiếp vào phần tường dày kết cấu - Tấm gia cố hàn trực tiếp phần kết cấu, phần đỡ anốt hàn gia cố tăng cường miếng đệm Thiết kế gia cố đệm nên tính đến khả chịu lực Tấm gia cố nên làm trịn góc để tránh tập trung ứng suất Hàn anốt vào kết cấu thực theo quy định tiêu chuẩn thiết kế cho kết cấu bên phạm vi tiêu chuẩn 5.5.2 Anốt hy sinh dạng với lõi thẳng Lõi thẳng anốt hy sinh dạng tốt hình trụ để tránh tụ khí q trình đúc hợp kim Tuy nhiên, hình dạng khác phần lõi xem xét LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Các kích thước phần lõi thiết kế có tính đến trọng lượng hợp kim anốt điều kiện hoạt động môi trường khác điều 5.5.4 5.5.3 Anốt dạng phẳng Lõi anốt hy sinh dạng phẳng nên làm thép thẳng uốn góc, kích thước lõi phải dựa trọng lượng kích thước anốt Phần lõi thường nhô từ mặt bên anốt phép hàn chúng vào kết cấu 5.5.4 Xem xét kết cấu Phần lõi anốt cần có đủ độ bền để trì điều kiện sau đây: - Điều kiện trước hoạt động bao gồm chế tạo kết cấu, vận chuyển, hạ thủy hoạt động đóng cọc  Một số anốt hy sinh nhơ bên ngồi kết cấu, chìm nước vận chuyển đường biển phải chịu lực va sóng  Khi hạ thủy kết cấu từ sà lan vận chuyển gây lực va anốt kết cấu trượt xuống nước Lực xem xét phụ lục C  Các điểm gắn anốt bị mỏi hoạt động đóng cọc sóng đánh - Trong điều kiện hoạt động bao gồm mỏi sóng điều kiện thời tiết khắc nghiệt Thiết kế hệ thống dịng điện ngồi 6.1 Yêu cầu chung Dòng bảo vệ cung cấp nguồn điện chiều kiểm soát suốt thời gian hoạt động hệ thống bảo vệ catốt để trì mức độ điện bảo vệ đầy đủ toàn bề mặt thép kết cấu Tính tốn thiết kế u cầu kỹ thuật cung cấp thông tin chi tiết đây: - Cơ sở thiết kế - Tính tốn thiết kế thiết bị - Bố trí tổng thể thiết bị - Yêu cầu kỹ thuật thiết bị (như biến áp chỉnh lưu, anốt, dây điện, thiết bị nối thiết bị bảo vệ, điện cực kiểm tra) - Yêu cầu kỹ thuật lắp đặt - Yêu cầu kỹ thuật hệ thống kiểm tra 6.2 Xem xét thiết kế Hệ thống bảo vệ catốt dịng ngồi cho kết cấu thép biển thông thường bao gồm máy biến áp chỉnh lưu anốt Máy biến áp chỉnh lưu điều khiển tay thường lựa chọn dịng u cầu khơng biến thiên nhiều theo thời gian Máy biến áp chỉnh lưu có điều khiển điện tự động sử dụng trường hợp cụ thể, mà điều kiện mơi trường hình dạng kết cấu gây biến đổi lớn thường xuyên cho dòng bảo vệ Những vùng riêng biệt có trạng thái đặc trưng địi hỏi việc cân nhắc hệ thống kiểm soát liên vùng để thích ứng tối ưu phân bố dịng điện bảo vệ, kiểm soát bảo vệ vùng thực hệ thống dịng ngồi riêng biệt Số lượng vị trí anốt xác định để đạt mức độ điện bảo vệ đầy đủ điều kiện thực tế cho phép Các anốt dòng ngồi thường cấp dịng điện cao anốt hy sinh, với anốt dịng ngồi, nên sử dụng lớp chắn điện mơi bố trí khoảng cách lớn anốt với kết cấu để ngăn chặn tượng phân cực cải thiện phân bố dòng tới kết cấu Tính tốn tổng dịng u cầu (Itc) để bảo vệ phần vùng kết cấu tính theo cơng thức: Itc = Si LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 (2) Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn đó: S tổng diện tích phần vùng xem xét, tính m 2; i mật độ dòng bảo vệ cho phép đủ để phân cực thép môi trường xem xét tính mA/m2 Mật độ dịng sử