一种张紧式外加电流阴极保护系统及其安装布置方法技术方案

本发明专利技术公开一种张紧式外加电流阴极保护系统及其安装布置方法，系统包括整流器、上端固定装置、连接件Ⅰ、复合缆、连接件Ⅱ和下端固定装置；复合缆在指定位置上设置参比电极和辅助阳极，复合缆上下两端分别设置端部索节，端部索节与固定装置之间经连接部件连接。通过调整复合缆的张紧力限制其挠度变形，避免复合缆、辅助阳极及参比电极在风、浪、流的作用下与海洋平台结构发生碰撞而损坏。安装布置方法的特征在于在海洋平台下水之前，预安装张紧式外加电流阴极保护系统及其固定装置，待平台就位后，再下放张紧式外加电流阴极保护系统其他部件完成海上系统组装，系统中各部件的数量及分布位置可有数值模拟仿真计算确定，这种安装方法可以大大地降低系统的安装费用，减少海上安装的工作量。

A tensioned impressed current cathodic protection system and its installation and layout method

The invention discloses a tensioned external current cathodic protection system and its installation and arrangement method. The system includes a rectifier, an upper end fixing device, a connector I, a composite cable, a connector II and a lower end fixing device, and the composite cable is set up a reference electrode and an auxiliary anode in the specified position, and the ends of the composite cable are set at ends and ends respectively. The cable joint is connected with the fixing device through a connecting part. By adjusting the tension force of the composite cable, the deflection and deformation of the composite cable, auxiliary anode and reference electrode are avoided in collision with the structure of the offshore platform under the action of wind, wave and flow. The characteristic of the installation method is to pre install the tensioned external current cathodic protection system and its fixtures before the offshore platform is launched. After the platform is in place, the offshore system is assembled by the other parts of the tensioned external current cathodic protection system. The number and distribution of the parts in the system can have a numerical model. The simulation calculation confirms that this installation method can greatly reduce the installation cost of the system and reduce the workload of offshore installation.

