NO152518B - Anode-enhet for katodisk beskyttelse - Google Patents

Abstract

Anode-enhet for katodisk beskyttelse basert på påtrykket strøm, innrettet til å anordnes mellom benene i en stålkonstruksjon, f.eks. en borerigg. Anoden har form av et tau (100) av plastmateriale med platinerte niobtråder (103) viklet rundt tauet og liggende i mellom-rommene mellom dettes parter (101). Problemet med tidligere foreslåtte anoder av denne type består i at disse hadde avdekkede tråder viklet rundt en enkel sylinder og dermed utsatt for ødeleggelse ved installasjon og ikke i stand til å lett kunne oppvikles. Hovedanvendel-sen av denne anode-enhet er ved gjen-installasjon av halvpermanente systemer for katodisk beskyttelse basert på påtrykt strøm, ved stålkonstruksjoner som allerede befinner seg i posisjon til sjøs.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører anode-enheter for katodisk beskyttelse beregnet for marine og andre neddykkbare konstruksjoner.

Katodisk beskyttelse er hovedforsvarslinjen mot korrosjon av stålkonstruksjoner i et marint miljø. Selv om offeranoder kan brukes for dette formål, så er konstruksjonslevetiden på 2 5 til 30 år som er blitt spesifisert som maksimum for slike anoder, noe tvilsomt. Offeranoder har selvsagt den fordel at

de tilveiebringer øyeblikkelig beskyttelse av konstruksjonen når de senkes ned. Strømpåtrykningssysterner for katodisk beskyttelse krever en likestrøm-kraftforskyning, og det kan fore-komme betydelige forsinkelser på grunn av andre begrensninger når det gjelder effektiv tilveiebringelse av denne i en fralands-konstruksjon. Eksisterende strømpåtrykningssystemer er videre basert på anoder med lang levetid med tykke belegg av platina på for eksempel et underlag av niob. Slike anoder er uhyre kostbare.

Det er klart at i mange tilfeller ville tilveiebringelse av et system med kort til middels levetid ha betydelige fordeler (f.eks. med en forventet levetid på fra 3 til 10 år). Et slikt anodesystem med påtrykket strøm bør være forholdsvis billig og lett å installere. Alle påtrykningsstrømanoder har den store fordel, at deres utgang og effektivitet kan overvåkes, og de er uhyre lette å styre.

Korttids-anodeanordninger av den typen som kan henges opp mellom bena på en oljerigg, er beskrevet i britisk patentskrift nr. 1 299 989. I det skriftet er det beskrevet en anodeanordning omfattende en kabel som ved sine ender er forbundet til bena på en stålkonstruksjon som skal gis katodisk beskyttelse. Det sentrale området av kabelen er forsynt med en fortykket kappe av et isolasjonsmateriale, og omkring denne er det viklet en ledende kabel som bærer langsstrakte anoder. For å bevirke uniform strømfordeling sies det at den anodiske delen av kabelanordningen tilnærmet skal omfatte den sentrale/tredjedel av totallengden av anoden og kabelanordningen, slik at det anodiske området kan bæres mellom bena på en konstruksjon som skal beskyttes og tilveiebringe tilstrekkelig spredningaevne og uniform strømfordeling til konstruksjonen.

I US-patent nr. 3 037 926 er det beskrevet tilveiebringelse av en offeranodeanordning hvor anodene er opphengt fra en kjetting eller kabel som ved hver ende er forbundet med en metallkonstruksjon som skal beskyttes.

I US-patent nr. 3 497 443 er det også beskrevet en indre anode for katodisk rustbeskyttelse av rørledninger i hvilken det er tilveiebrakt en anodeanordning der en isolert leder er viklet i en vid spiral kontinuerlig omkring hele lengden av en anodetråd.

US-patent nr. 2 8 70 079 beskriver bruken av en forbruks-anode der anoden er opphengt mellom bena på en konstruksjon som skal beskyttes, ved hjelp av en langsstrakt kjetting.

Endelig er det fra US-patent nr. 3.616.418 kjent en anode-enhet som benyttes med påtrykt strøm.

Nærmere bestemt tar således oppfinnelsen utgangspunkt i en anode-enhet for katodisk beskyttelse av den type som omfatter et langstrakt element med et anodisk polariserbart materiale viklet omkring dette, og med midler for under bruk å forbinde det anodisk polariserbare materiale med en elektrisk strømkilde.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en anode-enhet som i sammenligning med tidligere kjente anodeanordninger av de ovenfor beskrevne typer, er fleksibel og kan spoles opp rundt tromler med relativt liten diameter, som er en naturlig virvel-demper og som kan behandles uten særlig risiko for å skade anodeorganet.

