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原樁腿外加電流陰極保護(hù)裝置存在的主要問(wèn)題及分析

存在的主要問(wèn)題

陰極電纜、參比電極電纜無(wú)法固定。陽(yáng)極提升裝置-手動(dòng)絞車(chē)收放困難。陽(yáng)極電纜防護(hù)等級(jí)低、承重繩風(fēng)阻較大。陰極、參比電極電纜無(wú)法滿(mǎn)足海洋石油161升降工況要求。參比電極失效。

對(duì)存在問(wèn)題的分析

1）海洋石油161正常作業(yè)期間，樁腿頂部到固樁室頂部約有25m左右的高度。陰極電纜、參比電極電纜從樁腿頂部沿樁腿下降至固樁室頂部無(wú)法固定；而且與樁腿頂部邊緣摩擦而局部破壞，對(duì)人員及設(shè)備正常運(yùn)行造成安全隱患；要解決此問(wèn)題重新設(shè)計(jì)此兩根電纜的固定方式，從根本上解決無(wú)法固定的問(wèn)題。但因樁腿本身是可升降式的，無(wú)法采取常規(guī)的電纜固定方式-焊接馬腳固定電纜?？煽紤]將電纜固定在鋼絲繩上，鋼絲繩固定在樁腿上，同時(shí)鋼絲繩具備方便拆裝的條件。2）原系統(tǒng)輔助陽(yáng)極提升裝置為手搖式絞車(chē)，收放時(shí)需較多人工時(shí)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；而且是高空舷邊作業(yè)，安全風(fēng)險(xiǎn)較大。此問(wèn)題可考慮將手動(dòng)絞車(chē)改為氣動(dòng)或電動(dòng)形式的絞車(chē)，綜合考慮改造的周期及費(fèi)用，電動(dòng)絞車(chē)更適合。3）原系統(tǒng)陽(yáng)極電纜為無(wú)鎧裝電纜，收放時(shí)易與承重繩纏繞、摩擦，造成電纜磨損及收放困難，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行；承重繩和陽(yáng)極電纜在風(fēng)力較大時(shí)所受風(fēng)阻較大，可使陽(yáng)極電纜與海洋石油161邊緣摩擦，損壞電纜。解決此問(wèn)題可考慮改變輔助陽(yáng)極的連接方式，通過(guò)一根帶有一定拉力強(qiáng)度的電纜連接至輔助陽(yáng)極，既保證電流的有效傳遞、又滿(mǎn)足了作為承重繩的強(qiáng)度需求。4）原系統(tǒng)陰極、參比電極電纜分別沿各自樁腿經(jīng)過(guò)各自固樁室連接至恒電位儀處，中間沒(méi)有接線(xiàn)盒或者連接插座，海洋石油161升降時(shí)必須剪斷，恢復(fù)困難（海洋石油161重新定位后可能造成電纜長(zhǎng)度無(wú)法滿(mǎn)足要求）、可操作性差；此問(wèn)題可通過(guò)增加接線(xiàn)盒、連接插座的方式解決。5）本套系統(tǒng)共有兩套參比電極、分別安裝在2、3號(hào)樁腿中，系統(tǒng)中使用的參比電極為鋅鋁硅參比電極，一套用于控制、一套用于監(jiān)視。相對(duì)于樁腿有效電位范圍為0-0.25V，通過(guò)恒電位儀顯示面板發(fā)現(xiàn)，恒定電流輸出時(shí)兩個(gè)參比電極電位相差較大，可以初步判斷為一個(gè)或兩個(gè)參比電極已失效。此問(wèn)題如采取更換參比電極的風(fēng)險(xiǎn)很大，需要人下到樁腿內(nèi)部最下方，且需要內(nèi)部焊接。綜合考慮其風(fēng)險(xiǎn)及施工難度因素，考慮增加一套外部參比電極，可定期將新增的參比電極投入使用，監(jiān)控及調(diào)整發(fā)散電流，使其在正常保護(hù)電位范圍之內(nèi)。

對(duì)原樁腿外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)存在的問(wèn)題改造

1）固定陰極、參比電極電纜。在樁腿頂部和固樁室上面用槽鋼焊接兩個(gè)鋼絲繩支架，從樁腿頂部到固樁室上面安裝一根直徑為10mm不銹鋼鋼絲繩，利用拆卸方便及可調(diào)松緊的花籃螺絲拉緊鋼絲繩，陰極電纜、參比電極電纜固定在鋼絲繩上；為了防止電纜在固定樁頂部磨損，在可能磨損部位增加膠皮套管。2）輔助陽(yáng)極提升裝置改為電動(dòng)提升絞車(chē)。為了解決原輔助陽(yáng)極升降困難及安全問(wèn)題，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及綜合考慮，在每座固樁室頂部增加1臺(tái)電動(dòng)絞車(chē)。海洋石油161在各種工況條件下，如升降海洋石油161、拖航時(shí)均可利用電動(dòng)絞車(chē)方便的收放輔助陽(yáng)極，保證了該系統(tǒng)及時(shí)有效的投入運(yùn)行狀態(tài)。3）采用新型陽(yáng)極電纜。原系統(tǒng)中陽(yáng)極電纜為無(wú)鎧裝電纜且需要借助承重繩連接輔助陽(yáng)極進(jìn)入工作狀態(tài)。本次改造采用的陽(yáng)極電纜為耐海水腐蝕且具有一定強(qiáng)度的鎧裝電纜。該電纜內(nèi)部含有一根鋼絲繩，具有一定的強(qiáng)度，外部采用耐海水性能較好的絕緣外層，規(guī)格為1*6mm2。改造后的陽(yáng)極電纜能有效解決原系統(tǒng)中存在的外層磨損、風(fēng)阻較大的問(wèn)題；同時(shí)也將原來(lái)的承重繩取消了，既方便了整個(gè)系統(tǒng)的操作，又保證了其安全長(zhǎng)久運(yùn)行。4）陰極、參比電極電纜增加連接插座。陰極、參比電極到恒電位儀的電纜設(shè)置水密防爆插座，水密防爆插座安裝在固樁室頂部。在海洋石油161升降時(shí)可方便地?cái)嚅_(kāi)陰極、參比電極電纜，大大增加此裝置的可操作性。5）采用便攜式參比電極設(shè)置工作電流。原系統(tǒng)中因兩個(gè)參比電極電位顯示值存在較大差異，懷疑一個(gè)或兩個(gè)已經(jīng)失效。系統(tǒng)改造調(diào)試時(shí)采用便攜式銀/氯化銀參比電極測(cè)量樁腿電位，作為恒電位儀輸出電流調(diào)整依據(jù)。若樁腿保護(hù)電位達(dá)到-0.8～-1.05V（相對(duì)于便攜式銀/氯化銀參比電極），則保持現(xiàn)有電流輸出。如確認(rèn)原系統(tǒng)參比電極失效，可備用一套便攜式參比電極。

本文作者：高連燁穆勝軍許海東李桂忠孫金偉張洪濤許濤譚靜軒李艷莉作者單位：中海油能源發(fā)展采油服務(wù)公司