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浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置及其修复方法与流程

时间:2022-02-06 阅读: 作者:专利查询

浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置及其修复方法与流程

1.本发明浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置及其修复方法,涉及海洋金属防腐技术领域,尤其涉及浮式海上平台的外加电流阴极保护局部修复装置及其修复方法。


背景技术:

2.浮式平台是一种钢结构平台,是目前应用较为广泛的钻井平台、建设平台。这种海洋平台利用锚泊漂浮在大洋之上。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,浮式平台在苛刻的海洋环境中必将遭受腐蚀破环,会缩短平台服役寿命,对国家经济财产造成损失。
3.海洋环境中钢结构平台的腐蚀防护一般采用牺牲阳极阴极保护方法。但牺牲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。对于已达到设计寿命,但仍需要继续延寿使用的浮式平台,或者原有阴极保护系统失效需要更换的在役海上平台,必须通过阴极保护修复技术来延长使用寿命。考虑到环境因数,外加电流修复方法结构更简单,更环保。
4.中国专利文献cn108286249a公开了一种海洋平台张紧式外加电流阴极保护系统,所述系统包括整流器、上端固定装置、连接件ⅰ、复合电缆、连接件ⅱ和下端固定装置;复合电缆在指定位置上设置参比电极和辅助阳极,复合电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。通过调整复合电缆的张紧力限制其挠度变形,避免复合电缆、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,这种安装方法只能做到平台整体的阴极保护,不能对局部进行有效修复,辅助阳极布放在导管架平台中轴,由上至下释放电流,只能调控平台整体的电流分布。
5.中国专利文献cn104278277a公开了一种阴极保护快速修复用牺牲阳极堆,所述牺牲阳极堆包括:一牺牲阳极堆、与牺牲阳极堆相连的安装卡箍,其中,安装卡箍为:与管状金属结构物配合安装的u型结构;牺牲阳极堆为框架式结构,包括:一框架、安装在框架上的数个牺牲阳极和配重块。本发明结构简单、安装方便,不仅能够对海洋金属结构物的阴极保护进行快速修复,避免了海洋金属结构物受到海水腐蚀破坏;而且,其只需水下机器人或者潜水员即可便捷安装;虽说降低了安装成本,但这种结构形式不能做到精准的修复控制,牺牲阳极布置后不能再次更改,对于接下来的电位变化不能做到进一步调控。应用外加电流系统可以控制不同阳极的输出电流,进而可以做到针对性的调整。同时牺牲阳极系统本身对比外加电流系统会对海洋环境会造成破坏,大量金属离子释放到海洋环境中去,造成一定程度的污染。
6.然而,海洋平台结构复杂待修复区域位置不确定以及待修复区域所需保护电流大
小也不同,因此需要根据实际受损情况,设计可以灵活布放的阴极保护修复系统装置。除此之外,减少海上作业时间,减小海上作业风险,保障作业人员人身安全是非常必要的。
7.针对上述现有技术中所存在的问题,研究设计一种新型的浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置及其修复方法,从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。


技术实现要素:

8.根据上述现有技术提出的由于海洋平台结构复杂待修复区域位置不确定以及待修复区域所需保护电流大小也不同,因此需要根据实际受损情况,设计可以灵活布放的阴极保护修复系统装置的技术问题,而提供一种结构简单,安装方便,使用寿命长,费用低,无潜在海洋生态污染隐患的浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置及其修复方法。
9.本发明采用的技术手段如下:
