水下输油管汇牺牲阳极阴极保护系统的优化

发布时间：2025-03-18 05:58

　　 通过边界元数值模拟方法,以水下输油管汇各牺牲阳极的输出电流相同为优化目标,对某水下管汇牺牲阳极布置进行优化。结果表明:该方法可以保证水下管汇各牺牲阳极的输出电流基本一致,避免个别阳极因输出电流过大而过早消耗完,从而确保阴极保护系统在水下管汇全寿命周期内均能提供有效保护。

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【部分图文】：

图3 基于初步布置方案模拟得到的水下管汇外表面的阴极保护电位

基于该水下管汇牺牲阳极布置的初步方案，建立的计算模型，并根据该初步方案进行数值模拟，得到水下管汇外表面阴极保护电位分布，如图3所示。通过对水下管汇牺牲阳极阴极保护系统的模拟计算，可得到各牺牲阳极的电流输出情况，具体如表2所示。从表2可以看出，采用水下管汇牺牲阳极初始布置方案时，牺....

图4 水下管汇牺牲阳极的优化布置方案

为使各牺牲阳极的输出电流趋于一致，对计算结果进行进一步分析，对该水下管汇牺牲阳极的布置方案进行优化，如图4所示。根据优化布置方案建立水下管汇外表面保护电位的计算模型并进行数值模拟，模拟结果如图5所示。由图5可知，优化牺牲阳极布置后，海水中涂装结构的阴极保护电位为894～1125....

图5 基于优化布置方案模拟得到的水下管汇外表面阴极保护电位

由图5可知，优化牺牲阳极布置后，海水中涂装结构的阴极保护电位为894～1125mV，海泥中涂装结构的阴极保护电位为894～1117mV，海泥中裸钢结构的阴极保护电位为870～1068mV，整个水下管汇的阴极保护电位满足标准要求的800～1150mV，管汇的各结构均处于良好....

图6 牺牲阳极电流输出分布图

(1）使用数值模拟方法，能够准确计算出水下管汇各牺牲阳极的输出电流，有利于评估牺牲阳极布置的合理性。(2）通过对牺牲阳极布置优化，可以使水下管汇各牺牲阳极输出电流趋于一致，避免出现个别牺牲阳极过早消耗完，使阴极保护系统发生局部失效的情况发生。

本文编号：4036111