本發(fā)明屬于外加電流陰極保護領域，特別是涉及一種在役海上平臺張緊式外加電流陰極保護與監(jiān)測裝置及方法。
背景技術：
陰極保護是海上平臺必須采取的防腐措施，新建海上平臺通常采用犧牲陽極陰極保護法。如果在役海上平臺需要延長服役時間，但犧牲陽極已消耗完，需要延長陰極保護的服役時間，可采用犧牲陽極法陰極保護法和外加電流陰極保護法。由于在水下安裝犧牲陽極的費用很高，采用外加電流陰極保護法的優(yōu)勢非常突出。在外加電流保護的過程當中，輔助陽極連接直流電源正極，發(fā)出電流，經(jīng)過海水到達海上平臺表面，平臺與直流電源負極相連使海上平臺整體結構發(fā)生陰極極化，從而阻止整體結構的腐蝕。采用外加電流法，需要安裝平臺陰極保護監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)監(jiān)測結果調(diào)整外加電流系統(tǒng)的輸出電流，以確保平臺電位處于合理的范圍內(nèi)。遠地式外加電流裝置將輔助陽極放置在與平臺有一定距離的海床上，通過外加電流用電纜與平臺上部的電源連接。在海洋環(huán)境中，由于風浪流的作用，外加電流用電纜處于運動狀態(tài)，可能導致外加電流用電纜的損壞。為保證外加電流用電纜在長期服役情況下的可靠性，需采用水下作業(yè)綁扎在平臺桿件上，或穿入電纜護管，安裝費用很高。綜上所述，開發(fā)設計一種適用于在役海上平臺，制造和安裝簡單、性能可靠的外加電流陰極保護及監(jiān)測裝置具有十分重要的意義。
技術實現(xiàn)要素：
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種安裝簡便、性能可靠的在役海上平臺張緊式外加電流陰極保護與監(jiān)測裝置及方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案：一種在役海上平臺張緊式外加電流陰極保護及監(jiān)測裝置，其特征在于：其包括復合電纜、若干輔助陽極、若干參比電極、頂部固定裝置、吊耳、重力基礎、輔助陽極電纜、參比電極電纜、電源和數(shù)據(jù)采集器；所述復合電纜上間隔集成設置若干所述輔助陽極和參比電極，所述復合電纜上端與所述頂部固定裝置相連，所述復合電纜下端通過所述吊耳與放置在海床上的所述重力基礎相連，且所述復合電纜處于張緊狀態(tài)；所述頂部固定裝置固定設置在位于水面以上的結構物桿件上，其上端通過所述輔助陽極電纜和參比電極電纜分別與所述電源和數(shù)據(jù)采集器相連；所述電源通過所述輔助陽極電纜為各所述輔助陽極供電，電流經(jīng)海水到達海上平臺表面，海上平臺與所述電源負極相連使海上平臺發(fā)生陰極變化；所述數(shù)據(jù)采集器通過設置在所述復合電纜上的所述參比電極，對海上平臺的電位數(shù)據(jù)進行采集并存儲。
一種基于所述裝置的在役海上平臺張緊式外加電流陰極保護及監(jiān)測方法，其特征在于包括以下步驟：1)將復合電纜的底部通過吊耳連接在重力基礎上；2)采用卷揚機或類似設備將重力基礎和復合電纜一同吊裝下放，直到重力基礎下放到海床上；3)將復合電纜頂部與頂部固定裝置相連，并在復合電纜上施加一定的預張力，使復合電纜處于張緊狀態(tài)；4)從頂部固定裝置上分別引出輔助陽極電纜和參比電極電纜，輔助陽極電纜與電源相連，參比電極電纜與數(shù)據(jù)采集器相連；5)電源通過輔助陽極電纜為各輔助陽極供電，電流經(jīng)海水到達海上平臺表面，海上平臺與電源負極相連使海上平臺發(fā)生陰極變化；6)數(shù)據(jù)采集器通過參比電極定期對海上平臺的電位數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，并將監(jiān)測結果進行存儲。
本發(fā)明由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明若干個輔助陽極和若干個陰極保護監(jiān)測用參比電極集成在復合電纜上，同時具備陰極保護監(jiān)測的功能，不需要另外安裝陰極保護監(jiān)測系統(tǒng)，極大簡化了外加電流陰極保護裝置的結構。2、本發(fā)明采用卷揚機或類似設備安裝重力基礎和復合電纜，不需要水下作業(yè)，安裝簡單快捷，安裝費用大幅降低。3、本發(fā)明在復合電纜上施加一定的預張力，使復合電纜處于張緊狀態(tài)，減小波浪力造成的復合電纜位移，避免復合電纜與平臺桿件的接觸，延長疲勞壽命。因而，本發(fā)明可以廣泛應用于在役海上平臺的外加電流陰極保護領域。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的整體結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖來對本發(fā)明進行詳細的描繪。然而應當理解，附圖的提供僅為了更好地理解本發(fā)明，它們不應該理解成對本發(fā)明的限制。
如圖1所示，本發(fā)明提供的一種在役海上平臺張緊式外加電流陰極保護及監(jiān)測裝置，包括復合電纜1、若干輔助陽極2、若干參比電極3、頂部固定裝置4、吊耳5、重力基礎6、輔助陽極電纜7、參比電極電纜8、電源9和數(shù)據(jù)采集器10。復合電纜1上間隔集成設置有若干輔助陽極2和參比電極3，復合電纜1上端與頂部固定裝置4相連，復合電纜1下端通過吊耳5與放置在海床上的重力基礎6相連，且復合電纜1處于張緊狀態(tài)。頂部固定裝置4固定設置在位于水面以上的結構物桿件11上，其上端通過輔助陽極電纜7和參比電極電纜8分別與電源9和數(shù)據(jù)采集器10相連。電源9通過輔助陽極電纜7為各輔助陽極2供電，電流經(jīng)海水到達海上平臺表面，海上平臺與電源負極相連使海上平臺發(fā)生陰極變化。數(shù)據(jù)采集器10通過設置在復合電纜1上的參比電極3，對海上平臺的電位數(shù)據(jù)進行采集并存儲。
下面詳細說明本發(fā)明在役海上平臺張緊式外加電流陰極保護及監(jiān)測方法，包括以下步驟：
1)將復合電纜1的下端通過吊耳5連接在重力基礎6上。
2)采用卷揚機或類似設備將重力基礎6和復合電纜1一同吊裝下放，直到重力基礎6下放到海床上。
3)將復合電纜1上端與頂部固定裝置4相連，并在復合電纜1上施加一定的預張力，使復合電纜1處于張緊狀態(tài)。
4)從頂部固定裝置4上分別引出輔助陽極電纜7和參比電極電纜8，輔助陽極電纜7與電源9相連，參比電極電纜8與數(shù)據(jù)采集器10相連。
5)電源9通過輔助陽極電纜7為各輔助陽極2供電，電流經(jīng)海水到達海上平臺表面，海上平臺與電源負極相連使海上平臺發(fā)生陰極變化。
6)數(shù)據(jù)采集器通過參比電極3定期對海上平臺的電位數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，并將監(jiān)測結果進行存儲。
上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結構、連接方式和制作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發(fā)明的保護范圍之外。