10.一种浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置,包括:防水接线箱、电位检测仪、海洋浮式平台甲板、海洋浮式平台、电流检测传感器、电位检测传感器、牺牲阳极和牺牲阳极保护框架;
11.进一步地,防水接线箱设置于海洋浮式平台上部的海洋浮式平台甲板上,其内设置有电位检测仪;
12.进一步地,海洋浮式平台的内部设置有电位检测传感器,底部设置有电流检测传感器和牺牲阳极;
13.进一步地,海洋浮式平台的底部还设置有牺牲阳极保护框架,位于牺牲阳极的外部,用于保护牺牲阳极不受碰撞;
14.进一步地,浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置,还包括:电流控制设备、复合电缆参比电极和网状辅助阳极;
15.进一步地,电流控制设备装于防水接线箱的内部;电流控制设备采用油冷方式,电流控制设备的变压及电器元件密封在冷却油中,高压区与操作区隔离。
16.进一步地,电流控制设备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,电流控制设备还设置有信号采集处理显示装置。
17.进一步地,防水接线箱表面喷涂防腐涂料。
18.进一步地,网状辅助阳极和参比电极设置于海洋浮式平台的外部,分别通过辅助阳极密封结构和参比电极密封结构固定在复合电缆上,并通过电线与复合电缆内部的电线相连接;
19.进一步地,复合电缆缠绕在设置于海洋浮式平台甲板上的放线装置上,通过放线装置实现复合电缆的收方;
20.进一步地,复合电缆的首端进入到防水接线箱的内部,与电流控制装置电连接,尾端通过复合电缆端部连接结构连接到牺牲阳极保护框架上。
21.进一步地,复合电缆包括,电缆耐次氯酸外护套、加强件、信号芯线动力芯线、内层填充物、抗拉元件、内护套、铠装层;其中复合电缆截面中心为抗拉元件,抗拉元件外侧是内护套和信号芯线动力芯线,芯线外侧包裹着内层填充物,其外是铠装层和耐次氯酸外护套,加强件布放在铠装层和耐次氯酸外护套之中。
22.进一步地,复合电缆上设置有具有防水功能的密封装置,参比电极和网状辅助阳
极安装在该密封装置中;
23.进一步地,复合电缆上设置有n个网状辅助阳极和n-1个参比电极;相邻的两个网状辅助阳极之间的间距为2-5米,相邻的两个网状辅助阳极之间设置有一个参比电极。
24.进一步地,所述的参比电极采用氯化银固体参比电极,通过复合电缆与电位检测仪上的数据采集装置端子箱连接,即与参比电极端子链接。
25.进一步地,电流控制设备的负极通过接地电线与海洋浮式平台相连接,正极通过复合电缆与网状辅助阳极相连接。
26.进一步地,网状辅助阳极密封结构与参比电极密封结构为尼龙,搭配尼龙填料函或不锈钢填料函;
27.进一步地,网状辅助阳极密封结构与参比电极密封结构的抗水压强度大于1.6mpa。
28.进一步地,网状辅助阳极为mmo阳极、或镀铂阳极,为网筒状,套在电缆上;网状辅助阳极一端焊接有导电柱连接到网状辅助阳极水密结构中。
29.进一步地,防水接线箱上开设有多个安装孔,复合电缆通过安装孔连接进入防水接线箱内,其余安装孔可设置地线等其他电线进出入;
30.进一步地,安装孔与电线之间设置有水密接头。
31.进一步地,复合电缆端部连接结构包括:尾端连接装置螺栓、尾端连接装置卸扣、连接装置护套和环氧树脂密封胶;
32.进一步地,尾端连接装置卸扣和连接装置护套均由不锈钢材料制成;
33.进一步地,连接装置护套一端与尾端连接装置卸扣焊接在一起,另一端通过水密接头与复合电缆相连接;
34.进一步地,连接装置护套与复合电缆之间填充有环氧树脂密封胶;
35.进一步地,尾端连接装置卸扣通过尾端连接装置螺栓与牺牲阳极保护框架相连接。
36.进一步地,可对海洋浮式平台进行外加电流阴极保护局部修复的装置,其上端固定安装在浮式平台甲板上的防水接线箱内,下端通过复合电缆尾端连接结构固定在牺牲阳极支架上,通过放线装置决定复合电缆长度,通过防水接线箱的填料函锁定复合电缆,进而完成复合电缆的张紧固定。
37.进一步地,海洋浮式平台的不同位置设置有若干个牺牲阳极保护框架;
38.进一步地,复合电缆的缆体上设置有多个复合电缆体连接结构;
39.进一步地,复合电缆体连接结构包括:水密结构、缆体连接装置螺栓、缆体连接装置卸扣和缆体连接护套;
40.进一步地,缆体连接护套套装于复合电缆的缆体外部,两端通过水密接头紧固连接;
41.进一步地,缆体连接装置卸扣通过焊接方式与缆体连接护套固定连接;
42.进一步地,缆体连接装置卸扣通过缆体连接装置螺栓与牺牲阳极保护框架相连接;
