[发明专利]一种自升式平台的外加电流阴极保护装置及其保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及海洋金属防腐技术领域，特别涉及一种自升式海上平台的外加电流阴极保护装置及其保护方法。

背景技术

自升式平台又称为桩脚式钻井平台，是一种钢结构平台，是目前应用最为广泛的钻井平台。这种石油平台装载钻井机械、动力、器材、居住设备以及若干可升降的桩腿，钻井时桩腿着底，平台则沿桩腿升离海面一定高度；移位时平台降至水面，桩腿升起，平台就驳船可由拖轮把它拖移到新的井位。由于海水是一种强腐蚀介质，如果不采取有效的防腐蚀措施，自升式平台在苛刻的海洋环境中必将遭受腐蚀破坏，会缩短平台的服役寿命，增加平台维护成本

海洋环境中钢结构平台的腐蚀控制一般采用牺牲阳极阴极保护方法。但是由于自升式平台的升降系统采用齿轮齿条式和液压顶升式，这种升降结构设计的平台与桩腿结合严密，空间紧凑，空隙狭小，不允许在桩腿上安装大尺寸的牺牲阳极。自升式采油平台设计寿命20年，小尺寸的阳极难以达到长期防护的目的，因此需要频繁进坞更换，影响了平台的正常工作，同时增加了维护成本。而且安装牺牲阳极势必增加桩腿的升降载荷，对升降结构的设计提出更高的要求，建造成本也随之增加。因此在对自升式钻井平台桩腿的阴极保护中，阳极的重量和尺寸成为牺牲阳极防护技术的两大瓶颈。另外，阳极溶解过程中大量的铝、锌及重金属离子被释放到海水中，对海洋生态造成潜在威胁，由于电解铝行业属于高耗能产业，这样牺牲阳极的冶炼和溶解消耗对自然环境造成了双重污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，安装方便，使用寿命长，费用低，无潜在海洋生态污染隐患的一种自升式平台的外加电流阴极保护装置及其保护方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自升式平台的外加电流阴极保护装置，它包括辅助阳极4、参比电极7、电流控制设备1和电缆，该电流控制设备1安装在自升式平台9上面，其中，所述辅助阳极4和参比电极7经附板5固定在自升式平台9的桩靴8上，辅助阳极4和参比电极7经可纵向收放的电缆与电流控制设备1电连接，该电缆经水密封部件进入自升式平台9的桩靴8内部。

所述电流控制设备1的负极通过电缆与自升式平台9连接；所述辅助阳极4通过电缆与电流控制设备1的正极连接，所述参比电极7通过电缆与设置在电流控制设备1上的参比电极端子2连接；所述与辅助阳极4相连的电缆和与参比电极7相连的电缆汇总共同走线为汇总电缆3。

所述自升式平台9的桩靴8上设置有附板5，所述辅助阳极4和参比电极7可拆卸地安装在附板5上。

所述桩靴8上开设有安装孔，所述汇总电缆3穿过安装孔后引入到自升式平台9桩腿的内部，在自升式平台9桩腿的内部走线。

所述自升式平台9的每个桩靴8上设置有两个辅助阳极4和1个参比电极7；两个辅助阳极4之间的夹角为120~180°，所述参比电极7位于两辅助阳极的中间位置。

所述辅助阳极4与参比电极7的抗压强度大于1.6Mpa，

所述辅助阳极4的外围设置有屏蔽涂层12。

所述安装孔上还可设置有水密罩6，所述水密罩6与安装孔之间固定连接。

所述自升式平台9上设置有收放电缆用的卷扬机10，汇总电缆3通过电缆支撑件11连接到卷扬机10上。

一种自升式平台的外加电流阴极保护装置的保护方法，它包括如下步骤：

A.在自升式平台9上安装电流控制设备1，所述电流控制设备1的负极通过电缆与自升式平台9连接；

B.在所述自升式平台9底部的桩靴8上焊接附板5，将辅助阳极4和参比电极7螺纹连接在附板5上；

C.在所述桩靴8上开设安装孔，将与辅助阳极4相连的电缆和与参比电极7相连的电缆汇总为汇总电缆3，该汇总电缆3穿过安装孔后引入到自升式平台9桩腿的内部，在自升式平台9桩腿的内部走线，到自升式平台9桩腿的顶部引出；

D.将与辅助阳极4相连的电缆与电流控制设备1的正极连接，与参比电极7相连的电缆与设置在电流控制设备1上的参比电极端子2连接。

所述自升式平台9的每个桩靴8上设置有两个辅助阳极4和1个参比电极7，两个辅助阳极4之间的夹角为120~180°，所述参比电极7位于两辅助阳极的中间位置。

所述辅助阳极4与参比电极7的抗压强度大于1.6Mpa。

所述辅助阳极4的外围设置有屏蔽涂层12。

所述安装孔上设置有水密罩6，水密罩6与安装孔之间固定连接。

所述自升式平台9上设置有卷扬机10，汇总电缆3通过电缆支撑件11连接到卷扬机10上。