dụng cho thiết kế chọn cao từ ba thơng số: mật độ dịng ban đầu, mật độ dịng trì giá trị phân cực lại cuối Mật độ dòng ban đầu sử dụng cho thép trần Với thép có sơn, giá trị sử dụng phụ thuộc vào hệ số bong sơn phải tính tốn Để bù cho phân bố dịng hiệu (số lượng anốt nhỏ), hệ thống bảo vệ catốt dịng ngồi phải thiết kế dịng u cầu 1,25 đến 1,5 lần tính tốn It = (1,25 đến 1,5).Itc (3) 6.3 Lựa chọn thiết bị 6.3.1 Máy biến áp chỉnh lưu Máy biến áp chỉnh lưu phải có khả cung cấp 1,25 đến 1,5 lần tổng dòng thiết kế vùng phần kết cấu bảo vệ Điện áp tối đa máy biến áp chỉnh lưu 24 V (xem Phụ lục D) Điện áp máy biến áp phải tính đến điện trở mạch (dây điện anốt) điện trường ngược anốt catốt Điện trường ngược khác biệt điện mạch hở tự nhiên anốt catốt môi trường biển Biến áp chỉnh lưu phải có khả cung cấp dịng đủ để trì điện bảo vệ khoảng quy định thiết kế 6.3.2 Anốt Anốt dùng cho hệ thống dịng ngồi có hai loại chính: anốt bán tiêu hao anốt trơ Anốt trơ ưu tiên sử dụng cho yêu cầu dòng phát cao Anốt bán tiêu hao sở graphit, hợp kim gang - silic, sắt từ Anốt trơ làm từ lớp mỏng platin phủ lên chất titan, niobi, tantali làm từ hỗn hợp oxít kim loại hoạt hóa phủ titan Xem Phụ lục E khả hoạt động anốt dịng ngồi Lắp đặt hệ thống lắp đặt thiết bị hệ thống dịng ngồi cần đặc biệt ý đến hư hỏng học số anốt có dịng tương đối cao Sự giảm anốt làm giảm đáng kể khả hoạt động tồn hệ thống bảo vệ catốt Do đó, việc lắp đặt hệ thống lắp đặt thiết bị thiết kế để có khả tránh hư hỏng học cao Thiết kế phải bao gồm biện pháp để giảm thiểu nguy tiếp xúc trực tiếp (chập mạch hệ thống bảo vệ catốt) cực dương kết cấu Thiết kế cần khẳng định anốt có đầy đủ khả phân phối dòng thiết kế cung cấp máy biến áp chỉnh lưu 6.3.3 Lá chắn điện môi Sơn, nhựa đúc sẵn nhựa đàn hồi sử dụng kết cấu liền kề với anốt Các phản ứng điện hóa xảy anốt bề mặt catốt tạo sản phẩm ăn mòn loại khí phá hỏng chắn điện môi gây bong sơn Thiết kế chắn điện mơi nên tính đến hư hỏng vật liệu làm chắn 6.3.4 Điện cực so sánh Điện cực so sánh sử dụng để đo điện thép dùng để kiểm sốt dịng hệ thống bảo vệ catốt dịng ngồi Khi điện cực so sánh sử dụng để kiểm sốt dịng hệ thống bảo vệ catốt dịng ngồi, chúng phải lắp đặt vị trí xác định tính tốn thử nghiệm để chắn điện kết cấu trì giới hạn thiết kế Cần thực biện pháp phòng ngừa để tránh tiếp xúc điện trực tiếp điện cực kết cấu thép 6.3 Dây điện mối nối dây Tất dây điện bảo vệ đầy đủ để tránh hư hỏng học Ống thép, ống LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn nhựa chất lượng cao sử dụng cho mục đích Nối dây điện anốt phải kín nước chắn Dây điện vật liệu cách điện phải chịu điều kiện mơi trường, clo, hydrocacbon có mặt hóa chất có hại Đường kính dây điện tính tốn phù hợp với địi hỏi độ bền học, dòng yêu cầu sụt áp chiều dài dây 6.4 Lựa chọn vị trí Các điện cực anốt nên lắp đặt vị trí có xem xét yếu tố sau: - Giảm sóng/dịng chảy tác động thiết bị cố định anốt - Tránh hư hỏng từ vật rơi xuống - Giảm vấn đề gây chế tạo, vận chuyển lắp đặt - Tránh nguy hiểm từ vật trôi - Giảm ảnh hưởng gây khai thác vận hành cơng trình Dây điện nên lắp đặt ống, vị trí lắp đặt nên thực