Det nye og særegne ved anode-enheten ifølge oppfinnelsen består i at det langstrakte element omfatter et rep med to eller flere parter som ligger i skruelinjeform omkring hverandre, med i det minste ett anodisk polariserbart materiale viklet i skruelinjeform omkring repet og liggende i en fordypning mellom partene samt elektrisk isolert fra repet.

Det kan være tre eller flere parter i repet. Det kan også være flere langstrakte, anodisk polariserbare organer. Repet kan være laget av elektrisk isolerende materiale. Repet kan være forsynt med minst en påkrympet kappe av plastmateriale, idet kappen er krympet på repet og det eller de langstrakte organer er anbrakt over og rundt kappen.

Kappen kan være laget av et materiale som er bestandig overfor gasser som dannes under bruk ved det anodisk aktive, langstrakte materialet og kan fortrinnsvis være laget av polyvinylidenfluorid.

Det langstrakte organet kan være laget av titan, niob

eller tantal med et belegg av et anodisk aktivt materiale.

Det anodisk aktive materialet kan være valgt fra gruppen

platina, iridium, palladium, ruthenium, rhodium eller os-

mium eller legeringer av disse eller oksyder eller andre anodisk aktive komposisjoner av disse.

De langstrakte organer kan være dannet av platinert titan-tråd med kobberkjerne.

Partene i repet kan være laget av et polyestermateriale

eller av polypropylen.

De langstrakte organer kan holdes på plass av ytterligere påkrympede kapper av plastmateriale.

Repet kan ha en sentral del som de langstrakte organer

blir viklet omkring, og to endepartier i ett stykke med det sentrale parti, der lengden av hvert av endepartiene ikke er mindre enn lengden av den sentrale del.

Med uttrykket "rep" slik det brukes her, menes et materiale som er langstrakt og dannet av to eller flere parter som er snodd omkring hverandre og som er bestandig mot korrosjon, som ikke råtner og som har en lastbærende kapasitet.

Polypropylen- eller polyester-rep er materialer som er

meget godt egnet i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse,

og et typisk polypropylen-rep for bruk i den foreliggende oppfinnelse, har en diameter på 20 mm. Slike rep som er isolerende, er selvsagt spesielt passende for bruk i den ovenfor angitte anode-enhet. Metallrep kan brukes i de utførelsesformer hvor repet ikke behøver å være isolerende, selv om slike rep selvsagt må

være isolert fra metallkonstruksjonen som skal beskyttes og fra selve anoden. I konstruksjoner forsynt

med anode-enheter (og selvsagt selve enhetene) kan repet være helt isolerende, elektrisk ledende, eller deler av repet er isolerende

og deler er elektrisk ledende.

Som et eksempel kan en form for isolert strømmater brukes som en av rep-endene, idet endepartiet da har den dobbelte oppgave med å bære og hjelpe til å posisjonere anodeområdet og å tilføre strøm til dette. I den ovenfor angitte anode-enheten som innbefatter et isolerende rep som passerer gjennom det anodiske området, må den langstrakte elektroden være laget av et materiale som er tilstrekkelig elektrisk ledende til å sørge for nok strøm til tilfredsstillende katodisk beskyttelse ved en beskjeden spenning.

Med "anodisk polariserbart materiale" som brukt her, menes et materiale som, når det kobles som en anode i en elektrolytt som sjøvann, vil fortsette å føre elektrisk strøm mens det forblir hovedsakelig uendret og ikke oppløses med noen betydelig hastighet.

Man vil forstå at (som antydet mer detaljert senere i forbindelse med en spesiell utførelsesform av oppfinnelsen som skal beskrives i forbindelse med de vedføyde tegninger) den ovenfor angitte anode-enheten som omfatter et forholdsvis lett (i vekt) rep og en lang lett elektrode viklet omkring dette, har flere betydelige praktiske fordeler.

Oppfinnelsen medfører mange fordeler sammenlignet med teknikkens stand som beskrevet ovenfor. Ved å montere de tynne langstrakte organene i de fordypningene som dannes mellom partene i repet, forblir for det første repet fleksibelt og kan vikles omkring tromler med forholdsvis liten diameter. Vik-lingsdiameteren for et rep med diameter 2 0 mm som har tre parter og er forsynt med tre langstrakte organer, er således 1 meter. Det faktum at de langstrakte organene er anordnet i fordypningene, betyr videre at repet kan trekkes over slipekan-ter som man ofte finner på båter og skip, uten at de langstrakte organene beskadeliges, uten-at de langstrakte organene kommer løs fra repet og uten at de langstrakte organene trekkes i trekkspillform opp langs repet, noe som kunne inntreffe hvis de hektet seg fast i kanten.

