一种张紧式与远地式联合保护的外加电流阴极保护系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种张紧式与远地式联合保护的外加电流阴极保护系统，包括张拉平台、导管架、复合缆、固定装置、阳极引出电缆和远地辅助阳极，张拉平台固定于导管架顶部，导管架的底部固定于海床上，张拉平台上设有张拉装置和直流电源，复合缆的一端与张拉装置连接，复合缆的另一端通过固定装置固定在导管架底部，复合缆上集成有辅助阳极和参比电极，直流电源为复合缆供电，远地辅助阳极铺设在海床上，远地辅助阳极通过阳极引出电缆与复合缆连接。本实用新型专利技术弥补了张紧式外加电流阴极保护系统使用空间受限的不足，解决了导管架过保护或欠保护的问题，避免施工作业难、施工成本高和作业风险大的问题。和作业风险大的问题。和作业风险大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种张紧式与远地式联合保护的外加电流阴极保护系统


[0001]本技术属于海洋工程防腐领域，具体涉及一种张紧式与远地式联合保护的外加电流阴极保护系统。

技术介绍

[0002]海上油气开发以固定式平台最为常见，其平台服役年限较长。石油平台可看作由两部分组成，上部为功能区，下部的结构为导管架。导管架作为整个平台的基础，其稳固性和安全性对平台至关重要。由于导管架常年处于恶劣的海洋环境中，严重的海水腐蚀时刻考验着导管架结构安全，通常采取阴极保护措施防止腐蚀破坏。
[0003]外加电流阴极保护(简称ICCP)技术具有成熟可靠、资源消耗低和经济、环保等优点，尤其是张紧式ICCP系统，其安装周期短、成本低，常被应用在导管架防腐蚀保护领域。然而由于导管架的结构跨距大，一般需布置多套阳极串才能达到良好保护效果，而在役平台空间受限，难以满足上述多阳极串的布置空间需求。并且张紧式ICCP系统一般沿水深方向布置在导管架内部，单导管架底部结构距离阳极较远，易发生欠保护风险。随着海洋油气开采逐步走向深水区，海洋油气平台水下导管架结构更加复杂、结构尺寸更大、所需保护面积更大，提高外加电流法阴极保护系统的保护能力越来越重要。

