导管架牺牲阳极阴极保护设计研究

本文依据DNV GL RP B401-2017阴极保护设计规范,详细介绍海洋工程领域导管架牺牲阳极阴极保护的设计过程和计算方法,该方法同时也适用于船舶压载水舱、凝析油舱等其他领域关于阴极保护的设计,为从事船舶与海洋工程阴极保护设计的相关人员提供参考。     

导管架阴极保护初始极化监测采集系统开发应用

为深入了解导管架下水后的阴极保护极化过程,掌握海洋钢结构阴极保护基础数据,设计开发了多通道阴极保护初始极化监测记录系统和相应的数据采集存储程序.该阴极保护初始极化监测系统作为海洋平台导管架阴极保护监测系统的一部分,在陆地施工阶段,将其安装于导管架上部的密封接线箱内,系统由电池供电.导管架下水就位后,在阴极保护监测系统上下模块电缆对接时,可移至室内,由平台供电,实现对导管架阴极保护系统的长期监测,并可通过网络连接实现与计算机终端的通信,以便进行数据显示和分析.系统采样通道多,储存量大,稳定可靠并在现场应用中得到了检验,取得了良好的效果.     

导管架平台外加电流阴极保护技术

介绍了海洋平台阴极保护的种类和特点,着重叙述了导管架平台外加电流阴极保护(ICCP)技术。并通过对外加电流系统材料、设备、设计以及安装工艺方面的研究构建了一种导管架平台外加电流阴极保护成套技术。     

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。     

南海某导管架平台的阴极保护延寿修复技术方案探讨

南海某在役导管架平台牺牲阳极服役到期后需要延期服役15a,以在役平台的结构特征和服役环境为依据,从安装、可行性、可靠性和工程造价等方面对比分析了牺牲阳极和外加电流技术延寿技术的可行性。结果表明:相较于牺牲阳极法,外加电流延寿修复技术更加经济和便捷,采用阳极电缆拉伸和阳极远地安装方式,兼具经济性和安全性。     

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。     

深水导管架的阴极保护

本文探讨了深水导管架阴极保护的一些设计经验及发展历史，着重讨论牺牲阳极保护系统。主要议题是：NACE0176(海上固定式钢质石油生产平台的腐蚀控制)标准的应用；防腐方式的选择；环境因素如氧溶解度、pH值、温度及微生物的影响；钙沉淀物在深水及浅水中的差别。     

基于海洋石油平台导管架的多通道腐蚀监测技术

文章通过海洋石油平台导管架多通道腐蚀监测技术的现场应用,分析了深海多通道腐蚀监测系统的特点。对我国南海某平台导管架的腐蚀监测数据进行了分析,通过相关的数据对比结果表明,多通道腐蚀监测技术在海洋钢构物的阴极保护监测上翔实准确,为导管架在南海中的防腐蚀设计提供了重要的数据参考。     

导管架牺牲阳极阴极保护数值模拟评价与优化改造

对某海洋平台的调研发现,水下机器人(ROV)水下电位检测只能够反映检测区域的阴极保护有效性,而采用悬臂法电位检测的结果表明,ROV未能检测的浅水和导管架内部区域阴极保护已失效。为此,借助于数值模拟的方法全面评估了两个海洋平台水下结构牺牲阳极阴极保护系统的有效性,与现场检测结果进行了对比。同时,针对欠保护区域采用数值模拟方法进行了优化改造。     

浅谈海洋生物污损对导管架平台安全的影响

文章介绍了海洋生物污损的概念及其形成过程,讲述了海洋生物污损引起的两种基本破坏方式,即海水腐蚀破坏和波流载荷破坏。以埕北油田某导管架平台的实际参数为例,计算验证了海洋生物污损对导管架平台所受波流载荷的影响。试验数据表明海洋生物污损对导管架平台的安全构成了严重威胁。     

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...     

舟山某码头钢管桩牺牲阳极阴极保护系统检测

舟山某码头钢管桩采取牺牲阳极阴极保护已10余年。通过检测阳极的表面形貌,计算阳极使用寿命,测量保护电位和检查钢管桩腐蚀状况,对牺牲阳极保护效果进行了评价和分析。结果表明,10年间钢管桩受到了充分有效的保护,阳极剩余寿命在10年以上,实际使用寿命将大于设计寿命。     

循环静水压力对牺牲阳极阴极保护的影响

实验模拟了常压和3.5MPa静水压力循环作用下,牺牲阳极阴极保护系统(CP)中阳极对阴极的保护。利用电化学测试法,结合SEM分析,对CP系统进行了电化学测量和腐蚀形貌观察,并对腐蚀产物进行了XRD成分分析。结果表明：在循环静水压力下,阴极的保护电位升高;牺牲阳极表面形成了一层相对致密的腐蚀产物壳层,导致其工作电位升高,放电能力下降;CP系统中斜率参数增大,牺牲阳极对阴极的保护效果变差。     

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。     

海洋结构物牺牲阳极阴极保护设计方法探讨

阴极保护在腐蚀防护领域被广泛接受和使用,海洋结构物飞溅区以下通常采用阴极保护方式进行防腐.本文在总结国内外各种常用阴极保护设计方法、标准和实际工程应用设计方法基础上,对海洋结构物常用牺牲阳极阴极保护设计方法进行了系统的分析,指出了各种设计方法的优缺点,供从事相关科研、设计工作人员参考.     

钢筋混凝土埋入式牺牲阳极阴极保护试验研究

目的 提高现有牺牲阳极阴极保护技术的效果,采用活性阳极包覆砂浆,制备一种埋入式牺牲阳极,并研究其应用特性。方法 采用二电极法测试阳极包覆砂浆的电阻率,通过加速试验、SEM-EDS分析锌腐蚀产物的迁移状况,采取自耦合试验测定埋入式牺牲阳极下钢筋的电位等参数;在此基础上,研究埋入式牺牲阳极的特性及其阴极保护范围。结果 活性阳极包覆砂浆的电阻率仅为18.48 Ω.m。闭路电位、瞬间断电电位测试显示钢筋的稳定保护电位为−400~ −440 mV,断电电位为−218 mV,满足NACE标准对衰减电位的最低要求(200 mV)。电流密度结果表明,埋入式阳极可提供的保护电流密度为6.1~7.7 mA/m²,符合EN 12696要求。通过网格法测量的结果显示,在钢筋密度比为0.20,以及高腐蚀环境条件下,埋入式牺牲阳极的最大有效保护距离可达到700 mm。SEM-EDS分析结果表明,锌阳极发生反应,生成了可溶性锌酸盐(ZnO2²⁻),且会由锌阳极表面向砂浆内部迁移,最终逐渐分散到砂浆孔隙中,可有效解决因锌阳极表面腐蚀产物聚集而影响活性的问题,并消除腐蚀产物体积增大造成的膨胀应力。工程应用结果表明,各测试点钢筋的保护电位均负于−400 mV,满足保护要求。结论 埋入式牺牲阳极对钢筋有较好的保护效果,能够保持电位、电流输出稳定,不会影响阳极的活性,也不会给混凝土结构带来膨胀应力。     

海洋风电导管架腐蚀防护典型案例研究

综述海洋风电导管架在表面处理和腐蚀防护的要求,从典型案例出发,结合现场施工要点,引申出一套适用于海上风电导管架的腐蚀防护设计方法,并提出腐蚀防护发展展望。     

平台导管架阴极保护监测系统校验与分析

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。本文由潜水员携带便携式参比电极对导管架固定式参比电极进行校验,并对阴极保护电位数据和牺牲阳极消耗情况进行了分析。