导管架平台外加电流阴极保护系统设计与实现

发布时间：2017-10-24 22:06

  本文关键词：导管架平台外加电流阴极保护系统设计与实现

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【摘要】：海洋平台由于其所处的恶劣海洋环境,在多种物理、化学因素作用下时常发生钢结构的腐蚀与破坏。为确保海洋平台在其服役期间的安全性,应采取相应的防腐保护措施。,针对水下部分的结构进行阴极保护防腐措施。阴极保护分为牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。考虑海洋平台的大型化、服役寿命超长化的特点,外加电流阴极保护在经济上、技术上更具备优势。因此,研究海洋工程领域的外加电流阴极保护技术具有重大的工程意义。本文基于外加电流阴极保护原理,研制适合导管架平台的高可靠度外加电流阴极保护系统；结合阴极保护数值模拟技术,设计精确化的外加电流阴极保护方案；开展导管架平台模型实海试验,验证导管架平台外加电流阴极保护系统的有效性并探究辅助阳极在不同工况下的性能。首先,本文介绍了阴极保护技术的原理、方法。针对导管架平台的外加电流阴极保护系统,对其工作原理、组成部分以及布置形式等方面进行介绍。同时,以导管架平台模型为研究对象,依据防腐规范DNV-RP-B401,结合阴极保护数值模拟软件进行精确化的防腐方案设计,提出两种适合导管架平台的外加电流阴极保护方案。根据设计方案进行实海试验平台搭建,并同时开展进行外加电流阴极保护系统关键技术研究包括：辅助阳极结构设计、参比电极结构设计、电缆保护系统设计等。最后,开展导管架平台模型相关试验。试验内容包括：验证导管架外加电流阴极保护系统的有效性,以及测试辅助阳极的相关性能。
【关键词】：导管架平台 外加电流阴极保护 防腐设计 模型试验
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 研究背景和意义8
• 1.2 国内外研究发展与现状8-11
• 1.2.1 国外阴极保护技术发展8-10
• 1.2.2 国内阴极保护技术发展10
• 1.2.3 阴极保护技术现状10-11
• 1.3 本文结构安排11-13
• 2 导管架平台外加电流阴极保护技术13-26
• 2.1 阴极保护基本原理及方法13-16
• 2.1.1 阴极保护基本原理13-14
• 2.1.2 两种阴极保护方法对比14-16
• 2.2 导管架平台外加电流阴极保护系统16-24
• 2.2.1 导管架平台外加电流阴极保护系统工作原理16
• 2.2.2 导管架平台外加电流阴极保护系统硬件组成16-22
• 2.2.3 导管架平台外加电流阴极保护系统布置形式22-24
• 2.3 本章小节24-26
• 3 导管架平台模型外加电流阴极保护方案设计26-33
• 3.1 导管架平台模型阴极保护方案规范设计26-27
• 3.1.1 阴极保护设计规范26
• 3.1.2 主要设计参数确定26-27
• 3.2 阴极保护数值模拟主要参数确定27-28
• 3.3 导管架平台模型外加电流阴极保护方案设计28-32
• 3.3.1 导管架平台模型外加电流阴极保护方案一28-31
• 3.3.2 导管架平台模型外加电流阴极保护方案二31-32
• 3.4 本章小结32-33
• 4 导管架平台模型实海试验准备工作33-49
• 4.1 固定式辅助阳极结构设计33-36
• 4.1.1 辅助阳极结构、尺寸设计33-35
• 4.1.2 固定式辅助阳极结构设计35-36
• 4.2 参比电极封装结构设计36-40
• 4.3 电缆保护系统设计40-43
• 4.3.1 电缆保护系统40-41
• 4.3.2 电缆保护系统性能测试41-43
• 4.4 外加电流阴极保护试验系统搭建43-48
• 4.4.1 试验环境介绍43-44
• 4.4.2 导管架平台模型44
• 4.4.3 单支阳极支架及近阳极参比电极44-46
• 4.4.4 辅助阳极支座46-47
• 4.4.5 辅助阳极护罩47
• 4.4.6 导管架平台模型外加电流阴极保护系统设备和材料清单47-48
• 4.5 本章小结48-49
• 5 导管架平台模型外加电流阴极保护系统试验49-70
• 5.0 试验安排说明49
• 5.1 导管架模型外加电流阴极保护系统保护效果试验49-56
• 5.1.1 固定式辅助阳极阴极保护系统保护效果试验49-54
• 5.1.2 单支辅助阳极阴极保护系统保护效果试验54-56
• 5.2 外加电流阴极保护系统辅助阳极相关试验研究56-68
• 5.2.1 辅助阳极最大发出电流试验56-59
• 5.2.2 辅助阳极距离试验59-62
• 5.2.3 辅助阳极组合试验62-66
• 5.2.4 辅助阳极护罩试验66-68
• 5.3 本章小结68-70
• 结论70-71
• 参考文献71-73
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况73-74
• 致谢74-75

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本文编号：1090727