Tilveiebringelsen av et spiralformet rep med spiralviklede langstrakte organer slik at repet beholder sin spiralform og sitt utseende, betyr også at repet forblir en naturlig virvel-demper (eddy shedder) når det anbringes i vann i bevegelse. Perfekte sylindriske rep har en tendens til å kaste av seg virvler som kan få repet til å vibrere og eventuelt briste på grunn av tretthetsbrudd. Fordi den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer én naturlig skrueformet konstruksjon,

blir virvlene kastet fra repet og repet vibrerer ikke og blir-derfor ikke utsatt for tretthetsbrudd.

Bruken av tynne langstrakte organer har også elektriske fordeler, idet de foretrukne tre langstrakte organer oppfører seg som en anode med stor diameter og med god elektrisk spred-ningsevne, mens den forbruker bare forholdsvis små mengder kostbare materialer.

Den foreliggende oppfinnelse er uhyre fleksibel ved at

et "skreddersydd" katodisk beskyttelsessystem kan konstrueres for enhver spesiell konstruksjon som skal beskyttes, og systemet kan brukes som en "tilbakeførende" installasjon for å tilveiebringe beskyttelse for en konstruksjon som allerede er utsatt for korrosjonsangrep. Således kan for eksempel et antall repanode-enheter i henhold til den foreliggende oppfinnelse strekkes ved hvert nivå i en fralands oljerigg for å tilveiebringe, ved hvert nivå, et fordelt anodisk system på hvilket en passende strøm kan påtrykkes.

Et antall anode-enheter i henhold til den foreliggende oppfinnelse sammen med eventuelle tilknyttede kabler (om ønsket) og/eller med opphengningsanordninger, kan lages og spoles opp på en trommel for å lette transport og behandling på stedet til sjøs eller andre steder.

Den foretrukne oppbygning av anode-enheten i henhold til

den foreliggende oppfinnelse er et polyester- eller polypropylen-rep som er omviklet med tre platinerte titantråder med kobberkjerne, for eksempel med en diameter på 4 mm, som er spiralvik-let rundt repet i overensstemmelse med repets stigning. Repet kan være beskyttet mot reduksjonsprodukter frembrakt elektro-lytisk ved anodeoverflaten, ved å dekke repet med et beskyttende lag, for eksempel en varmekrympet kappe, slik som av det materiale som selges underr varemerket "KYNAR". Det samme materialet kan også brukes til å feste elektrodene til repet ved periodiske mellomrom ved å tilveiebringe en rekke adskilte ytre "Kynar''-kapper rundt elektrodéviklingene langs hele repkonstruksjonen. Kynar er et polyvinyliden-fluorid-materiale.

Med den oppbygningen som er angitt ovenfor, kan kraft-tilkoblingene istandbringes ved hjelp av fleksible isolerte ledninger i likhet med sveisekabel. Elektrisk kabeltilkob-ling kan gjøres ved en ende av anoden på en slik måte at oppløsningsprodukter fra sjøvann ikke forurenser tilkoblingen. Videre kan forankrings-arrangementene (som selvsagt avhenger

av den konstruksjonen som det er ønskelig å beskytte) ved hver ende av repet være fabrikert av ikke-metallisk materiale, bortsett fra der hvor det er nødvendig med bolter.

Det er viktig å forstå at i den foreliggende oppfinnelsen er lengden av repet og opphengingsarrangementene for hele oppbygningen uavhengig av lengden av elektrodene og kan være konstruert for å passe til den spesielle anvendelse. Et utrust-ningssystem kan være konstruert for et antall slike konstruksjoner for å tilveiebringe beskyttelse for en betydelig konstruksjon.

Ved å bruke den foretrukne titanbaserte repanode-enheten som er beskrevet ovenfor, er det blitt beregnet at den maksi-male økonomiske utmatning i naturlig sjøvann er omkring 2 50 ampere pr. anode. Hvis det anodiske området på repet er lenger enn 10 meter, blir det med denne konstruksjonen oppnådd en redusert utmatning pr. lengde-enhet, og det opptrer et betydelig spenningsfall som gjør slike lange anodiske områder uønsket. Det er heller ikke ønskelig (av ovennevnte grunn) å ha det anodiske området nærmere stålkonstruksjonen som beskyttes, enn 10 meter eller så. I praksis antas det at lengder på fra 12 til 18 meter av den platinerte titantråden er ønskelig for å tilveiebringe (i viklet form) lengden på 10 meter av det anodiske omr rådet, fortrinnsvis fra 12 til 14 meter av platinerte titantråden. I praksis blir fra 5 til 15 volt påtrykket anodene.