技术实现思路

[0004]本技术针对以上问题的提出，而研究设计一种张紧式与远地式联合保护的外加电流阴极保护系统，来解决现有外加电流阴极保护系统难以对导管架进行全面保护等问题。本技术采用的技术手段如下：
[0005]一种张紧式与远地式联合保护的外加电流阴极保护系统，包括张拉平台、导管架、复合缆、固定装置、阳极引出电缆和远地辅助阳极，所述张拉平台固定于所述导管架顶部，所述导管架的底部固定于海床上，所述张拉平台上设有张拉装置和直流电源，所述复合缆的一端与所述张拉装置连接，所述复合缆的另一端通过所述固定装置固定在导管架底部，所述复合缆上集成有辅助阳极和参比电极，所述直流电源为所述复合缆供电，所述远地辅助阳极铺设在海床上，所述远地辅助阳极通过阳极引出电缆与所述复合缆连接。
[0006]优选地，所述固定装置为重力基础，所述复合缆通过卡箍或吊耳与重力基础连接。
[0007]优选地，所述固定装置为钢丝绳，所述钢丝绳的端部固定在导管架上，所述复合缆与所述钢丝绳连接。
[0008]优选地，还包括接线端子，所述复合缆通过所述接线端子与所述阳极引出电缆连接。
[0009]优选地，所述接线端子为Y型分线器。
[0010]优选地，所述导管架内设有隔水套管，所述复合缆沿所述隔水套管平行设置，所述复合缆的底部高度不低于导管架的桩腿高度。
[0011]优选地，所述远地辅助阳极的数量为四个，该四个远地辅助阳极均匀铺设在所述
导管架的四周，所述复合缆的数量为两条，每条复合缆分别连接两个远地辅助阳极。
[0012]与现有技术比较，本技术所述的一种张紧式与远地式联合保护的外加电流阴极保护系统的有益效果为：本技术中采用以张紧式ICCP为主，多个小型远地式阳极为辅的设计，该设计弥补张紧式使用空间受限的不足，也可解决导管架过保护或欠保护的问题，起到良好的互补效果，能够提高阴极保护效果，降低施工作业难度、施工成本和作业风险。
附图说明
[0013]图1是本技术实施例中的整体结构示意图。
[0014]图2是图1中的俯视结构示意图。
[0015]图3是图1中的主视结构示意图。
[0016]图4是图1中的左视结构示意图。
[0017]图5是图1中A部分的放大结构示意图。
[0018]图中，1、张拉平台；11、张拉装置；2、导管架；21、隔水套管；22、桩腿；3、复合缆；31、Y型分线器；4、重力基础；41、吊耳；5、阳极引出电缆；6、远地辅助阳极。
具体实施方式
[0019]如图1
‑
5所示，一种张紧式与远地式联合保护的外加电流阴极保护系统，包括张拉平台1、导管架2、复合缆3、固定装置、阳极引出电缆5和远地辅助阳极6。张拉平台1固定于导管架2顶部，导管架2的底部通过桩腿22固定于海床上。张拉平台1上设有张拉装置11、直流电源和接线箱等，复合缆3的一端与张拉装置11连接，复合缆3的另一端通过固定装置固定在导管架2底部。张拉装置11可以是门架式，也可以是圆桩式等其他形式，用于对复合缆3施加预张力，形成张紧式ICCP系统。复合缆3上集成有多个辅助阳极和参比电极，辅助阳极和参比电极都有很高的水密性，可以满足深水海域的工作条件。远地辅助阳极6铺设在海床上，远地辅助阳极6通过阳极引出电缆5与复合缆3连接，形成远地式ICCP系统。其中，直流电源输出保护电流，流经张紧式复合缆3、阳极引出电缆5、远地辅助阳极6、海水回路回到保护钢结构物。
[0020]固定装置为重力基础4，复合缆3通过卡箍或吊耳41等结构与重力基础4连接，复合缆3的一端通过重力基础4沉入海底，另一端通过张紧装置对复合缆3进行张拉，保证复合缆3维持张紧状态。
[0021]在另一实施方式下，固定装置为钢丝绳，钢丝绳的两端均固定在导管架2上，复合缆3与钢丝绳连接。当导管架2位于浅海时，海浪的扰动较小，通过钢丝绳对复合缆3进行固定，节省施工成本和周期。
[0022]复合缆3的水下末端设有线缆对接端，即接线端子，用于与阳极引出电缆5对接使用。具体的，接线端子可以选用Y型分线器31，复合缆3通过Y型分线器31与阳极引出电缆5连接，便于水下安装。
[0023]导管架2内设有隔水套管21，隔水套管21的主要功能是隔离海水，形成钻井液循环通道，同时作为海上井口的持力结构。复合缆3沿隔水套管21平行设置，复合缆3的底部高度不低于导管架2的桩腿22高度，通过复合缆3配合远地辅助阳极6可以对隔水套管21、复杂平
台桩腿等关键部件进行布置保护。
[0024]每个复合缆3可以对接多组远地辅助阳极6，可以对远地式辅助阳极进行多点、多地的布置。本实施例中，远地辅助阳极6的数量为四个，该四个远地辅助阳极6均匀铺设在导管架2的四周，复合缆3的数量为两条，每条复合缆3分别连接两个远地辅助阳极6，可以为导管架2底部提供全面保护。
[0025]本技术的外加电流阴极保护系统安装方法也较为灵活，以下两种方法均可以根据现场作业情况进行选择：
[0026]一、先安装张紧式ICCP系统，再安装远地式ICCP系统，步骤如下：
[0027]1)重力基础4吊装下放就位到海底指定泥面位置；
[0028]2)下放复合缆3，通过水下ROV，将复合缆3下端索节与重力基础4连接；
[0029]3)复合缆3上端索节与张拉装置11连接，通过张拉装置11对复合缆3施加张紧力，达到设计预张力，形成张紧式ICCP系统；
[0030]4)通过工程船将远地辅助阳极6布置在远离被保护结构物的海床预设位置；
[0031]5)通过水下ROV，将远地辅助阳极6的阳极引出电缆5牵引至已就位的复合缆3下端的电缆对接端；
[0032]6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种张紧式与远地式联合保护的外加电流阴极保护系统，其特征在于：包括张拉平台(1)、导管架(2)、复合缆(3)、固定装置、阳极引出电缆(5)和远地辅助阳极(6)，所述张拉平台(1)固定于所述导管架(2)顶部，所述导管架(2)的底部固定于海床上，所述张拉平台(1)上设有张拉装置(11)和直流电源，所述复合缆(3)的一端与所述张拉装置(11)连接，所述复合缆(3)的另一端通过所述固定装置固定在导管架(2)底部，所述复合缆(3)上集成有辅助阳极和参比电极，所述直流电源为所述复合缆(3)供电，所述远地辅助阳极(6)铺设在海床上，所述远地辅助阳极(6)通过阳极引出电缆(5)与所述复合缆(3)连接。2.根据权利要求1所述的一种张紧式与远地式联合保护的外加电流阴极保护系统，其特征在于：所述固定装置为重力基础(4)，所述复合缆(3)通过卡箍或吊耳(41)与重力基础(4)连接。3.根据权利要求1所述的一种张紧式与远地式联合保护的外加电流阴极保护系统，其特征在于：所述固定装置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，宋世德，朱东旭，秦铁男，张馨予，
申请(专利权)人：大连科迈尔防腐科技有限公司，
类型：新型
国别省市：