深水平台导管架外加电流阴极保护系统改造

南海海域某气田深水平台的导管架下水1 000d后,在水深较深区域,其电位仍然不能达到阴极保护电位,使导管架存在很大的腐蚀风险。通过对比常见的导管架阴极保护改造方式,并结合南海海域台风较多以及导管架所处水深较深的特点,最终确定该导管架的阴极保护改造方案,即安装远地式辅助阳极外加电流阴极保护(ICCP)系统。并对导管架远地式辅助阳极外加电流阴极保护系统的方案设计及安装过程进行了介绍。结果表明:在远地式辅助阳极外加电流阴极保护系统投入运行后,导管架的电位快速达到了阴极保护电位,且牺牲阳极的消耗速率大大降低。     

边界元法在导管架外加电流阴极保护系统设计中的应用

本文提出了一种基于边界元法的导管架外加电流阴极保护系统设计方法。该方法不仅可以预测导管架结构表面保护电位和电流密度分布状态,而且可以得到外加电流阴极保护系统所需的保护电流值和参比电极点的电位值。为验证该方法的有效性,将使用该方法得到的设计方案应用于实验室导管架模型外加电流阴极保护试验,最终得到的试验结果与计算结果吻合良好。该方法可作为导管架外加电流阴极保护系统设计的有效工具。     

海洋平台导管架外加电流阴极保护设计数值模拟

目的对海洋平台导管架外加电流阴极保护设计通电点的选择等问题进行分析,为海洋平台导管架阴极保护设计提供指导。方法利用BEASY CP数值模拟软件,通过数值模拟计算方法对导管架外加电流阴极保护系统设计的基础问题进行了研究,包括保护对象的确定、通电点的设置、辅助阳极选型和阳极数量及安装位置等。结果导管架外加电流阴极保护设计时,若只考虑海水浸渍部分,则无法使导管架海水和海泥部分均得到有效保护。设置通电点时,考虑电阻(1.01×10-6Ω/m)和不考虑电阻两种情况下导管架的保护电位相近,绝对误差不超过1 m V,通电点的位置对保护效果影响较小。阴极保护输出电流为17 A时,三种不同直径(300、600、900 mm)辅助阳极阴极保护系统的保护相近,保护电位在803~899.2 m V(vs.CSE)之间。三种不同阳极设计方案的输出电流分别为17、17、16.5 A,对应的保护效果分别为803.34~899.20 m V(vs.CSE)、802.96~850.64 m V(vs.CSE)、800.36~848.26 m V(vs.CSE)。2#阳极的保护效果比1#阳极的保护效果均匀,两支阳极方案在最低保护效果下所需电流比单支阳极更小且保护更均匀。结论设计外加电流阴极保护系统时,应当充分考虑与待保护对象相连接的所有金属结构物。对于小型导管架而言,金属电阻对导管架外加电流阴极保护系统的电位分布影响很小,因此通电点的选择较容易。外加电流阴极保护系统设计时应考虑电流密度对辅助阳极的消耗影响,选取适当尺寸的阳极。通过数值模拟方法,可以优化阳极数量和位置,从而实现保护电流较小且保护效果更均匀,并满足一定的经济性要求。     

辅助阳极的分布对导管架阴极保护电位的影响研究

本文研究了外加电流阴极保护系统中,辅助阳极的分布对导管架阴极保护电位的影响。通过正交试验,研究了辅助阳极与导管架间的距离、流动海水、辅助阳极数量等因素对导管架电位分布的影响。测试结果表明,辅助阳极布置、辅助阳极与导管架间距离、海水流动等,均对电位分布的均匀性有影响。在满足设计要求的阴极保护电位范围内,适当选择电位分布较平均的外加电流阴保方案。     