Det er ovenfor blitt vist til "Kynar" som materiale i varmekrympningskappen som beskytter repet og holder elektrodeviklingene til repet. Dette materialet er meget ønskelig på grunn av sin ekstreme kjemiske uvirksomhet. Det skal imidlertid bemerkes av hver av anodetrådene der de kommer frem ved endene av det for eksempel 10 meters anodiske området, kan være beskyttet av en varmekrympet kappe (for eksempel "Atum" krympe-pasningskappe fremstilt av Raychem Limited- "Atum" er polyole-fin varmekrympbart ytterst med en smeltbar kjerne) eller endene

av anodetrådene kan være forseglet med titan.

Opphengning av en anodeanordning i samsvar med foreliggende oppfinnelse kan oppnås ved å bruke løkker ved hver ende av repet og benytte standard rep og stropper ved festepunktene.

En forbelastning kan påføres anordningen ved installasjon for

å begrense for store bevegelser under storm (spesielt viktig ved fralandskonstruksjoner).

En referanse-elektrode kan være festet til enheten i henhold til foreliggende oppfinnelse eller være innebygget i konstruksjonen som skal beskyttes ved hjelp av ethvert passende middel for å muliggjøre måling av potensialet til konstruksjonen som skal beskyttes. Således kan en referanse-elektrode være koblet til en eller begge (eller hver av) repets endepartier hovedsakelig i nærheten av disses ender, slik at potensialet til den konstruksjonen som beskyttes i den umiddel-bare nærhet av referanse-elektroden(e) kan bedømmes. En passende form av referanse-elektroden omfatter en hovedsakélig sylindrisk blokk av sink med høy renhet som har en galvanisert ståltrådkjerne, idet galvanisert ståltråd fører fra kjernen for elektriske koblingsformål. Fordi en slik elektrode er sylindrisk, kan den anbringes på endepartiene til anodeenheten som benyttes i den foreliggende oppfinnelse ved ganske enkelt å la den gli langs det ønskede repet. Elektroden kan anbringes der det er ønskelig ved å bruke en krympekapp som nevnt ovenfor, og kabler og elektriske forbindelser tilknyttet elektroden, er likeledes beskyttes ved bruk av en varmekrympekappe. På denne måten kan potensialet ved ønskede punkter på den konstruksjonen som skal beskyttes, overvåkes, og om ønsket kan det sørges for tilbakekobling av det overvåkede potensialet til en automatisk likeretter for å sikre at strømmen som tilføres gjennom det anodiske området av anode-enheten eller -enhetene er tilstrekkelig til å opprettholde potensialnivåer i konstruksjonen som er passende for katodisk beskyttelse.

En anode-enhet i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan være opphengt gjennom et før anordnet blant elementene til en konstruksjon som det er ønskelig å beskytte, f.eks. en oljerigg, idet et rependeparti av anode-enheten er anordnet gjennom røret og festet til konstruksjonen ved en ende av røret mens det anodiske området av anodeanordningen er utenfor røret ved den andre enden av dette, og et andre rependeparti er festet til en annen del av konstruksjonen.. Med en slik oppbygning kan nødvendige: kabler føres til øvre nivåer på konstruksjonen som blir beskyttet, gjennom røret. Røret kan ved den enden som er nærmest det anodiske området av anode-enheten, være forsynt med en muffeanordning for å lette posisjonering av anode-enheten gjennom dette. Passende rør som kan brukes i forbindelse med anodeanordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, er noen ganger å finne i katodisk beskyt-tede konstruksjoner som, anvender mer konvensjonelle faste anoder heller enn de fleksible anodene i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Man vil forstå at selv om den foreliggende oppfinnelse passer meget for katodisk beskyttelse av oljerigger og lig-nende, har oppfinnelsen et meget vidt anvendelsesområde når det gjelder å beskytte neddykkede konstruksjoner, og det er den store fleksibiliteten til den foreliggende oppfinnelse i sammenligning med de fleste tidligere kjente systemer, som ut-gjør hovedfordelen ved den foreliggende oppfinnelse.