theo quy luật Thiết kế hệ thống kiểm tra 7.1 Quy định chung Thiết kế lắp đặt hệ thống kiểm tra cố định sử dụng với hệ thống bảo vệ catốt dịng ngồi sử dụng với hệ thống anốt hy sinh Thiết bị cầm tay sử dụng cho khảo sát định kỳ không bao gồm hệ thống kiểm tra 7.2 Mục tiêu Hệ thống kiểm tra dùng để đánh giá sử dụng để kiểm sốt thơng số hoạt động hiệu hệ thống bảo vệ catốt Hệ thống bảo vệ catốt hệ thống động, tức hệ thống hiệu anốt hy sinh hệ thống dòng ngồi vận hành cung cấp dịng đầy đủ cho phân cực thép làm cho kết cấu đạt trạng thái bảo vệ tiêu chuẩn Do đó, điện thép nên đo suốt thời gian hoạt động kết cấu để xác định đầy đủ khả bảo vệ Đánh giá dòng phát đưa thêm thông tin chứng minh hệ thống bảo vệ hoạt động tốt đưa dấu hiệu tuổi thọ anốt (xem 5.3.4) 7.3 Hệ thống kiểm tra Hệ thống kiểm tra bao gồm phần sau đây: - Điện cực so sánh cố định: Các điện cực so sánh nên lắp đặt bảo đảm ngập nước, đặt gần với bề mặt thép Những điện cực so sánh phải cách điện từ kết cấu kết nối với hệ thống truyền tải liệu; - Hệ thống ống bảo vệ dây điện dây điện: Tất dây điện kết nối thiết bị loại dùng nước nên chạy ống bảo vệ Các ống bảo vệ có kích thước phù hợp với số lượng kích thước loại dây điện Các ống bảo vệ gắn chặt với kết cấu cố định (tốt cách hàn) với kết cấu cách sử dụng đai thép - Hộp nối hộp kiểm tra: Các hộp trang bị đầy đủ cho dây điện lên Mỗi hộp nối phải cố định chịu điều kiện môi trường Hộp nối trang bị đầu chờ để kết nối dây điện từ anốt từ điện cực so sánh dây nối kết cấu thép 7.4 Đo điện 7.4.1 Phương pháp đo điện Điện thép đo cách sử dụng đồng hồ vôn trở kháng cao Điện cực so sánh LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn đặt gần với bề mặt kết cấu thép đo Nếu mạch đo địi hỏi kết nối thường xun phải thực cách cẩn thận điện cực so sánh cấp dòng phân cực đưa thơng số sai 7.4.2 Vị trí điện cực so sánh Điện cực so sánh phải phân bố để đo điện điển hình kết cấu thép Ngoài ra, điện cực so sánh cố định nên lắp đặt vị trí sau: - Điểm có vị trí xa anốt nhất; - Điểm giao kết cấu; - Vùng nơi xuất dạng hình học phức tạp gần cơng trình phụ; - Vùng có ứng suất cao nhất; - Vùng nghi ngờ có ảnh hưởng phân cực 7.4.3 Các loại điện cực so sánh Điện cực Zn nước biển điện cực so sánh Ag/AgCl nước biển sử dụng phổ biến nhất, dung dịch điện ly nước biển bao quanh 7.4.4 Hiệu chuẩn điện cực so sánh Điện cực so sánh hiệu chuẩn (trực tiếp gián tiếp) sau khoảng thời gian không hoạt động cách đo khác biệt điện điện cực trực tiếp gián tiếp với điện cực calomen bão hòa Đối với điện cực so sánh tháo từ vị trí cố định, điện cực cầm tay sử dụng cho hiệu chuẩn đặt gần điện cực cố định 7.5 Đo dịng phát anốt dịng ngồi Việc đo dịng phát anốt dịng ngồi phải thực cách sử dụng đồng hồ đo dòng với điện trở bên thấp đo qua điện trở sơn (shunt) lắp đặt hộp nối 7.6 Điều khiển kiểm tra máy biến áp chỉnh lưu Máy biến áp chỉnh lưu cung cấp dịng ngồi cho anốt nên trang bị thiết bị điều khiển sau: - Một đồng hồ vôn đo chiều - Một đồng hồ ampe đo dòng chiều mạch - Thiết bị bảo vệ chống lại chập mạch Có thể lắp đặt đồng hồ đo thời gian phát dòng để ghi lại thời gian vận hành biến áp chỉnh