导管架外加电流阴极保护系统无阳极屏蔽层的可行性研究

依据NACE-SP0176-2007规范,在外加电流阴极保护系统中,辅助阳极与结构物表面的距离不小于1.5m,否则需要采用屏蔽层以防止过保护。在导管架外加电流阴极保护系统中,辅助阳极与导管架结构表面之间的距离是一个重要的参数,对阳极屏的使用与否有直接影响,也间接对阴极保护系统的造价和运行方案产生影响。通过阴极保护数值模拟计算技术,改变辅助阳极与导管架之间的距离,得到在无阳极屏蔽层并且不发生过保护的前提下,辅助阳极可以释放的最大电流,并通过实海试验予以了验证。数值模拟与试验结果均表明,针对辅助阳极与结构表面之间的不同距离条件控制辅助阳极的最大释放电流,不仅可以避免使用阳极屏蔽层带来一系列工程问题,而且能够为导管架外加电流阴极保护系统的优化设计提供重要依据。     

海洋石油平台外加电流阴极保护延寿修复技术

介绍了国内外海洋石油平台阴极保护延寿修复技术现状,并阐述了外加电流阴极保护技术替代牺牲阳极技术对平台进行延寿修复的必要性.并通过对外加电流阴极保护系统材料、设备及设计方面的研究构建了一种海洋石油平台外加电流阴极保护延寿修复技术.该技术适用于较深海域海洋石油平台的阴极保护延寿修复.     

自升式平台外加电流阴极保护技术

本文介绍了海洋平台阴极保护的种类和特点,着重叙述了海洋平台外加电流阴极保护技术。并通过对外加电流系统安装工艺方面的研究构建了一种自升式平台外加电流阴极保护成套技术。     

导管架平台外加电流阴极保护系统缩比模型模拟研究

本文采用搭建导管架平台缩比模型,对比研究了电流密度、辅助阳极数量和距离对远地式及拉伸式外加电流阴极保护系统保护效果的影响。结果表明远地式和拉伸式外加电流系统均可以实现对海洋平台的有效保护,屏蔽效应是导致保护电位分布不均匀的主要原因,增加阳极数量可以大幅提高平台保护电位分布的均匀性。由于拉伸式外加电流系统辅助阳极分布更均匀,若通过合理的布置避免屏蔽效应,拉伸式阳极系统需要的发生电流要小于远地式外加电流系统。     

杂散电流对海底管道表面电位影响预测方法研究

目的：外加电流阴极保护技术逐渐应用于船舶和海洋结构物防腐领域,但随之而来的杂散电流很可能使平台附近的海底管道本身或者其牺牲阳极阴极保护系统产生电化学腐蚀,缩短海底管道使用寿命,甚至破坏管道本身结构而造成严重的生产事故,因此需要预测外加电流阴极保护系统对附近海底管道及其牺牲阳极阴极保护系统可能造成的不利影响。方法提出一种基于边界元法的预测海底管道杂散电流影响的数值模拟方法,建立包括域内控制方程和对应的边界条件的数学模型,可以计算得到海底管道受杂散电流影响区域的位置和范围,并且得到受影响区域表面保护电位的分布情况。结果通过实验室海底管道模型杂散电流试验测量结果与数值模拟结果进行比较,验证该方法预测海底管道杂散电流影响的准确性,数值模拟仿真结果与试验测量结果最大误差百分比约为1.7%,平均误差百分比小于0.2%。数值模拟计算结果准确地预测了海底管道模型表面保护电位分布情况,预测了导管架平台模型外加电流阴极保护系统对海底管道模型杂散电流的影响情况。结论使用的边界元阴极保护数值模拟技术可以准确预测海底管道杂散电流的影响情况,为海底管道杂散电流影响预测研究提供了有力工具。     

平台导管架阴极保护监测系统及牺牲阳极阴极保护改造

阴极保护是平台飞溅区以下区域钢结构的主要防腐措施。阴极保护监测系统可以持续监测平台导管架阴极保护状况,已经被广泛应用。当发现导管架处于欠保护时,通过潜水员水下安装牺牲阳极对平台进行延寿,效果良好。