Som det fremgår av ovenstående omtale kan et kato-

disk beskyttelsessystem med påtrykket strøm omfatte et flertall anode-enheter i samsvar med oppfinnelsen, som på for-hånd er satt sammen til en utrustning. Et passende antall anode-enheter i henhold til oppfinnelsen som inngår i en utrustning, er fra 3 til 10, f.eks. 5 eller 6.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet og illustrert under henvisning til de vedføyde tegninger, der: Figur 1 viser et skjematisk riss av en anode-enhet i henhold til foreliggende ooppfinnelse; Figur 2 viser detaljen ved avslutningen av elektrodevik-lingene i anode-enheten på figur 1:, Figur 3 viser detalj et mellomliggende parti av elektrode-viklingene i anode-enheten på figur 1; Figurene 4a, 4b, 4c og 4d viser detaljer ved repet og elektrodeviklingene på figur 3; Figurene 5a og 5b viser en detalj ved en fremgangsmåte for tilveiebringelse av en elektrisk kabelforbindelse til elektrode-viklingene i anode-enheten på figur 1; Figur 6 viser et tverrsnitt gjennom figur 5a ved linjen

A-A;

Figur 7 viser et sideriss av en oljeriggkonstruksjon som har katodisk beskyttelse tilknyttet et nivå ved hjelp av - anode-enheter i samsvar med den foreliggende oppfinnelse;

Figur 8 er et oppriss av et snitt gjennom figur 7 sett

ned fra linjen 7-7;

Figur 9 er et snitt langs linjen 8-8 på figur 8 som

viser anode-enhetene bare i snittplanet, og;

Figur 10 er et snitt gjennom en referanse-elektrode

som er anbrakt på repet til en anode-

enhet i henhold til oppfinnelsen.

Det vises først til figur 1 hvor man vil se at den spesielle anode-enheten som er vist, omfatter et rep 5 laget av polypropylenfibre og beskyttet av en varmekrympet Kynar-kappe. Repet har/passende en diameter på 2 0 mm. Repet 5 (vist uten parter for tydelighetens skyld) har elektrodeviklinger 6 (figurene 2 og 3) bestående av platinert titantråder med kobberkjerne og diameter 4 mm viklet rundt repet. Det er tre slike platinerte titantråder viklet spiralformet omkring repet 5.

Ved periodiske mellomrom er repet 5 forsynt med en varmekrympet kappe 7 av Kynar for å feste elektrodeviklingene 6

til repet 5. En ytterligere Kynar-kappe er anordnet ved den ende 2 av elektrodeområdet (generelt betegnet 8) som er lengst fra den elektriske kabeltilkoblingen til elektrodeområdet (generelt betegnet 4).

Løkker 9 er tilveiebrakt ved endene av repet 5 for å feste anode-enheten til konstruksjonen som det er ønskelig å beskytte. Det skal bemerkes at en ytterligere løkke er anordnet på repet 5 ved den enden av dette som er lengst fra kabeltilkoblingen 4 for å lette stramming og dykkerinstallasjon av anode-enheten. Repet er fortrinnsvis forsynt med en forbelastning på mellom et halvt og ett tonn under installeringen for å forhindre for stor bevegelse av enheten etter installeringen og under storm.

Figur 2 viser enden av det elektrodeområdet som er betegnet 2 på figur 1. Man vil se at repet 5 er beskyttet av en Kynar-kappe 10 fra elektrodeviklingene 6. Endene av elektrodene 11 er forseglet i en varmekrympet Atum-kappe 12 (tilgjengelig fra Raychem Limited), selv om en titanforsegling også kan brukes. Endene 11 er dekket av en ytterligere Kynar-kappe 13.

På figur 3 kan man se at elektrodeviklingene 6 er dekket av ytterligere en Kynar-kappe 7 og derved holdes på plass på Kynar-kappen 10 som dekker repet 5.

Figurene 4a til 4d viser mer detaljert plasseringen av elektrodeviklingene på repet. Figur 4a illustrerer et tre-partrep som har de tre partene 100, 101, 102 viklet i spiral omkring hverandre. Viklet inn i fordypningene mellom partene er tre hovedsakelig parallelle langstrakte tråder 103, 104,

105. De tre langstrakte trådene er dannet av titan med kobberkjerne og med en platinert overflate, og er under bruk elektrisk forbundet slik at de er anoder. Trådene blir holdt på plass av varmekrympede Kynar-hylser 106 som er anordnet langs lengden av repet.

Som vist på figur 4b danner de tre partene 107, 108, 109 mellom seg tre fordypninger i hvilke de tre langstrakte titan-organene 110, 111, 112 ligger.