lưu Lắp đặt hệ thống bảo vệ catốt hệ thống kiểm tra catốt Hệ thống bảo vệ catốt hệ thống kiểm tra nên lắp đặt cho đạt yêu cầu thiết kế giữ suốt thời gian tồn hệ thống bảo vệ catốt Việc lắp đặt vật liệu thiết bị phải thực phù hợp với vẽ, chi tiết kỹ thuật quy trình có liên quan Cơng việc lắp đặt phải phù hợp với tiêu chuẩn áp dụng, Tất vật liệu cần kiểm tra trước lắp đặt để đảm bảo vật liệu phù hợp với yêu cầu kỹ thuật không bị hư hại Tủ biến áp chỉnh lưu (nếu có) lắp đặt theo quy định phòng chống cháy nổ Tùy thuộc vào loại hệ thống, anốt lắp đặt đáy biển địa điểm xa kết cấu Anốt lắp đặt đáy biển đặt bê tơng bình phi kim loại để giảm bao bọc bùn Chạy kiểm tra đánh giá hệ thống bảo vệ catốt 9.1 Mục tiêu Các mục tiêu việc chạy kiểm tra đánh giá hệ thống bảo vệ catốt là: - Đảm bảo chức hệ thống catốt phù hợp với yêu cầu thiết kế lắp đặt kết cấu; LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn - Thiết lập hệ thống bảo vệ catốt phù hợp với thiết kế kết cấu bảo vệ hiệu 9.2 Hệ thống anốt hy sinh Đối với hệ thống anốt hy sinh, việc kiểm tra đánh giá toàn kết cấu thực khoảng tháng với kết cấu thép trần năm với kết cấu thép có sơn từ lắp đặt kết cấu Kiểm tra đánh giá nên bao gồm đo điện vị trí lựa chọn Vị trí thực tế tình trạng anốt nên xác nhận ghi lại 9.3 Hệ thống dịng điện ngồi Đối với chạy kiểm tra đánh giá hệ thống dòng vận hành thực - Kiểm tra hệ thống dây điện để chắn phân cực xác (cực âm nối kết cấu) - Bật biến áp chỉnh lưu để cung cấp dòng trực tiếp cho kết cấu - Đo điện kết cấu với hệ thống kiểm tra đến đạt giá trị điện yêu cầu Đo điện bảo vệ kết cấu nên thực khoảng tháng công việc chạy kiểm tra đánh giá hệ thống bảo vệ catốt Kiểm tra đánh giá bao gồm ghi điện kết cấu vị trí lựa chọn Vị trí thực tế tình trạng anốt, dây dẫn, ống dẫn, hệ thống kiểm tra nên xác nhận ghi lại 10 Hồ sơ lưu giữ 10.1 Quy định chung Tất thông tin, liệu kết liên quan tới hệ thống bảo vệ catốt cần ghi lại Hồ sơ bao gồm tất liệu thích hợp: thiết kế, sản xuất, lắp đặt, chạy thử, vận hành, bảo dưỡng hiệu hệ thống bảo vệ catốt Hồ sơ cần phải phản ánh thay đổi so với tiêu kỹ thuật thiết kế, vị trí thiết bị thay đổi chiều sâu làm thay đổi vùng bảo vệ Số liệu chạy thử nên bao gồm kết tiến hành khảo sát sau hệ thống bảo vệ catốt đạt tiêu thiết kế vận hành hiệu 10.2 Hệ thống anốt hy sinh Những liệu cần lưu giữ để so sánh thực cập nhật thường xuyên vận hành hệ thống bảo vệ catốt: - Tiêu chuẩn thiết kế bao gồm tuổi thọ thiết kế, đặc điểm môi trường (như độ mặn nước biển, điện trở suất), tiêu chuẩn bảo vệ, mật độ dòng yêu cầu (giá trị ban đầu, giá trị trì giá trị cuối giá trị phân cực lại), giá trị dòng phát anốt thời điểm khác nhau, hiệu suất lý thuyết anốt điện điều khiển; - Số lượng anốt hy sinh, kích thước chúng, khối lượng, yêu cầu kỹ thuật, thành phần hóa học, tốc độ tan thực tế (so với đo kiểm tra phịng thí nghiệm), hệ số sử dụng, tài liệu tham khảo nhà cung cấp nhà sản xuất; - Vị trí anốt tất anốt kiểm tra trình xây dựng sau lắp đặt, tất khác với vị trí thiết kế lưu ý (những vị trí thuận lợi nhận biết vẽ kỹ thuật kết cấu), phương pháp lắp đặt anốt, ngày lắp đặt, liệu