43.进一步地,复合电缆通过复合电缆体连接结构与海洋浮式平台受损部位外围的牺牲阳极保护框架相连接,使得复合电缆对受损部位形成围拢,并对受损部位进行修复。
44.一种浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置的修复方法包括以下步骤:
45.a、通过海洋浮式平台上安装的电位监测仪对平台整体电位进行监测,监测点为平台上不值得电位检测传感器,通过电位检测软件实时反馈信息;当平台电位不满足规范要求-800mv~-1150mv(ag/agc1)时,电位监测仪会发出报警,软件会通过计算,判断电位失效区域,人员或rov入水检查,确定牺牲阳极或防腐涂层脱落位置,并在周围布放修复装置;
46.b、将设计好的复合电缆一端连接到防水接线箱中复合电缆内部芯线分别连接在电流控制设备和电位检测仪上;电缆承载主体缠绕在放线装置上,另一端通过端部连接结构连接在牺牲阳极保护框架上;
47.c、将复合电缆内与网状辅助阳极相连的电线与电流控制设备的正极相连接;复合电缆内与参比电极相连的电线与电位检测仪上的参比电极端子连接;利用电流控制设备对网状辅助阳极通电进而达到对平台进行外加电流阴极保护;
48.d、通过海洋浮式平台上安装的电位监测仪进行平台电位监测,监测点为平台本身布置的电位检测传感器,与复合电缆连接的参比电极密封结构内部的参比电极也能作为监测点连接进整体电位检测中,改变电流控制设备对网络辅助阳极通电电流的输出大小,通过软件反馈平台整体电位情况,确认修复装置生效。
49.较现有技术相比,本发明具有以下优点:
50.1、本发明提供的浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置及其修复方法,通过在原有阴极保护系统因特殊情况造成局部腐蚀加强部位布放复合电缆修复装置,实现了局部修复的效果,达到了准确修复的目的;
51.2、本发明提供的浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置及其修复方法,通过在平台上利用电位监测软件分析出待修复区域,并在甲板上进行复合电缆与辅助阳极、参比电极的安装与布放,减少了作业的风险,达到了保障作业人员人身安全的目的;
52.3、本发明提供的浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置及其修复方法,通过在复合电缆端部设计简单可靠的端部结构形式,巧妙利用平台自身已有牺牲阳极支腿作为端部连接,大大减少了水下的作业时间,达到了减少作业成本的目的。
53.综上,应用本发明的技术方案解决了现有技术中由于海洋平台结构复杂待修复区域位置不确定以及待修复区域所需保护电流大小也不同,因此需要根据实际受损情况,设计可以灵活布放的阴极保护修复系统装置的问题。
附图说明
54.为了更清楚地说明本发明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做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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。
55.图1为本发明主视图;
56.图2为本发明侧视图;
57.图3为本发明复合电缆截面图;
58.图4为本发明复合电缆端部连接结构结构示意图;
59.图5为本发明复合电缆端部连接结构a-a视图;
60.图6为本发明实施例3结构示意图;
61.图7为本发明图6的b部放大视图;
62.图8为本发明复合电缆体连接结构结构示意图;
63.图9为本发明图8的b-b视图。
64.图中:1、放线装置 2、电流控制设备 3、防水接线箱 4、电位检测仪 5、复合电缆 6、海洋浮式平台甲板 7、海洋浮式平台 8、电流检测传感器 9、电位检测传感器 10、水密接头 11、参比电极密封结构 12、参比电极 13、牺牲阳极 14、网状辅助阳极 15、网状辅助阳极密封结构 16、复合电缆端部连接结构 17、牺牲阳极保护框架 18、电缆耐次氯酸外护套 19、加强件 20、信号芯线动力芯线 21、内层填充物 22、抗拉元件 23、内护套 24、铠装层 25、尾端连接装置螺栓 26、尾端连接装置卸扣 27、尾端连接装置护套 28、环氧树脂密封胶 29、复合电缆体连接结构 30、缆体连接装置卸扣 31、缆体连接装置螺栓 32、缆体连接护套 33、损伤部位。