Normalt vil partene være dekket med et lag av Kynar-om-hylning som vist på figur 4c. Omhylningen 113 går helt rundt partene 107, 108, 109.

Som.vist mer detaljert på figur 4d, er omhylningen krympet ned i fordypningene mellom partene .108, 109 slik at anodetråden 111 fremdeles kan anbringes nede i fordypningen på repet.

Det vises nå til figurene 5a, 5b og 6 hvor elektrodeviklingene 6 ved enden for den elektriske kabeltilkoblingen 4 til anoderenheten er forsynt med belegg av en varmekrympet "Atum"-kappe 14. Beleggene 14 strekker seg like under en Kynar-kappe 15 som holder elektrodeviklingene 6 på plass på Kynar-kappen 10 som beskytter repet 5. Elektrodeviklingene passerer inn i en kabel/elektrode skjøte-enhet som generelt er betegnet 19 og som er festet til repet 5 ved ytterligere en varmekrympet kappe 16. Enheten 19 omfatter et polyetylenrør 17 med en epoksyfylling 18 med viklinger 6 (som hver er en platinert titantråd som beskrevet ovenfor, i en varmekrympet hylse eller kappe) innstøpt i fyllingen. En enkéltkjerne-kabel 20 leder fra en kabeltet-ningsanordning 21 til en kabelkontakt 22 av krympetypen for derved å tilveiebringe elektrisk forbindelse med viklingene 6. Kontakten 22 er forsynt med en varmekrympekappe 23. Enkelt-kjernekabelen 20 har hensiktsmessig et tverrsnitt på 50 mm 2, og en hensiktsmessig dimensjon på polyetylenrøret 17 er 50 mm innerdiameter og 300 mm lengde.

Området av enheten- fra Kynarkappen 15 til like under toppen av røret 17 er fortrinnsvis bundet i gummibånd for å gi

beskyttelse under transport.

Det vises igjen til figur 2 hvor et område fra like

under Kynar-kappen 13 til noe over denne kan være beskyttet ved hjelp av ett eller flere (f.eks. tre) lag av halvover-lappet "Scotch 2 3" elektrisk tape helt overdekket av en passende dimensjonert varmekrympekappe. Kappen 13 har en noe større lengde enn de forskjellige kappene 7 og kappen 15, fortrinnsvis den dobbelte lengde av kappene 7 og 15. Kappen 13 kan for eksempel være 150 mm eller noe slikt i lengde, og kappene 7 og 15 kan for eksempel ha en lengde av 75 mm.

Det skal bemerkes at den beskyttende Kynar-kappen 10 strekker seg fra like over toppen av røret 17 (figur 5b) til et stykke forbi kappen 13 ved den ytre enden av elektrodeområdet 8.. Elektrodeområdet 8 har fortrinnsvis en lengde på omkring 10 m og Kynar-kappen 10 kan for eksempel ha en lengde på 11,5 m for derved totalt å dekke elektrodeområdet 8.

Det vises nå til figur 5b hvor kabelen 20 vanligvis er ganske fleksibel og kan være uarmert og isolert med EPR og overtrukket med CSP. Man vil også forstå at en elektrisk kabelkontaktanordning av den typen som er vist på figur 5b kan erstattes av en enkel kabel/elektrode-skjøt der en beskyttende hylse (f.eks. vulkanisert gummi) er anbrakt over skjøten. For eksempel kan en ytre beskyttende kappe rundt den elektriske kabelen strekkes over enden av elektroden for å dekke skjøten. Anode-enheten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen som spesielt er beskrevet ovenfor under henvisning til tegningene, har følgende ønskelige trekk for katodisk beskyttelse av metal-liske, marine konstruksjoner (selv om den selvsagt også kan brukes til å beskytte andre neddykkede konstruksjoner): (a) selve elektroden er lang og tynn, noe som ikke bare reduserer den nødvendige "drivspenning", men som også resulterer i god materialøkonomi; (b) enheten er fleksibel og kan spoles opp, og den foreliggende oppfinnelse omfatter en slik oppspolet konstruksjon (eller en flerhet av anode-enheter oppspolet på en trommel for bruk etter behov); (c) forutsatt at passende forankringsarrangementer er tilveiebrakt, er det usannsynlig at anode-enheten skal utsettes for slitasje eller tretthet under bruk, og den er en naturlig virvel dempe r; (d) anode-enheten har typisk en strømkapasitet på opp til 250 amper og kan settes inn i utstyr som utgjør et total-

system for en spesiell installasjon med en kapasitet på for eksempel 1500 amper (dvs. seks anode-enheter);

(e) den minimale teoretiske levetid for et platinalag er tre

år og denne kan forlenges etter behov; (f) montering av anode-enheten på en konstruksjon som det er ønskelig å beskytte, kan utføres meget enkelt og hengeretningen av anode-enheten kan tilpasses spesielle behov; (g) fordi anodetrådene kan legges ned i fordypningene mellom partene, er de beskyttet mot skade forårsaket av gnidning når repet trekkes over en kant eller blir trukket langs en plan overflate.