cập nhật thời gian tồn kết cấu; - Các kết chạy thử nghiệm bao gồm liệu khảo sát điện thế; - Các kết kiểm tra bảo dưỡng định kỳ bao gồm đo dòng bảo vệ với loại điện cực so sánh, thiết bị công nghệ đo để thực theo thay đổi trạng thái điện bảo vệ kết cấu 10.3 Hệ thống dòng điện Các liệu sau cần lưu giữ để tham khảo cập nhật thường xuyên vận hành hệ thống bảo vệ catốt: - Tiêu chuẩn thiết kế bao gồm tuổi thọ thiết kế cho hệ thống bảo vệ, đặc điểm môi trường (như độ mặn nước biển, điện trở suất), tiêu chuẩn bảo vệ, mật độ dòng điện yêu cầu (giá trị ban đầu, giá trị trì hệ thống giá trị cuối giá trị phân cực lại), giá trị thiết kế cho dòng phát anốt; - Số lượng anốt, kích thước chúng, đặc điểm kỹ thuật, mơ tả thiết bị, mật độ dòng hiệu LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn điện cho phép liệu tài liệu nhà sản xuất/cung cấp; - Mô tả đặc điểm kỹ thuật cho lắp đặt anốt, thành phần, vị trí kích thước chắn điện mơi (nếu có), đặc điểm kỹ thuật, đặc điểm phương pháp lắp đặt dây điện, hộp nối hộp trung gian (nếu có); - Vị trí anốt kiểm tra trình xây dựng sau lắp đặt, tất thay đổi vị trí so với thiết kế đánh dấu (các vị trí ghi lại vẽ cụ thể kết cấu); liệu nên cập nhật suốt thời gian tồn kết cấu; - Vị trí, đặc điểm kỹ thuật chi tiết, vẽ đặc điểm đầu biến áp chỉnh lưu với báo cáo kiểm tra nhà sản xuất; - Mô tả, đặc điểm kỹ thuật vị trí thiết bị kiểm soát điện bảo vệ thiết bị kiểm tra bao gồm loại điện cực đo, thiết bị đo dây điện; - Kết chạy thử bao gồm liệu khảo sát điện thế, giá trị dòng điện biến áp chỉnh lưu điều chỉnh thực hiện; - Các kết khảo sát thực trình kiểm tra định kỳ bao gồm giá trị điện thế, giá trị đầu máy biến áp chỉnh lưu, liệu trì biến áp chỉnh lưu thời gian thực thay đổi điện bảo vệ 11 An toàn hệ thống bảo vệ catốt 11.1 Mục tiêu Hệ thống bảo vệ catốt phải tuân theo tất tiêu chuẩn an toàn quy định liên quan đến thiết bị điện áp dụng cho lắp đặt kết cấu thép cố định biển Điều khoản nhằm giải vấn đề an toàn, hạn chế rủi ro gây hệ thống bảo vệ catốt liên quan đến thợ lặn chuyên nghiệp trình thợ lặn làm việc nước Khía cạnh an tồn hoạt động lặn nằm phạm vi tài liệu Tham khảo nên thực để phù hợp theo luật định (xem phụ lục D) Hệ thống anốt hy sinh hệ thống dịng ngồi xem xét nguy hiểm sau: Hư hỏng học, sốc điện gia tăng khí nguy hiểm 11.2 Hư hỏng học Nguy cho anốt từ dây lặn dây bảo hiểm xung quanh anốt vật mang anốt hư hại học cho thiết bị chà xát Do vậy, anốt hy sinh có đặc điểm lắp đặt sau khuyên dùng: - Anốt hy sinh dạng với phần chân thẳng đứng hình trụ nhô từ đầu anốt; - Các anốt hy sinh dạng phẳng; - Các anốt hy sinh dạng vòng Tương tự ống dẫn dây anốt, hộp nối nên thiết kế để loại trừ cạnh góc sắc nhọn đầu nhơ 11.3 Sốc điện Trong trường hợp mà thiết bị hệ thống bảo vệ catốt dịng ngồi có khiếm khuyết thợ lặn vơ tình chạm vào anốt hoạt động, thợ lặn bị điện giật Trong việc thực lặn không liên quan trực tiếp tới hệ thống bảo vệ catốt thực lặn kiểm tra gần anốt dịng ngồi cần phải tắt máy biến áp chỉnh lưu Tuy nhiên, lặn kiểm tra hệ thống bảo vệ catốt thực với hệ thống dịng ngồi vận hành cung cấp tất quy định an tồn có liên quan áp