拉伸陽極系統(tǒng)在導管架陰極保護中的應(yīng)用研究.pdf

1、導管架平臺在海洋油氣開發(fā)中有著重要的作用，其陰極保護一般是犧牲陽極法，在建造導管架時焊接安裝犧牲陽極。由于犧牲陽極有一定的設(shè)計壽命，隨著時間推移，犧牲陽極會逐漸消耗完畢，使得導管架平臺處于無陰極保護的狀態(tài)。如果導管架平臺能繼續(xù)開采生產(chǎn)油氣，此時就必須對導管架新增腐蝕防護設(shè)備。安裝外加電流陰極保護系統(tǒng)是一個經(jīng)濟性好、安裝相對簡單的方案。外加電流陰極保護系統(tǒng)擁有多種形式，而拉伸陽極系統(tǒng)由于其可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計，均勻的保護效果，相對低的施工難度和

2、成本，成為了許多超齡服役導管架陰極保護的選擇。
　　本研究通過對拉伸陽極系統(tǒng)的研究，基于南海實際導管架平臺的需求，設(shè)計了拉伸陽極系統(tǒng)的布置方案；通過邊界元法的陰極保護數(shù)值模擬計算，對四種布置方案的保護電位進行計算校核，并確定了一種相對最佳的布置方案；針對復雜海況下拉伸陽極串的運動安全問題，設(shè)計了張緊、錨固、限位方案，并通過計算分析確定張緊力，校核承力鋼纜疲勞壽命、錨固重塊滑移及張緊裝置安裝位置結(jié)構(gòu)強度；通過對一般安裝方法的創(chuàng)新，提

3、出了一種針對大噸位錨固重塊的精準安裝方法。首先介紹了目前的陰極保護方法與陰極保護設(shè)計技術(shù)，對外加電流陰極保護實現(xiàn)防腐蝕的原理進行介紹，對幾種典型的外加電流系統(tǒng)進行比較。然后，分析南海L導管架平臺的實際需求，設(shè)計布置方案，將拉伸陽極應(yīng)用到導管架平臺的陰極保護中。通過采用國內(nèi)最先進、與國外最先進技術(shù)同步的數(shù)值模擬計算軟件，對布置方案進行布置位置、釋放電流等的優(yōu)化設(shè)計，對保護電位進行計算，計算結(jié)果符合DNV RP B401對保護電位的要求。之