CN218478803U - 张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海洋平台防腐技术领域，具体涉及一种张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置。包括竖向分布于海洋平台导管架内部的电缆，所述电缆顶部通过拉紧件固定在海上平台上，电缆上部设有限位装置，电缆中部设有若干辅助阳极和参比电极，所述辅助阳极与直流电源相连，所述参比电极与电位测量装置相连，电缆底部与配重块相连。本实用新型通过在外加阴极保护系统的电缆上部设置限位装置，有效减小其侧向位移，避免其与导管架产生碰撞而受损；同时，在电缆上还设置参比电极，对电位进行监测并依据结果进行调节，两者为导管架提供更全面的保护，延长其使用寿命。

Description

张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置

技术领域

本实用新型涉及海洋平台防腐技术领域，具体涉及一种张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置。

背景技术

在海洋油气探采中，大部分通过架设多层导管架和海上平台组成的海洋平台进行作业。导管架主体采用钢结构，钢结构在海水高腐蚀作用下，容易受到损坏，其支承强度减弱，影响平台作业。一般安装外加电流阴极保护系统，主要通过外加的直流电源正极连接辅助阳极，海洋平台表面与直流电源负极相连，进行阴极极化，达到防腐蚀的目的。其中尤以张紧式外加电流阴极保护系统应用最广泛，该系统主要使用张紧的电缆(电缆上设有辅助阳极)深入海水中对导管架进行防腐蚀保护。但张紧式外加阴极保护装置中电缆露出海水部分容易受到风力、海浪等作用，位于海水中的部分受波流和底部拉力影响，导致电缆产生偏移，偏移过大会与导管架碰撞。此外，采用外加阴极保护法时还需要额外的安装监测系统，根据电极电位结果调节输出电流。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种张紧式外加电流阴极保护并集合监测于一体的装置，同时减缓电缆的偏移。

本实用新型采用如下技术方案：

张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置，包括竖向分布于海洋平台导管架内部的电缆，所述电缆顶部通过拉紧件固定在海上平台上，电缆上部设有限位装置，电缆中部设有多个辅助阳极和参比电极，所述辅助阳极与直流电源相连，所述参比电极与电位调节装置相连，电缆底部与配重块相连。

进一步的，所述拉紧件的上端通过支撑板固定在海上平台底部，电缆与拉紧件下端相连。

进一步的，所述电缆的上部从拉紧件中穿过后引出至海上平台，再分别与直流电源和电位调节装置相连。

进一步的，所述电缆中心为钢丝绳，在所述钢丝绳外设有动力线和信号线，所述动力线和信号线分别与电缆上的辅助阳极和参比电极相连。

进一步的，所述辅助阳极和参比电极固定在海水下方的电缆上，且两者间隔排列。

进一步的，所述直流电源和电位测量装置设置于海上平台的设备存放区域内。

进一步的，所述限位装置设置于海面上方的电缆上。

进一步的，所述限位装置包括套设在电缆上的喇叭型罩体，所述喇叭型罩体的侧面通过横向的连杆与套环相连，套环固定在导管架上。

有益效果：本实用新型通过在外加阴极保护系统的电缆上部设置限位装置，有效减小其侧向位移，避免其与导管架产生碰撞而受损；同时，在电缆上还设置参比电极，对电位进行监测并依据结果进行调节，两者为导管架提供更全面的保护，延长其使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中应用在海洋平台的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中限位装置结构示意图；

图中各标号：电缆1，拉紧件2，限位装置3，辅助阳极4，参比电极5，配重块6，支撑板7，喇叭型罩体31，连杆32，套环33。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置，包括竖向分布于海洋平台导管架内部的电缆1，电缆1位于导管架内部，不仅对电缆本身具有一定防护作用，同时在此位置时，整个装置对导管架的保护效果更好，电缆1的数量可以设为一根或者两根或者更多，根据需求或者成本进行选择即可。

电缆1顶部通过拉紧件2固定在海上平台上，拉紧件2将整个装置张紧，对其在海浪作用下的变形起一定的减缓作用，但还远远不够，因此，在电缆1上部设有限位装置3，在遭受外界荷载影响时，对电缆1限位进一步减缓其侧向位移，避免电缆1与导管架之间发生碰撞，导致电缆1被破坏，从而失去防护功能。

电缆1中部设有多个辅助阳极4和参比电极5，所述辅助阳极4与直流电源正极相连，海洋平台表面与直流电源负极相连，进行阴极极化。所述参比电极5与电位调节装置相连，电位调节装置根据参比电极5反馈的电位数据来将调节将电位稳定。