具体实施方式
65.需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
66.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
67.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
68.除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当清楚,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
69.在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制:方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
70.为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而,示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
71.此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
72.如图所示,本发明提供了一种浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置,包括:防水接线箱3、电位检测仪4、海洋浮式平台甲板6、海洋浮式平台7、电流检测传感器8、电位检测传感器9、牺牲阳极13和牺牲阳极保护框架17;防水接线箱3通过附板固定在海洋浮式平台7上部的海洋浮式平台甲板6上,其内设置有电位检测仪4;海洋浮式平台7的内部设置有电位检测传感器9,底部设置有电流检测传感器8和牺牲阳极13;海洋浮式平台7的底部还设置有牺牲阳极保护框架17,位于牺牲阳极13的外部,用于保护牺牲阳极不受碰撞;
73.浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置,还包括:电流控制设备2、复合电缆5参比电极12和网状辅助阳极14;电流控制设备2装于防水接线箱3的内部;网状辅助阳极14和参比电极12设置于海洋浮式平台7的外部,分别通过辅助阳极密封结构15和参比电极密封结构11固定在复合电缆5上,并通过电线与复合电缆5内部的电线相连接;复合电缆5缠绕在设置于海洋浮式平台甲板6上的放线装置1上,通过放线装置1实现复合电缆5的收方;复合电缆5的首端进入到防水接线箱3的内部,与电流控制装置2电连接,尾端通过复合电缆端部连接结构16连接到牺牲阳极保护框架17上。
74.复合电缆5包括,电缆耐次氯酸外护套18、加强件19、信号芯线动力芯线20、内层填充物21、抗拉元件22、内护套23、铠装层24;其中复合电缆截面中心为抗拉元件22,抗拉元件22外侧是内护套23和信号芯线动力芯线20,芯线外侧包裹着内层填充物23,其外是铠装层24和耐次氯酸外护套18,加强件19布放在铠装层24和耐次氯酸外护套18之中。
75.复合电缆5上设置有具有防水功能的密封装置,参比电极12和网状辅助阳极14安装在该密封装置中;海洋浮式平台7外加电流阴极保护局部修复装置在海洋浮式平台7经台风、船舶碰撞等突发因素导致预设布置的牺牲阳极13或防腐涂层脱落,整体阴极保护受损时应用。所述复合电缆5布放至牺牲阳极或防腐涂层脱落周围,复合电缆5上设置有三个网状辅助阳极14和两个参比电极12;相邻的两个网状辅助阳极14之间的间距为2-5米,相邻的两个网状辅助阳极14之间设置有一个参比电极12。
76.参比电极12通过复合电缆5与电位检测仪4上的数据采集装置端子箱连接。
77.电流控制设备2的负极通过接地电线与海洋浮式平台7相连接,正极通过复合电缆5与网状辅助阳极14相连接。
78.网状辅助阳极密封结构15与参比电极密封结构11的抗水压强度大于1.6mpa。
79.网状辅助阳极14为网筒状,套在电缆上;网状辅助阳极14一端焊接有导电柱连接
到网状辅助阳极水密结构15中。
80.防水接线箱3上开设有多个安装孔,复合电缆5通过安装孔连接进入防水接线箱3内,其余安装孔可设置地线等其他电线进出入;安装孔与电线之间设置有水密接头10。