Man vil forstå at mange av detaljene ved anode-enhetene

som er beskrevet ovenfor, kan varieres i avhengighet av indi-viduelle behov og tilgjengelige materialer. Det kan således benyttes andre alternative midler til å feste elektrodene til repet, istedet for varmekrympe-kappene. Imidlertid er varme-krympekappen et enkelt og effektivt middel for å oppnå dette.

Det vises nå til figurene 7, 8 og 9, idet figur 7 viser et sideriss av en oljeriggkonstruksjon med anode-enheter i henhold

til den foreliggende oppfinnelse, betegnet med A, anordnet på et spesielt nivå på riggen, hvor hver anode-enhet A er forbundet til et sammenkoblingsorgan M i sentrum av riggen. Av figur 8 kan man se at der er fem anode-enheter anordnet i halvkonisk form, og figur 9 viser festeanordningene for de to enhetene i snittplanet antydet av linjen 8-8 på figur 8.

Ved installering av anode-enheter i henhold til oppfinnelsen på for eksempel en oljeriggkonstruksjon, kan komponenter slik som underlags-skiver for eksempel lages av en passende sort "Tufnol", og eventuelle bolter kan være laget av titan som er upåvirkelig av vann eller elektrolytiske effekter.

Når man betrakter bruken av den foreliggende oppfinnelse til å frembringe katodisk beskyttelse for en oljeriggkonstruksjon, kan vanligvis alle kabler for en gruppe anode-enheter (for eksempel den som er illustrert på figurene 7, 8 og 9) tas opp til kjellerdekknivå inne i en ikke-metallisk slange. Slangen kan være laget av PVC med nylonforsterkning og kan være fast-spent til et hensiktsmessig vertikalt organ i oljeriggkonstruk-sjonen. Hvis videre alle anode-enhetene i en gruppe har de samme kabel- og elektrode-lengdene, kan de lett parallell-kobles til en likeretter for å tilveiebringe den nødvendige likestrøm. Innretninger ved en passende koblingsboks bør tillate bruk av et klammerampermeter for å kontrollere at alle anodene avgir tilnærmet den samme strøm.

Som man vil forstå, vil anbringelsen av en gruppe anode-enheter i henhold til oppfinnelsen innenfor et spesielt kon-struksjonsnivå i for eksempel en oljerigg, i stor grad være fastlagt av arrangementet av elementene som utgjør oljerigg-konstruksjonen. Innenfor disse begrensningene, kan anode-enhetene anordnes slik at de tilfredsstiller kravene til katodisk beskyttelses-belastning og strømfordeling for å oppnå passende korrosjonsbestandighet for konstruksjonen som man ønsker å beskytte.

Det vises nå til figur 10 som viser en referanse-elektrode 30 som kan anbringes utenpå repet 5. En slik elektrode mulig-gjør måling av konstruksjonens potansiale innenfor en liten

Cr

radius av denne, si fra h til 1 meter. Elektroden 30 kan være passende kalibrert før bruk ved å anvende en standardelektrode, og et tilbakekoblingssystem kan være konstruert for å overføre informasjon fra elektroden 30 til en automatisk likeretter som så regulerer den strømmen som tilføres gjennom elektrodeområdet 8 til anode-enheten i henhold til oppfinnelsen,som respons på forandringer i potansialet i konstruksjonen som skal beskyttes og som overvåkes av referanse-elektroden 30. Elektroden 30 omfatter et hovedsakelig sylindrisk organ 26 dannet av sink med høy renhet som har en kjerne 25 som løper gjennom organet og er av galvanisert ståltråd. Den galvaniserte ståltråden 27 som er beskyttet med en varmekrympe-kappe, leder fra elektroden 30 til en passende krympekontakt 28 for elektriske kabler. Elektroden 30 blir holdt i stilling på repet 5 ved hjelp av varmekrympekapper 24 og 25. Kappen 29 har tilstrekkelig størrelse til å dekke en ende av elektroden 30 og tråden 27 i tillegg til krympe-kontakten 28.

