據(jù)盛世達(dá)了解到,近海油氣開(kāi)發(fā)平臺(tái)有多種形式,固定式平臺(tái)很常見(jiàn),服役年限多為二三十年或更長(zhǎng)。石油平臺(tái)可看作由二部分組成,上部設(shè)施具備鉆修井、油氣開(kāi)采處理和外輸、人員住宿等或其中部分功能,下部的結(jié)構(gòu)稱(chēng)為導(dǎo)管架,是整個(gè)平臺(tái)的基礎(chǔ),其重要性不言而喻。導(dǎo)管架常年處于惡劣的海洋環(huán)境中,嚴(yán)重的海水腐蝕時(shí)時(shí)考驗(yàn)著它們。陰極保護(hù)就是它們的守護(hù)神,應(yīng)用較廣的就是犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù),鋁合金陽(yáng)極因其性?xún)r(jià)比高而為常用,鋁鋅銦系則是其中典型的代表。
近年來(lái),節(jié)能環(huán)保備受全球關(guān)注。而鋁合金陽(yáng)極從原材料生產(chǎn)到陽(yáng)極鑄造需要大量環(huán)保投入,使用期間也會(huì)排放鋅等,服役就意味著消耗,大量資源無(wú)法再生,令人可惜。外加電流陰極保護(hù)技術(shù)具有成熟可靠、資源消耗低和經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),外加電流技術(shù)在陸上等其他領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但為什么在海上平臺(tái)沒(méi)有廣泛采用呢?這得從海上平臺(tái)的特點(diǎn)說(shuō)起,由于維修難度大費(fèi)用高或根本無(wú)法維修,所以要求在很長(zhǎng)的服役年限內(nèi)無(wú)需維修,同時(shí)要求維護(hù)簡(jiǎn)單。因此,要在海上平臺(tái)得到實(shí)際應(yīng)用,還要解決幾個(gè)難題:首先,需要解決可靠性的問(wèn)題,要求裝置能夠抵御各種惡劣海況,特別是強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的沖擊,由于一直處于波浪的作用下,要求裝置的強(qiáng)度和疲勞壽命需滿足設(shè)計(jì)年限的要求;其次,海上石油平臺(tái)集多種功能于一體,各類(lèi)裝置之間應(yīng)協(xié)調(diào)一致,不能產(chǎn)生相互干擾,因此,需要根據(jù)不同的平臺(tái)現(xiàn)狀和海域環(huán)境條件,選擇適宜的外加電流形式;再次,考慮對(duì)陰極保護(hù)效果進(jìn)行監(jiān)測(cè),較好的做法是與外加電流系統(tǒng)一體考慮,可大幅度降低安裝成本,要解決監(jiān)測(cè)精度的難題,需要有精確的數(shù)值計(jì)算作為保證;安裝技術(shù)很重要,而且費(fèi)用所占比例也相當(dāng)高。由于安裝過(guò)程幾乎不可重復(fù),需要一次成功,因此,需要解決安裝方案的可行性、安裝所需時(shí)間窗及安裝費(fèi)用。因此,外加電流在海上平臺(tái)的應(yīng)用難度非常高。
平臺(tái)服役期間可能出現(xiàn)原有陰極保護(hù)系統(tǒng)不能滿足要求,或平臺(tái)服役期滿后,由于油氣田生產(chǎn)的需求需要繼續(xù)服役。因此,基于平臺(tái)陰極保護(hù)需求的特點(diǎn),可以分為新建平臺(tái)和在役平臺(tái)兩類(lèi)。新建平臺(tái)可采用固定式外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng),而遠(yuǎn)地式和張緊式(或稱(chēng)為拉伸式)則更適用于在役平臺(tái)。
固定式外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng),為了盡量減少輔助陽(yáng)極用量,輔助陽(yáng)極安裝在固定的支架上,所以也稱(chēng)為固定支架式,電纜布置在電纜護(hù)管內(nèi),同時(shí)可以將陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成在一起。為保證可靠性,需考慮導(dǎo)管架安裝時(shí)打樁和服役期間波浪對(duì)電纜護(hù)管和輔助陽(yáng)極的影響。該系統(tǒng)在導(dǎo)管架預(yù)制時(shí)安裝,很大地降低了建造成本。導(dǎo)管架安裝初期,尚無(wú)電源,因此需要設(shè)置少量犧牲陽(yáng)極,為導(dǎo)管架提供臨時(shí)陰極保護(hù)。該系統(tǒng)的重量約為犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)的幾分之一,有利于導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)優(yōu)化,可明顯降低導(dǎo)管架的工程造價(jià),越是大型導(dǎo)管架降低的幅度越大。
對(duì)于已建平臺(tái),水下安裝犧牲陽(yáng)極費(fèi)用高昂,上述固定式也因?yàn)榘惭b費(fèi)用太高,無(wú)法采用。張緊式外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng),兼具陰極保護(hù)和監(jiān)測(cè)的功能。輔助陽(yáng)極、參比電極和電纜集成于一體,稱(chēng)之為復(fù)合電纜,具有承重、供給陽(yáng)極電流和傳輸監(jiān)測(cè)信號(hào)的功能。復(fù)合電纜頂部固定在平臺(tái)的桿件上,底部固定在重力基礎(chǔ)上,并根據(jù)海況條件施加一定的預(yù)張力,使其處于張緊狀態(tài),所以也稱(chēng)為拉伸式外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)。重力基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和重量、復(fù)合電纜的張緊力等需要考慮具體環(huán)境條件、水深等多因素來(lái)確定,同時(shí)要保證在可能的環(huán)境條件,特別是惡劣環(huán)境條件下,復(fù)合電纜與平臺(tái)結(jié)構(gòu)件、及復(fù)合電纜之間保持一定的距離。復(fù)合纜結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)度、重力基礎(chǔ)及張緊力之間密切相關(guān),設(shè)計(jì)時(shí)需要統(tǒng)一考慮。因?yàn)檩o助陽(yáng)極垂直均勻布置,因此,電位分布更均勻,所需保護(hù)電流也相對(duì)較小。該系統(tǒng)的特點(diǎn)在于安裝時(shí)不需水下作業(yè),或只需簡(jiǎn)單的水下作業(yè)作為輔助,因此便于安裝,整體成本低,用于在役平臺(tái)陰極保護(hù)系統(tǒng)延長(zhǎng)服役具有非常大的優(yōu)勢(shì)。
遠(yuǎn)地式外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng),輔助陽(yáng)極設(shè)置在安裝于海床上的結(jié)構(gòu)物上,并于平臺(tái)保持一定的距離以滿足平臺(tái)陰極保護(hù)的要求,故稱(chēng)為遠(yuǎn)地式。正因?yàn)檫h(yuǎn)離平臺(tái),保護(hù)電位分布就沒(méi)有上述兩種方法均勻,呈現(xiàn)底部偏負(fù)上部偏正的態(tài)勢(shì),所需保護(hù)電流也明顯大于上述兩種方法。遠(yuǎn)地式的電纜需固定在桿件或穿入護(hù)管內(nèi),電纜護(hù)管可有效電纜免收外力破壞,例如在冬季結(jié)冰的海域。因此,輔助陽(yáng)極和電纜的安裝需采用潛水作業(yè)或 ROV 作業(yè),水下作業(yè)工作量很大,因而成本相對(duì)上述兩種高很多。該系統(tǒng)可靠性較高,特別是在某些特殊的海域,因此,該技術(shù)也不失為一種在役平臺(tái)陰極保護(hù)系統(tǒng)延長(zhǎng)服役好的選擇。
河南盛世達(dá)防腐工程有限公司擁有國(guó)內(nèi)專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)室和化驗(yàn)室,具有優(yōu)良的設(shè)備和精密檢測(cè)儀器 。公司已通過(guò)ISO9001、ISO14001、GB/T28001(OHSAS18001)質(zhì)量體系認(rèn)證,并在2006年取得自營(yíng)進(jìn)出口權(quán)。