海底腐蚀环境评价及对海缆的影响分析

根据《海底电缆管道路由勘察规范》（GB/T 17502—2009）的要求，底层水和海底沉积物的腐蚀性评价应按照《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2009）中12.2的要求进行，其中腐蚀性评价标准主要是针对土壤和水对混凝土及钢筋的腐蚀性评价，具体方法如下：

首先，根据表9-3对场地环境类型进行分类。

其次，按受环境类型影响或受地层渗透性影响，分别按表9-4和表9-5对水和土对混凝土结构的腐蚀性进行评价。

表9-3 环境类型分类

（续）

注：1.高寒区是指海拔等于或大于3000m的地区；干旱区是指海拔小于3000m，干燥度指数K值等于或大于1.5的地区；湿润区是指干燥度指数K值小于1.5的地区；

2.强透水层是指碎石土和砂土；弱透水层是指粉土和黏性土；

3.含水量ω＜3%的土层，可视为干燥土层，不具有腐蚀环境条件；

4.当有地区经验时，环境类型可根据地区经验划分；当同一场地出现两种环境类型时，应根据具体情况选定。

表9-4 按环境类型水和土对混凝土结构的腐蚀性评价

注：1.表中的数值适用于有干湿交替作用的情况，Ⅰ、Ⅱ类腐蚀环境无干湿交替作用时，表中硫酸盐含量数值应乘以1.3的系数；

2.表中数值适用于水的腐蚀性评价，对土的腐蚀性评价，应乘以1.5的系数；单位以mg/kg表示。

表9-5 按底层渗透性水和土对混凝土结构的腐蚀性评价

(www.xing528.com)

注：1.表中A是指直接临水或强透水层中的地下水；B是指弱透水层中的地下水。强透水层是指碎石土和砂土；弱透水层是指粉土和黏性土；

2.HCO₃^-含量是指水的矿化度低于0.1g/L的软水时，该类水质的HCO₃^-腐蚀性；

3.土的腐蚀性评价只考虑pH值指标；评价其腐蚀性时，A是指强透水土层，B是指弱透水土层。

最后，根据上述指标进行综合评价，划分待评价区域水或土的腐蚀性强弱等级：

1.腐蚀等级中，只出现弱腐蚀，无中等腐蚀或强腐蚀时，应综合评价为弱腐蚀；

2.腐蚀等级中，无强腐蚀；最高为中等腐蚀时，应综合评价为中等腐蚀；

3.腐蚀等级中，有一个或一个以上为强腐蚀，应综合评价为强腐蚀。

但是，上述评价方法对于海底光缆所在底层海水及沉积物的腐蚀性评价并不完全适用，因此，已有部分学者如李祥云等提出了采用多变量统计分析方法来对海底沉积物腐蚀性进行评价的方法，这一方法相对《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2009）中12.2要求的评价方法更适用于海洋腐蚀性环境的评估，也是相对比较可靠的评价方法，但是需要测定的参数多，分析方法比较复杂。所以，为了快速简单地对海底光缆路由勘察区域的环境腐蚀性做出评价，有部分学者对这一方法进行了修正，在不考虑生物因素影响的前提下，利用海底沉积物的电阻率作为其腐蚀性评价的指示因子，即电阻率单指标评价。表9-6列出了5种不同的以土的电阻率为指标的腐蚀性评价分级标准。

表9-6 土的电阻率与土的腐蚀性分级

目前，根据国际上一般采用的土的腐蚀性评价的分级标准，并结合我国现行的国家标准和我国海底沉积物的土质特征，可采用表9-7中的腐蚀性分级评价标准。

表9-7 海底沉积物的电阻率与土的腐蚀性评价

根据上述分级可以初步判断海底沉积物环境的腐蚀性等级，并结合有关参数进一步判断可能腐蚀的类型和程度，进行相应的腐蚀防护措施的选择。

总之，在海底光缆的路由勘察工作中，应按设计需求进行腐蚀性环境的调查工作，一般采用现场调查与资料收集并用的方法，根据调查分析结果对海底光缆路由勘察区域的腐蚀性环境参数分布特征进行描述，同时综合分析评估该区域腐蚀性环境主要受哪种腐蚀因子影响，并对其腐蚀性强弱进行评估，最后综合分析其对海底光缆的影响，为海底光缆的设计选型以及腐蚀防护提供可靠依据。