81.复合电缆端部连接结构16包括:尾端连接装置螺栓25、尾端连接装置卸扣26、连接装置护套27和环氧树脂密封胶28;尾端连接装置卸扣26和连接装置护套27均由不锈钢材料制成;连接装置护套27一端与尾端连接装置卸扣26焊接在一起,另一端通过水密接头10与复合电缆5相连接;连接装置护套27与复合电缆5之间填充有环氧树脂密封胶28;尾端连接装置卸扣26通过尾端连接装置螺栓25与牺牲阳极保护框架17相连接。
82.海洋浮式平台7的不同位置设置有若干个牺牲阳极保护框架17;复合电缆5的缆体上设置有多个复合电缆体连接结构29;复合电缆体连接结构29包括:水密结构10、缆体连接装置螺栓31、缆体连接装置卸扣30和缆体连接护套32;缆体连接护套32套装于复合电缆5的缆体外部,两端通过水密接头10紧固连接;缆体连接装置卸扣30通过焊接方式与缆体连接护套32固定连接;缆体连接装置卸扣30通过缆体连接装置螺栓31与牺牲阳极保护框架17相连接;复合电缆5通过复合电缆体连接结构29与海洋浮式平台7受损部位外围的牺牲阳极保护框架17相连接,使得复合电缆对受损部位形成围拢,并对受损部位进行修复。
83.一种浮式平台的外加电流阴极保护局部修复装置的修复方法包括以下步骤:
84.a、通过海洋浮式平台7上安装的电位监测仪4对平台整体电位进行监测,监测点为平台上不值得电位检测传感器9,通过电位检测软件实时反馈信息;当平台电位不满足规范要求-800mv~-1150mv(ag/agc1)时,电位监测仪4会发出报警,软件会通过计算,判断电位失效区域,人员或rov入水检查,确定牺牲阳极13或防腐涂层脱落位置,并在周围布放修复装置;
85.b、将设计好的复合电缆一端连接到防水接线箱3中复合电缆内部芯线分别连接在电流控制设备2和电位检测仪4上;电缆承载主体缠绕在放线装置1上,另一端通过端部连接结构16连接在牺牲阳极保护框架17上;
86.c、将复合电缆5内与网状辅助阳极14相连的电线与电流控制设备2的正极相连接;复合电缆5内与参比电极12相连的电线与电位检测仪4上的参比电极端子连接;利用电流控制设备2对网状辅助阳极14通电进而达到对平台进行外加电流阴极保护;
87.d、通过海洋浮式平台7上安装的电位监测仪4进行平台电位监测,监测点为平台本身布置的电位检测传感器9,与复合电缆5连接的参比电极密封结构11内部的参比电极也能作为监测点连接进整体电位检测中,改变电流控制设备2对网络辅助阳极14通电电流的输出大小,通过软件反馈平台整体电位情况,确认修复装置生效。
88.实施例1
89.由于船舶碰撞、阳极自身消耗殆尽或者牺牲阳极表面附满海生物导致导致牺牲阳极失效;
90.通过对缩比模型进行模拟实际海况试验,通过改变牺牲阳极与模型平台之间的电连接来控制牺牲阳极与平台的通断,以模拟牺牲阳极脱落情况,来验证装置的可靠性。具体修复步骤如下:
91.1、此时通过海洋浮式平台7上安装的电位监测仪4对平台整体电位进行监测,通过电位监测软件实时反馈信息发现此时平台牺牲阳极附近电位为-950mv(ag/agcl),将牺牲
阳极与平台电连接断开,发现牺牲阳极附近电位为-745mv(ag/agcl),此时判断牺牲阳极失效,在周围设计布放修复装置;
92.2、将设计好的复合电缆一端连接到防水接线箱3中,复合电缆内部芯线分别连接在电流控制设备2和电位检测仪4上;电缆承载主体缠绕在放线装置1上,另一端通过端部连接结构16连接在失效牺牲阳极附近牺牲阳极保护框架17上;
93.3、将复合电缆5内与网状辅助阳极14相连的电线与电流控制设备2的正极相连接;复合电缆5内与参比电极12相连的电线与电位检测仪4上的参比电极端子连接;利用电流控制设备2对网状辅助阳极14通电对该涂层破损进行外加电流阴极保护,进而达到对平台进行外加电流阴极保护;
94.4、通过修改电流控制设备2对网状辅助阳极14的通电量,设置100ma到1200ma的电流梯度,来判断平台电位变化。
95.5、通过海洋浮式平台7上安装的电位监测仪4进行平台电位监测,监测点为平台本身布置的电位检测传感器9,与复合电缆5连接的参比电极密封结构11内部的参比电极也能作为监测点连接进整体电位检测中;试验结果表明:在牺牲阳极脱落的条件下(涂层破损率设置为0%),通过增大网状辅助阳极发出电流,以模拟不同的电位梯度,发现随着电位梯度由100ma增大到1200ma,失效牺牲阳极附近电极电位(ag/agcl)从-745mv显著下降至-1180mv,符合实验预期,装置真实可靠。
96.实施例2
97.由于船舶碰撞、涂层自身老化脱落、超大型台风导致浮式平台表面某部位局部涂层破损;