【技术实现步骤摘要】
一种张紧式外加电流阴极保护系统及其安装布置方法
本专利技术涉及外加电流阴极保护系统
，尤其涉及一种张紧式外加电流阴极保护系统及其安装布置方法。
技术介绍
外加电流阴极保护系统具有重量轻，使用寿命长，污染少，输出电压和电流可调整等优点，越来越多的受到人们的关注。张紧式外加电流阴极保护系统具有布置方便，占用空间小，保护效果均匀稳定等特点，是海洋平台腐蚀防护的优选方法。但对于已就位的海洋平台，直接在水下增加系统锚固点的费用十分昂贵，即使采用重力基础作为系统锚固点也会会大大增加海上安装的工作量及安装成本，因此提出一种新型的张紧式外加电流阴极保护系统及其安装方法是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术公开一种张紧式外加电流阴极保护系统及其安装布置方法。一种张紧式外加电流阴极保护系统，包括整流器、上端固定装置、连接件Ⅰ、复合缆、连接件Ⅱ和下端固定装置；复合缆在指定位置上设置若干参比电极和辅助阳极，复合缆上下两端分别设置端部索节Ⅰ和端部索节Ⅱ，靠近端部索节Ⅰ的一端设有引出线，引出线与整流器电连接，上端固定装置包括动力装置和限位装置，上端固定装置与端部索节Ⅰ之间通过连接件Ⅰ相连，端部索节Ⅱ与下端固定装置之间通过连接件Ⅱ相连。进一步的，还包括分线罩，分线罩为两半式结构，安装在钢丝绳索节Ⅰ的外周，通过螺栓连接在一起，复合缆上端的电缆引出线从分线罩内部穿出。进一步的，整流器采用油冷方式，整流器的变压及整流电器元件密封在冷却油中，高压区与操作区隔离，整流器柜体表面喷涂防腐涂料。整流器包括多个标准化的辅助阳极控制模块，每个模块单独控制一个辅助阳极，整流器还设置信号采集处理显示装置。进一步的，动力装置为张拉千斤顶或液压泵或工具锚，限位装置为插销式固定装置或螺旋止链器或闸刀止链器；连接件Ⅰ为锚链、卸扣、肯特扣或三眼板，连接件Ⅱ为卸扣、肯特扣或椭圆环；复合缆截面中心为抗拉元件，抗拉元件外侧是包括信号芯线和动力芯线，芯线外侧包裹着若干层护套；参比电极采用高纯锌和氯化银固体参比电极，辅助阳极为MMO阳极、或镀铂阳极、或石墨阳极。进一步的，下端固定装置由钢铁材料制成，下端固定装置设置吊耳。本专利技术提供的一种张紧式外加电流阴极保护系统，其上端固定装置安装在海洋平台水面以上的甲板上，下端固定装置位于海底，通过动力装置带动复合缆连接件Ⅰ运动，进而调节所述复合缆的张紧力，待达到设计要求时，通过限位装置锁定连接件Ⅰ，进而完成复合缆的张紧固定。从上端固定装置至下端固定装置的结构设计可有效地调整复合缆的张紧力，进而限制复合缆的挠度变形，避免复合缆、辅助阳极及参比电极在风、浪、流的作用下与海洋平台结构发生碰撞而损坏。一种张紧式外加电流阴极保护系统的安装布置方法，包括：S1：在海洋平台下水前，将上端固定装置固定于海洋平台工作甲板，将下端固定装置设置于海洋平台导管架结构底部，复合缆的两端分别设置端部索节Ⅰ和端部索节Ⅱ，在复合缆上集成辅助阳极与参比电极。S2：在海洋平台下水后，从锚链、卸扣、肯特扣、三眼板及椭圆环中选择一种或其组合形式作为连接件Ⅰ，将连接件Ⅰ连接在端部索节Ⅰ与上端固定装置之间，从锚链、卸扣、肯特扣、三眼板及椭圆环中选择一种或其组合形式作为连接件Ⅱ，将连接件Ⅱ的一端与端部索节Ⅱ相连。S3：由ROV或潜水员携带复合缆下水，将连接件Ⅱ套在下端固定装置的吊耳，装好保险。S4：启动动力装置拉紧复合缆，锁定限位装置。S5：将复合缆的引出线与整流器连接。本专利技术公开的一种张紧式外加电流阴极保护系统的安装布置方法适用于新建海洋平台，在平台下水之前，预安装张紧式外加电流阴极保护系统及其固定装置，待海洋平台就位后，再安装张紧式外加电流阴极保护系统，可以大大地降低系统的安装费用，减少了海上安装的工作量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术涉及的阴极保护系统的示意图；图2为本专利技术涉及的方法的实施例一；图3为本专利技术涉及的方法的实施例二。附图中各部件的标记为：1-整流器、2-上端固定装置、3-连接件Ⅰ、4-复合缆、41-端部索节Ⅰ、42-端部索节Ⅱ、43-参比电极、44-辅助阳极、45-引出线、5-连接件Ⅱ、6-下端固定装置、61-吊耳、62-加强杆件、7-分线罩、8-导管架、9-甲板。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，一种张紧式外加电流阴极保护系统，包括整流器1、上端固定装置2、连接件Ⅰ3、复合缆4、连接件Ⅱ5和下端固定装置6；复合缆4的上下两端分别设置端部索节Ⅰ41和端部索节Ⅱ42，复合缆4靠近端部索节Ⅰ41一端设有引出线45，复合缆4上设置若干参比电极43和辅助阳极44，上端固定装置2包括动力装置和限位装置，上端固定装置2与端部索节Ⅰ41之间通过连接件Ⅰ3相连，端部索节Ⅱ42与下端固定装置6之间通过连接件Ⅱ5相连，复合缆的引出线45与整流器1电连接。上端固定装置安装在海洋平台水面以上的导管架顶层或甲板，下端固定装置位于海底，通过动力装置带动连接件Ⅰ运动，进而调节所述复合缆的张紧力，待达到设计要求时，通过限位装置锁定连接件Ⅰ，进而完成复合缆的张紧固定。从上端固定装置至下端固定装置的结构设计可有效地调整复合缆的张紧力，进而限制复合缆的挠度变形，避免复合缆、辅助阳极及参比电极在风、浪、流的作用下与海洋平台结构发生碰撞而损坏。进一步的，还包括分线罩7，分线罩7为两半式结构，通过螺栓连接在一起，安装在端部索节Ⅰ41的外周，复合缆4上端的电缆引出线45从分线罩7内部穿出。分线罩7很好地密封和保护复合缆上端电缆引出线。进一步的，整流器1采用可控硅元件，冷却方式为油冷，并将所有电器元件密封在冷却油中，高压区与操作区隔离，整流器柜体表面喷涂防腐涂料，整流器包括多个标准化的辅助阳极控制模块，每个模块可单独控制一个辅助阳极，整流器还设置信号采集处理显示装置。整流器的隔离及防护措施保障了系统适用于海上户外的恶劣环境下的工作可靠性和安全性；辅助阳极控制模块标准化设计，各模块之间可以相互替代，可显著减少使用过程中操作维护的工作量；信号采集处理显示装置可实时显示并存储参比电极的反馈信号，实现保护与监测一体化，并可根据监测信息实时调整保护电流。进一步的，动力装置包括工具锚、张拉千斤顶及液压泵，限位装置为插销式固定装置或螺旋止链器或闸刀止链器；连接件Ⅰ3为锚链或卸扣或肯特扣或三眼板或其组合形式，连接件Ⅱ5为卸扣或肯特扣或椭圆环或其组合形式，上述的待选装置都为成熟产品，有利于系统配件齐套。复合缆4截面中心为抗拉元件，抗拉元件外侧是包括信号芯线和动力芯线，芯线外侧包裹着若干层护套。复合缆集抗拉伸，信号传输及动力传输等功能于一体，具备纵向和径向阻水能力。参比电极43采用高纯锌和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种张紧式外加电流阴极保护系统，其特征在于，包括整流器(1)、上端固定装置(2)、连接件Ⅰ(3)、复合缆(4)、连接件Ⅱ(5)和下端固定装置(6)；所述复合缆(4)的两端分别设置端部索节Ⅰ(41)和端部索节Ⅱ(42)，所述复合缆(4)上设置若干参比电极(43)和辅助阳极(44)，所述复合缆(4)靠近端部索节Ⅰ(41)一端设有引出线(45)，所述引出线(45)与所述整流器(1)电连接，所述上端固定装置(2)包括动力装置和限位装置，所述上端固定装置(2)与所述端部索节Ⅰ(41)之间通过所述连接件Ⅰ(3)相连，所述端部索节Ⅱ(42)与所述下端固定装置(6)之间通过所述连接件Ⅱ(5)相连。