dụng biện pháp phòng ngừa 11.4 Sự gia tăng khí 11.4.1 Sự gia tăng khí hydro Sự phân cực kết cấu tới điện âm -0.8V so với điện cực so sánh Ag/AgCl nước biển làm gia tăng khí hydro bề mặt thép Nếu khí tích tụ khơng gian giới hạn nơi có phần nước biển, làm xuất nguy cháy nổ Để tránh nguy cần thực biện pháp đây: - Tất thiết kế có ống khí để tránh tích tụ khí hydro; LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn - Điện kết cấu môi trường điện ly giữ giá trị âm thấp ngưỡng giá trị mà gia tăng hydro khơng đáng kể Điều đạt khoảng cách tối thiểu giữ kết cấu anốt dòng ngồi; - Anốt hợp kim magiê khơng nên lắp đặt vùng có khí hydro tích tụ 11.4.2 Sự gia tăng khí clo Phản ứng điện hóa bề mặt anốt dịng ngồi nước biển ln ln có kết gia tăng khí clo, loại khí có độ độc ăn mịn cao Nếu khí tụ tập khơng gian giới hạn dịng nước, khí làm xuất nguy cho người vật liệu Để tránh nguy này, tất thiết kế cần tránh tích tụ khí Phụ lục A (Tham khảo) Dịng điện u cầu bảo vệ catốt cho kết cấu thép cảng biển cơng trình biển A.1 Mật độ dòng thiết kế cho bảo vệ thép trần vùng ngập nước Bảng A1 - Mật độ dòng thiết kế vùng ngập nước Mật độ dòng, mA/m2 Giá trị ban đầu Giá trị trì Giá trị phân cực lại 120 65 90 CHÚ THÍCH: Các giá trị mật độ dòng đưa bảng sử dụng khơng có tham khảo mật độ dịng thiết kế kết cấu tương tự môi trường giống khơng có điều kiện thực kiểm tra tính tốn riêng biệt mật độ dịng thiết kế cho kết cấu thép cơng trình A.2 Mật độ dòng thiết kế cho bảo vệ thép trần vùng mực nước thay đổi mở rộng Mật độ dòng đưa Bảng A1 cộng tăng thêm 20% A.3 Mật độ dòng thiết kế cho bảo vệ thép trần vùng đáy biển Bảng A2 - Mật độ dòng thiết kế vùng đáy biển Mật độ dòng, mA/m2 Giá trị ban đầu Giá trị trì Giá trị phân cực lại 25 20 20 A.4 Mật độ dòng thiết kế bảo vệ cốt thép bê tông ngập nước biển Bảng A3 - Mật độ dòng thiết kế bảo vệ cốt thép bê tông ngập nước biển Mật độ dòng, mA/m2 Giá trị ban đầu Giá trị trì Giá trị phân cực lại - 2,5 - A.5 Giá trị hệ số bong sơn hệ sơn thông thường sử dụng cho thiết kế hệ thống bảo vệ catốt Hệ số bong sơn, fc, dự tính giảm mật độ dịng u cầu gây thuộc tính cách điện sơn Khi fc = 0, sơn 100 % cách điện, fc = 1, sơn khơng cách điện Hệ số bong sơn tính theo cơng thức: fc = a + bt (A1) đó: t tính năm, tuổi thọ sơn; a,b số phụ thuộc vào tính chất sơn điều kiện môi trường Với giá trị a,b đưa cho hệ số bong sơn trung bình hệ số bong sơn cuối tương ứng LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn fcm, fcf sử dụng để thiết kế hệ thống bảo vệ catốt tính theo cơng thức (A2): (A2) fcf = a + btf (A3) đó: tf tuổi thọ thiết kế hệ thống bảo vệ catốt Hệ số bong sơn ban đầu tính fci = a Nếu giá trị tính tốn theo (A2 A3) vượt q 1, f c = sử dụng thiết kế Khi tuổi thọ thiết kế hệ thống bảo vệ catốt vượt tuổi thọ lớp sơn tính tốn theo cơng thức (A1), f cm tính tốn theo cơng thức: (A4) Để tính tốn ảnh hưởng hệ sơn tới hệ số bong sơn, có 03 định nghĩa loại sơn sau: Loại I: Một lớp sơn epoxy dày 20μm Loại II: Một nhiều lớp sơn điều kiện biển (epoxy, polyurethane sơn gốc vinyl), tổng chiều dày 250μm Loại III: Hai nhiều lớp sơn điều kiện biển (epoxy, polyurethane