98.通过对缩比模型进行模拟实际海况试验,初步将平台破损率假定为32%,既大面积脱落,来验证装置的可靠性。具体修复步骤如下:
99.1、此时通过海洋浮式平台7上安装的电位监测仪4对平台整体电位进行监测,通过电位监测软件实时反馈信息。发现全平台电位分布在-700~-750mv,之间此时电位监测仪4会报警,软件通过计算,判断出涂层破损位置,人员入水检查,确定涂层破损情况,并在周围设计布放修复装置。
100.2、将设计好的复合电缆一端连接到防水接线箱3中,复合电缆内部芯线分别连接在电流控制设备2和电位检测仪4上。电缆承载主体缠绕在放线装置1上,另一端通过端部连接结构16连接在局部涂层破损附近牺牲阳极保护框架17上;
101.3、将复合电缆5内与网状辅助阳极14相连的电线与电流控制设备2的正极相连接;复合电缆5内与参比电极12相连的电线与电位检测仪4上的参比电极端子连接;利用电流控制设备2对网状辅助阳极14通电对该涂层破损进行外加电流阴极保护,进而达到对平台进行外加电流阴极保护;
102.4、通过修改电流控制设备2对网状辅助阳极14的通电量,设置100ma到1200ma的电流梯度,来判断平台电位变化。
103.5、通过海洋浮式平台7上安装的电位监测仪4进行平台电位监测,监测点为平台本身布置的电位检测传感器9,与复合电缆5连接的参比电极密封结构11内部的参比电极也能作为监测点连接进整体电位检测中。试验结果表明:在相同的涂层破损率条件下(涂层破损率设置为32%),通过增大网状辅助阳极发出电流,以模拟不同的电位梯度,发现随着电位
梯度由100ma增大到1200ma,模型电极电位(ag/agcl)从平均-707.25mv显著下降至-1068mv,涂层破损点周围电位从-625mv显著下降至-1142mv,符合实验预期,装置真实可靠。
104.实施例3
105.由于船舶碰撞、涂层自身老化脱落、超大型台风导致浮式平台表面某部位局部涂层破损;由于船舶碰撞、阳极自身消耗殆尽或者牺牲阳极表面附满海生物导致导致牺牲阳极失效。
106.通过对缩比模型进行模拟实际海况试验,初步将平台破损率假定为4%,既局部小面积脱落,将试验平台一牺牲阳极关闭,即一牺牲阳极失效,来验证装置的可靠性;具体修复步骤如下:
107.1、此时通过海洋浮式平台7上安装的电位监测仪4对平台整体电位进行监测,通过电位监测软件实时反馈信息;发现全平台电位分布在-710~-745mv之间,此时电位监测仪4会报警,软件通过计算,并判断失效原因,根据牺牲阳极附近电位情况,判断该牺牲阳极已经失效;通过人员或者rov入水检查,进而判断出涂层破损位置,确定涂层破损情况,并在牺牲阳极失效周围以及涂层破损周围设计布放修复装置;
108.2、将设计好的复合电缆一端连接到防水接线箱3中,复合电缆内部芯线分别连接在电流控制设备2和电位检测仪4上;电缆承载主体缠绕在放线装置1上,另一端通过端部连接结构16连接在局部涂层破损附近牺牲阳极保护框架17上;此时电缆承载主体可布置多个复合电缆体连接结构29,使得复合电缆对所有局部受损部位形成围绕;在牺牲阳极失效以及涂层破损位置设计布放辅助阳极以及参比电极;
109.3、将复合电缆5内与网状辅助阳极14相连的电线与电流控制设备2的正极相连接;复合电缆5内与参比电极12相连的电线与电位检测仪4上的参比电极端子连接;利用电流控制设备2对网状辅助阳极14通电对该涂层破损进行外加电流阴极保护,进而达到对平台进行外加电流阴极保护;
110.4、通过修改电流控制设备2分别对不同的网状辅助阳极14的通电量,设置100ma到1200ma的电流梯度,来判断平台电位变化;
111.5、通过海洋浮式平台7上安装的电位监测仪4进行平台电位监测,监测点为平台本身布置的电位检测传感器9,与复合电缆5连接的参比电极密封结构11内部的参比电极也能作为监测点连接进整体电位检测中;试验结果表明:在此时情况下,通过对失效牺牲阳极附近的辅助阳极通不同的电位梯度,发现随着电位梯度由0ma增大到1000ma,牺牲阳极附近电极电位(ag/agcl)从-747mv显著下降至-1148mv,通过对涂层破损附近的辅助阳极通不同的电位梯度,发现随着电位梯度由0ma增大到200ma,涂层破损点周围电位从-825mv显著下降至-1115mv,符合实验预期,装置真实可靠。
112.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。