【技术特征摘要】
1.一种张紧式外加电流阴极保护系统，其特征在于，包括整流器(1)、上端固定装置(2)、连接件Ⅰ(3)、复合缆(4)、连接件Ⅱ(5)和下端固定装置(6)；所述复合缆(4)的两端分别设置端部索节Ⅰ(41)和端部索节Ⅱ(42)，所述复合缆(4)上设置若干参比电极(43)和辅助阳极(44)，所述复合缆(4)靠近端部索节Ⅰ(41)一端设有引出线(45)，所述引出线(45)与所述整流器(1)电连接，所述上端固定装置(2)包括动力装置和限位装置，所述上端固定装置(2)与所述端部索节Ⅰ(41)之间通过所述连接件Ⅰ(3)相连，所述端部索节Ⅱ(42)与所述下端固定装置(6)之间通过所述连接件Ⅱ(5)相连。2.根据权利要求1所述的一种张紧式外加电流阴极保护系统，其特征在于，还包括分线罩(7)，所述分线罩(7)为两半式结构，通过螺栓连接在一起，安装在端部索节Ⅰ(41)的外周，所述复合缆(4)上端的电缆引出线(45)从分线罩(7)的内部穿出。3.根据权利要求2所述的一种张紧式外加电流阴极保护系统，其特征在于，所述整流器(1)采用可控硅元件，冷却方式为油冷，所述整流器(1)包括多个标准化的辅助阳极控制模块，每个模块可单独控制一个辅助阳极，整流器还设置信号采集处理显示装置。4.根据权利要求3所述的一种张紧式外加电流阴极保护系统，其特征在于，所述动力装置包括工具锚、张拉千斤顶及液压泵，所述限位装置为插销式固定装置、螺旋止链器或闸刀止链器；所述连接件Ⅰ(3)为锚链、卸扣、肯特扣或三眼板，所述连接件Ⅱ(5)为卸扣、肯特扣或椭圆环；所述复合缆(4)截面中心为抗拉元件，抗拉元件外侧是包括信号芯线和动力芯线，芯线外侧包裹着若干层护套；所述参比电极(43)采用高纯锌和氯化银固体参比电极，两种参比电极对同一位...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋世德，刘磊，
申请(专利权)人：大连科迈尔防腐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21