sơn gốc vinyl), tổng chiều dày 350μm Cả loại sơn sơn theo hướng dẫn nhà cung cấp bề mặt thép làm đến SA 21/2 Đối với loại sơn mà khơng có làm bề mặt đến SA 21/2, hệ số bong sơn fcm = fcf = áp dụng hệ số bong sơn ban đầu tính tốn cho sơn Loại I Bảng A4 - Hằng số a, b cho tính tốn hệ số bong sơn Loại sơn Chiều sâu, m I II III (a = 0,1) (a = 0,05) (a = 0,02) 0-30 b = 0,1 b = 0,025 b = 0,012 >30 b = 0,05 b = 0,015 b = 0,008 Phụ lục B (Tham khảo) Công thức tính điện trở tính tuổi thọ anốt B.1 Cơng thức tính điện trở anốt Anốt hy sinh dạng mảnh có đáy cách bề mặt kết cấu thép 0,3m: Nếu L ≥ 4r (B1) Nếu L < 4r (B2) Anốt hy sinh phẳng: LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn (B3) Anốt có hình dạng khác hình vịng: (B4) Trong đó: ρ điện trở suất mơi trường, tính Ωm; L chiều dài anốt, tính m; R bán kính anốt (với hình khác hình trụ, r=C/(2π), C chu vi mặt cắt ngang), tính m; S trung bình cộng chiều dài chiều rộng anốt, tính m; A diện tích bề mặt hở anốt, tính m2 Khi khơng có thơng tin điện trở suất môi trường, giá trị đạt từ hình B1 sử dụng Với đáy biển điện trở suất có giá trị khoảng 0,7 Ωm cho lớp sét mềm đến 1,7 Ωm cho lớp cát B.2 Cơng thức tính tuổi thọ anốt hy sinh Tuổi thọ a nốt hy sinh (L) xác định cách sử dụng cơng thức sau: (B5) Trong L tuổi thọ hay thời gian hoạt động anốt, tính năm W khối lượng tịnh anốt, tính kg U hệ số sử dụng, xác định phần anốt tan trước anốt ngừng cung cấp dịng u cầu Hình dáng anốt ảnh hưởng tới hệ số sử dụng, khoảng 0,7 tới 0,95 E tốc độ tan vật liệu anốt môi trường xem xét, tính kg/(A.năm) Im dịng phát trì thời gian hoạt động anốt, tính A Bảng B1 - Hệ số sử dụng dạng anốt hy sinh thường dùng Dạng anốt Hệ số sử dụng Dạng dài, L ≥ 4r 0,9 Dạng ngắn, L < 4r 0,85 Dạng dài, L ≥ chiều rộng L ≥ chiều dày 0,85 Dạng ngắn, vành khuyên dạng khác 0,8 LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Trong đó:  nhiệt độ tính °C p điện trở suất tính Ω.cm  khối lượng riêng nước biển tính g/l Hình B.1 - Liên hệ điện trở suất nước biển với nhiệt độ khối lượng riêng (g/l) Phụ lục C (Tham khảo) Những lưu ý cho việc lắp đặt anốt C.1 Lực cản nước Lực cản nước Fs cho đơn vị chiều dài xác định thơng qua cơng thức Morison: (C1) đó: Cs hệ số lực cản nước;  khối lượng thể tích nước, tính kg/m3; D đường kính mang/lõi a nốt, tính m; LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn U thành phần vận tốc dự đốn phân tích chuyển động hạ thủy, thông thường tới bề mặt mang anốt, tính m/s; CHÚ THÍCH C1: Giá trị hệ số lực cản nước Cs π với anốt hình trụ Nó lớn với anốt có mặt cắt hình thang phụ thuộc vào hình dạng mặt cắt ngang Lực giữ trình chế tạo vận chuyển thông thường phải nhỏ lực C.2 Hư hỏng mang anốt Những bước sau sử dụng để đánh giá khả hỏng mang anốt q trình vận hành đóng cọc: - Đánh giá gia tốc tối đa ống măng sông cho lần đóng búa; - Đánh giá khối lượng hiệu dụng anốt (khối lượng vật liệu anốt cộng khối lượng mang); - Tính ứng suất uốn tối đa mang anốt; - Tính tần số tự nhiên anốt; - Đánh giá ứng suất đàn hồi anốt; - Đánh giá độ mỏi mang; - Tính hư hại mang từ lần đóng; - Nhân số búa dự kiến đóng cho cọc, số dự đốn từ nghiên cứu đóng cọc Phụ lục D (Tham khảo) Quy định an tồn cho hệ thống dịng ngồi D.1 Quy định an tồn cho hệ thống dịng ngồi Bất kỳ quy định theo luật định áp dụng Những thông tin chung xem xét: - Trừ máy biến dạng máy biến riêng biệt cách điện kép, máy biến nên trang bị thiết bị bảo vệ mà vận hành điều kiện bị lỗi đầu vào xoay chiều biến đầu chiều biến - Một số dạng đặc điểm điện hóa anốt dịng ngồi đưa phụ lục E - Dựa dòng nhận cực đại anốt, kết chênh lệch điện nước tính tốn cách sử dụng độ dẫn nước biển, từ sử dụng để đánh giá dịng thích hợp cho thể thợ lặn với ước lượng trường hợp xấu - Xem xét trường hợp xấu dòng an toàn cho thể người chấp nhận 40 mA, chênh lệch điện an toàn tối đa 30V tương ứng với điện 24 V Giá trị áp dụng cho thợ lặn, người mặc áo cao su đeo găng cao su tiếp xúc với anốt dịng ngồi Trong trường hợp này, điện trở người xem xét 750 Ω với điện trì 50V (là 500 Ω điện cao hơn) Giá trị khoảng cách an toàn từ thợ lặn đến anốt nước tương đương với chênh lệch điện 30V, phụ thuộc vào tỷ lệ dịng nhận (l a) dịng an tồn thể người (l b) - Đối với thợ lặn khơng có liên quan khơng có kiến thức bảo vệ catốt, nên tắt hệ thống dịng ngồi trình lặn - Đối với thợ lặn liên quan đến kiểm tra hệ thống bảo vệ catốt, giữ khoảng cách an toàn thợ lặn anốt dịng ngồi q trình vận hành - Với kiểm tra mắt gần với anốt dịng ngồi, biến áp chỉnh lưu phải tắt Phụ lục E LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn (Tham khảo) Đặc điểm điện hóa tiêu biểu anốt dịng điện ngồi thường sử dụng E.1 Đặc điểm điện hóa tiêu biểu anốt dịng ngồi thường sử dụng Bảng E1 - Đặc điểm điện hóa tiêu biểu anốt dịng ngồi thường sử dụng Vật liệu anốt Tốc độ tan g/(A.năm) Mật độ dòng cao nhất, A/m2 Điện cao V Pt phủ Ti 0,0012 đến 0,004a) 500 đến 000 8b) Pt phủ Nb 0,0012 đến 0,004 a) 500 đến 000 50 a) 500 đến 000 100 Pt phủ trênTa 0,0012 đến 0,004 Hỗn hợp oxit kim loại 0,0006 đến 0,006 400 đến 000 8b) Hợp kim Pb-Agc) 25 đến 100 250 đến 300 24 Hợp kim gang silic 250 đến 500 10 đến 30 50 CHÚ THÍCH: a) Tuổi thọ mảng Pt bị ảnh hưởng điện trở suất môi trường, tốc độ tan màng tăng lên với điện trở suất tăng Tuổi thọ màng Pt bị ảnh hưởng cường độ tần số dòng điện nguồn chiều, phải tránh tần số nhỏ 100 Hz b) Trong nước biển, màng oxit phủ Ti bị bong điện anốt V Điện cao sử dụng anốt Pt c) Sự hình thành màng PbO2 tăng lên cách sử dụng Pt hợp kim Pb-Ag MỤC LỤC Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Nguyên tắc thiết kế Thiết kế hệ thống anốt hy sinh Thiết kế hệ thống dịng điện ngồi Thiết kế hệ thống kiểm tra Lắp đặt hệ thống bảo vệ catốt hệ thống kiểm tra catốt Chạy kiểm tra đánh giá hệ thống bảo vệ catốt 10 Hồ sơ lưu giữ 11 An toàn hệ thống bảo vệ catốt Phụ lục A (Tham khảo) Dòng điện yêu cầu hệ thống bảo vệ catốt cho kết cấu thép cảng biển cơng trình biển Phụ lục B (Tham khảo) Cơng thức tính điện trở tính tuổi thọ anốt Phụ lục C (Tham khảo) Những lưu ý cho việc lắp đặt anốt Phụ lục D (Tham khảo) Quy định an toàn cho hệ thống dịng ngồi Phụ lục E (Tham khảo) Đặc điểm điện hóa tiêu biểu anốt dịng điện ngồi thường sử dụng LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162