阴极保护

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海底管道牺牲阳极的更换关系到整个阴极保护的畅通是一项复杂繁琐的过程

  在海洋油气资源的开发中,油气集输是重要的组成部分。海底管道作为海上的油气运输的生命线,必须对其做好腐蚀保护,海底管道由于具有连续、快捷、输送量大、受气候影响小等优点而成为海上油气集输的主要形式。海底管道在设计的使用期限内,由于受其设计、制造工艺、施工和服役环境的影响,不可避免地存在损伤和损坏。在管道运行过程中,如果不能及时发现这些潜在危险,就可能导致管道失效,引起油气泄漏,甚至发生管道事故。多项统计结果表明,腐蚀是造成海底管道失效的主要原因之一,目前广泛采用的腐蚀防护方法是防腐涂层和阴极保护的联合方法,阴极保护中通常采用牺牲阳极保护系统。牺牲阳极阴极保护是一种控制海底管道电化学腐蚀的有效保护方法,当其达到设计寿命后,必须对其进行更换

  牺牲阳极阴极保护法是较古老的一种电化学保护方法,由于其具有不需要外加电源和专人管理、不会干扰邻近金属设施、电流的分散能力好、设备简单、施工方便、不需要经常的维护检测等优点,广泛应用于海洋结构物水下钢结构的腐蚀防护。

  在海底管道阴极保护检测中,检测人员发现该海底原油管道的牺牲阳极腐蚀已经十分严重,表面溶解极不均匀,且呈溃疡状腐蚀,部分铁芯已经暴露,照此情况,若阳极一旦失效,这一输油管道便会因得不到保护而面临腐蚀穿孔的风险。为了避免海底管道的腐蚀破坏风险,保证海底输油管道的安全运行,必须对管道上的牺牲阳极采取更换措施。

  海底阳极的更换是一项复杂繁琐的过程,首先要采用DGPS定位,确定潜水支持母船的抛锚方位;船舶定位完毕后,潜水员携带水下金属探测器从船舷一侧入水,沿与管道垂直的方向上探测海管,直至发现海底管道;随后,潜水员携带水下吹泥工具下水,沿管道方向清理覆盖在管子上的海泥,寻找海管上原来的牺牲阳极,直至找到管子上,的阳极块,并在水面设置浮标,定位海底阳极位置找到阳极以后,潜水员在水面辅助人员的配合下,利用气举装置清除阳极块周围的海泥,使得在阳极周围形成一个可以满足水下作业的空间,以便于在海底对旧阳极进行切割、安装、焊接作业。

  水下作业空间清理完毕后,潜水员携带手工锯,在距离牺牲阳极5mm处进行打磨切割,并将切割后的阳极运送出水面。在水面人员的配合下,潜水员将新阳极放在需要焊接的位置上,并将其用绳子固定,潜水员在水下采用水下湿法焊接工艺对新阳极进行焊接作业。

  牺牲阳极保护在海底管道腐蚀保护中占有重要地位,它在使用较长一段时间后,消耗严重,达不到原来的设计保护水平,所以,必须对牺牲阳极的保护效果进行定期的检测和监测,发现达不到设计保护效果时,必须及时采取措施进行更换,确保海底管道安全运行。同时,在进行海底管道路由设计时,必须对设计路由的海底沉积物腐蚀因子以及海底管道的工艺参数等基础数据进行分析,优化阳极设计方案,尽量延长阳极保护寿命,降低阳极更换成本,从而在一定程度上降低海底管道腐蚀破坏的风险,维护海底管道的完整性。

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