拉伸陽極系統(tǒng)在導(dǎo)管架陰極保護(hù)中的應(yīng)用研究.pdf

1、導(dǎo)管架平臺(tái)在海洋油氣開發(fā)中有著重要的作用，其陰極保護(hù)一般是犧牲陽極法，在建造導(dǎo)管架時(shí)焊接安裝犧牲陽極。由于犧牲陽極有一定的設(shè)計(jì)壽命，隨著時(shí)間推移，犧牲陽極會(huì)逐漸消耗完畢，使得導(dǎo)管架平臺(tái)處于無陰極保護(hù)的狀態(tài)。如果導(dǎo)管架平臺(tái)能繼續(xù)開采生產(chǎn)油氣，此時(shí)就必須對導(dǎo)管架新增腐蝕防護(hù)設(shè)備。安裝外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)經(jīng)濟(jì)性好、安裝相對簡單的方案。外加電流陰極保護(hù)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(jì)，均勻的保護(hù)效果，相對低的施工難度和

2、成本，成為了許多超齡服役導(dǎo)管架陰極保護(hù)的選擇。
　　本研究通過對拉伸陽極系統(tǒng)的研究，基于南海實(shí)際導(dǎo)管架平臺(tái)的需求，設(shè)計(jì)了拉伸陽極系統(tǒng)的布置方案；通過邊界元法的陰極保護(hù)數(shù)值模擬計(jì)算，對四種布置方案的保護(hù)電位進(jìn)行計(jì)算校核，并確定了一種相對最佳的布置方案；針對復(fù)雜海況下拉伸陽極串的運(yùn)動(dòng)安全問題，設(shè)計(jì)了張緊、錨固、限位方案，并通過計(jì)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(qiáng)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(zhǔn)安裝方法。首先介紹了目前的陰極保護(hù)方法與陰極保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)，對外加電流陰極保護(hù)實(shí)現(xiàn)防腐蝕的原理進(jìn)行介紹，對幾種典型的外加電流系統(tǒng)進(jìn)行比較。然后，分析南海L導(dǎo)管架平臺(tái)的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)布置方案，將拉伸陽極應(yīng)用到導(dǎo)管架平臺(tái)的陰極保護(hù)中。通過采用國內(nèi)最先進(jìn)、與國外最先進(jìn)技術(shù)同步的數(shù)值模擬計(jì)算軟件，對布置方案進(jìn)行布置位置、釋放電流等的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對保護(hù)電位進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果符合DNV RP B401對保護(hù)電位的要求。之