Man vil forstå at elektroden 30 på figur 10 kan anbringes på ethvert ønsket sted på repet 5 til anode-enheten i henhold til oppfinnelsen. Det blir selvsagt foretrukket å anbringe refe-ranseelektroden nærmest mulig den del av konstruksjonen som beskyttes og hvis potensiale det er ønskelig å måle. Det er meget hensiktsmessig å bruke slike referanse-

elektroder ved en eller begge ender av en anode-enhet i henhold til foreliggende oppfinnelse (eller ved hver ende der det er flere enn to repforlengelser i anode-enheten). Man vil forstå at bruken av slike referanse-elektroder i kombinasjon med anode-enheten i henhold til foreliggende oppfinnelse, muliggjør konstruksjon av et uhyre fleksibelt system for katodisk beskyttelse av en konstruksjon som er neddykket.

Det er allerede blitt referert til en referanse-elektrode-enhet hvor en eller flere, fortrinnsvis flere, slike referanse-elektroder er anbrakt på et rep (som ikke er repet i en anode-enhet i henhold til oppfinnelsen). Man vil se at den ovenfor beskrevne referanse-elektroden (figur 10) og den tilhørende elektriske kabel hvor det er brukt varmekrympekapper for beskyttelse, befestigelse og posisjonering egner seg for frem-stilling av en slik anordning. En slik anordning kan for eksempel være opphengt fra en oljerigg ved et punkt som er tilstrekkelig langt under havoverflaten til å unngå dårlige værforhold (si 15 til 30 m, f.eks. 20 meter under overflaten), og den kan være så lang man ønsker (for eksempel. 100 til 200 meter, si 150 meter). Anordningen kan ha tilnærmet den samme levetid som anodeenheten i henhold til oppfinnelsen (f.eks. 5 år) og kan således tilveiebringe nyttig kortsiktig til middels langs-siktig informasjon om potensialet til en konstruksjon som er gitt katodisk beskyttelse, inntil en eller annen "permanent" referanse kan monteres.

Claims (12)

1. Anode-enhet for katodisk beskyttelse, omfattende et langstrakt element med et anodisk polariserbart materiale viklet omkring dette, og med midler for under bruk å forbinde det anodisk polariserbare materiale med en elektrisk strømkilde, karakterisert ved at det langstrakte element omfatter et rep (100) med to eller flere parter (101, 102) som ligger i skruelinjeform omkring hverandre, med i det minste ett anodisk polariserbart materiale (103, 104, 105) viklet i skruelinjeform omkring repet og liggende i en fordypning mellom partene samt elektrisk isolert fra repet.

2. Enhet ifølge krav 1, karakterisert ved at det inngår tre eller flere parter (107, 108, 109).

3. Enhet ifølge krav 2, karakterisert ved at den omfatter et flertall langstrakte, anodisk polariserbare organer (110, 111, 112).

4. Enhet ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at repet (5) er laget av et elektrisk isolerende materiale.

5. Enhet ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at repet (5) er forsynt med i det minste én påkrympet kappe (7) av plastmateriale, hvilken kappe (7) er krympet på repet og det eller de langstrakte organer er anbragt over og rundt kappen.

6. Enhet ifølge krav 5, karakterisert ved at kappen (7) er laget av polyvinyliden-fluorid.

7. Enhet ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at det langstrakte organ (110, 111, 112) er laget av titan, niob eller tantal med et belegg av et anodisk aktivt materiale.

8. Enhet ifølge krav 7, karakterisert ved at det anodisk aktive materiale er valgt fra gruppen platina, iridium, palladium, ruthenium , rhodium eller osmium, eller legeringer av disse eller oksyder eller andre anodisk aktive komposisjoner av disse.

9. Enhet ifølge krav 8, karakterisert ved at de langstrakte organer (110, 111, 112) er laget av platinert titan-tråd med kobberkjerne.

10. Enhet ifølge et av kravene 1-9, karakterisert ved at partene i repet (5) er laget av et polyestermateriale eller av polypropylen.

11. Enhet ifølge et av kravene 1-10, karakterisert ved at det eller de langstrakte organer (110, 111, 112) holdes på plass ved hjelp av ytterligere påkrympede kapper eller hylser av plastmateriale.

12. Enhet ifølge et av kravene 1-11, karakterisert ved at repet (5) har en sentral del som de langstrakte organer er viklet omkring, og to integrerende endepartier med lengden av hvert endeparti ikke mindre enn lengden av den sentrale del.