导管架外加电流阴极保护系统关键技术研究

摘要

随着海洋油气资源的进一步开发利用，海洋平台的结构越来越复杂，相应的腐蚀防护要求也越来越高。海洋平台的腐蚀防护既可以采用外加电流法也可以采用牺牲阳极法，也可以将两种方法联合应用。但由于技术条件限制，我国早期对固定式导管架平台的保护一般采用牺牲阳极法，随着服役年限的增加，很多导管架平台已经接近甚至超出了最初阴极保护的设计使用年限，为保证导管架平台的安全，急需新增或修复导管架平台的阴极保护措施。外加电流法是一种安装速度快，安装成本低，释放电流大，环境友好的阴极保护方法，即适用于新建导管架平台，也适用于在役导管架平台。因此，开发设计出工程适用性强，可靠性高的外加电流阴极保护系统，对于导管架平台的腐蚀防护具有十分重要的意义。 本文对外加电流阴极保护系统各关键设备的功能特点进行分析，以抗拉伸式阳极系统为重点，设计了复合缆、辅助阳极，参比电极的结构形式，并通过一系列试验验证了所设计结构的性能。 首先，本文结合外加电流阴极保护系统专用电缆的功能特点，设计出了抗拉伸式阳极系统复合缆的截面形式、端部固定装置和张拉固定装置的结构形式。概括了外加电流阴极保护系统参比电极的特点，完成了参比电极固定装置的设计。 然后，介绍了辅助阳极的主要技术指标，重点分析辅助阳极经济性与阳极规格尺寸之间的关系，为设计成本最低的阳极结构提供了方法，并介绍了阳极的固定装置。 最后，以抗拉伸式阳极系统为例，通过一系列试验验证了复合缆，辅助阳极和参比电极的性能。

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