电缆1底部与配重块6相连，配重块6用于将电缆下方至海底，起底部固定作用，其可采用钢筋混凝土或者钢块制成，制作成圆柱状，锚固在海底。

在一实施例中，所述拉紧件2的上端通过支撑板7固定在海上平台底部，电缆1与拉紧件2下端相连。拉紧件2可采用链式拉索或者索具螺旋扣等常用的起拉紧并可调节的产品即可，通过设置支撑板7将拉紧件更稳固的固定。

在一实施例中，所述电缆1的上部从拉紧件2中穿过后引出至海上平台，再分别与直流电源和电位测量装置相连，穿过拉紧件2后可在海上平台底部设置电缆盒，将电缆1引至海上平台表面，使电缆1固定更稳定，同时保护电缆1，电缆1本身可在其外部设置防水密封等保护措施。

在一实施例中，所述电缆1中心为钢丝绳，在所述钢丝绳外设有动力线和信号线，所述动力线和信号线分别与电缆1上的辅助阳极4和参比电极5相连。钢丝绳主要起到抗拉承载作用，动力线和信号线采用铜缆，铜缆和钢丝绳之间可采用螺旋缠绕或者脐带复合结构。动力线主要为辅助阳极4输送保护电流，信号线主要是反馈参比电极5采集到的保护电位信号，电位调节装置再根据反馈信号调节辅助阳极4的保护电流大小，从而保证导管架处于稳定保护状态。

在一实施例中，所述辅助阳极4和参比电极5固定在海水下方的电缆1上，且两者间隔排列，根据实际情况设置辅助阳极4和参比电极5的数量，本实施例中设置10个辅助阳极，5个参比电极。其中辅助阳极4可选用镀铂铌阳极，其镀层均匀。参比电极5采用银/氯化银等常用的适合海水环境的参比电极，辅助阳极4和参比电极5分别通过相应的铜缆连接至直流电源和电位调节装置，可采用整流器，提供直流电源，同时带有恒电位和恒电流的功能，可以根据接收的电位和设定定位进行比较并在需要调节进行调节。

在一实施例中，所述直流电源和电位测量装置设置于海上平台的设备存放区域内，方便工作人员进行操作和维护。

在一实施例中，所述限位装置3设置于海面上方的电缆1上，更方便限位装置的安装固定，同时也避免限位装置3受海水影响。

在一实施例中，如图2所示，所述限位装置3包括套设在电缆1上的喇叭型罩体31，喇叭型罩体31可以采用钟型嘴，其曲率和弧长均可根据海洋平台实际应用场景具体设定。当电缆1发生侧向位移时，其位于喇叭口出的电缆1部分受到喇叭口的限制，对其产生与侧向位移反向的作用力，减缓或抵消其侧向位移。所述喇叭型罩体31的侧面通过横向的连杆32与套环33相连，套环33固定在导管架上，导管架为多层结构，通常呈四棱锥体，由四根主支撑柱形成四面，每一面上有若干斜向撑杆，并通过横向撑杆将导管架分层多层，四根横向撑杆组成的平面上为进一步提高强度也会设置斜向的加强杆。具体的将套环33套在位于海水上方的导管架平台上，可以选择与电缆1更靠近的撑杆或者加强杆即可，这样将喇叭型罩体稳固的固定，保证其限位效果。为进一步提高限位的稳定性，可以在连杆32和喇叭型罩体31的连接处设置加强肋。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置，其特征在于，包括竖向分布于海洋平台导管架内部的电缆，所述电缆顶部通过拉紧件固定在海上平台上，电缆上部设有限位装置，电缆中部设有多个辅助阳极和参比电极，所述辅助阳极与直流电源相连，所述参比电极与电位调节装置相连，电缆底部与配重块相连。

2.如权利要求1所述的张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置，其特征在于，所述拉紧件的上端通过支撑板固定在海上平台底部，电缆与拉紧件下端相连。

3.如权利要求1或2所述的张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置，其特征在于，所述电缆的上部从拉紧件中穿过后引出至海上平台，再分别与直流电源和电位调节装置相连。

4.如权利要求3所述的张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置，其特征在于，所述电缆中心为钢丝绳，在所述钢丝绳外设有动力线和信号线，所述动力线和信号线分别与电缆上的辅助阳极和参比电极相连。

5.如权利要求1或4所述的张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置，其特征在于，所述辅助阳极和参比电极固定在海水下方的电缆上，且两者间隔排列。

6.如权利要求1所述的张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置，其特征在于，所述直流电源和电位调节装置设置于海上平台的设备存放区域内。

7.如权利要求1所述的张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置，其特征在于，所述限位装置设置于海面上方的电缆上。

8.如权利要求7所述的张紧式外加电流阴极保护及监测一体化装置，其特征在于，所述限位装置包括套设在电缆上的喇叭型罩体，所述喇叭型罩体的侧面通过横向的连杆与套环相连，套环固定在导管架上。

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