固定式外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)在導(dǎo)管架平臺(tái)上的工程應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-12-23 17:47
海洋平臺(tái)等大型海洋工程裝備主體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于惡劣的海洋環(huán)境之中,在多種物理、化學(xué)因素共同作用下,鋼結(jié)構(gòu)面臨著嚴(yán)峻的腐蝕破壞風(fēng)險(xiǎn)。為保證海洋工程裝備在其服役期內(nèi)的安全性,應(yīng)采取相應(yīng)的防腐保護(hù)措施。通常采用犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)兩種方法對(duì)水下部分的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行陰極保護(hù)?紤]海洋平臺(tái)的永久性、大型化、超長(zhǎng)服役壽命的特點(diǎn),外加電流陰極保護(hù)方法在經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上更具優(yōu)勢(shì)。然而,由于工作環(huán)境惡劣、工藝要求高、技術(shù)難度大等多種因素的限制,外加電流陰極保護(hù)方法僅常用于船舶的陰極保護(hù),在海洋平臺(tái)等海洋工程領(lǐng)域應(yīng)用極少。因此,研究海洋工程領(lǐng)域的外加電流陰極保護(hù)技術(shù)具有重大的工程意義。本文基于外加電流陰極保護(hù)原理和陰極保護(hù)數(shù)值模擬技術(shù),為導(dǎo)管架平臺(tái)提供全壽命期的精確化的外加電流陰極保護(hù)方案;以實(shí)際工程應(yīng)用為導(dǎo)向,研制適用于導(dǎo)管架平臺(tái)的具有高度可靠性的外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng);經(jīng)實(shí)海應(yīng)用、測(cè)試,導(dǎo)管架平臺(tái)外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)在不同工況下的可靠性和有效性得到驗(yàn)證。首先,本文介紹了基于數(shù)值模擬技術(shù)的外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)全壽命期精細(xì)化設(shè)計(jì)方法,創(chuàng)新地提出使用數(shù)值模擬計(jì)算技術(shù)輔助實(shí)際工程項(xiàng)目的外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 外加電流陰極保護(hù)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作
2 數(shù)值模擬計(jì)算輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 簡(jiǎn)述
2.1.1 數(shù)值模擬技術(shù)介紹
2.1.2 參考規(guī)范
2.1.3 目標(biāo)平臺(tái)信息
2.2 建立計(jì)算模型
2.2.1 建立導(dǎo)管架主體模型
2.2.2 犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
2.3 輔助陽(yáng)極布置及釋放電流強(qiáng)度
2.3.1 輔助陽(yáng)極釋放電流強(qiáng)度
2.3.2 小結(jié)
2.4 外加電流系統(tǒng)對(duì)犧牲陽(yáng)極的影響
2.4.1 “犧牲陽(yáng)極獨(dú)立保護(hù)”與“聯(lián)合保護(hù)”的對(duì)比
2.4.2 導(dǎo)管架犧牲陽(yáng)極的消耗分布情況
2.4.3 小結(jié)
3 外加電流陰極保護(hù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
3.1 輔助陽(yáng)極設(shè)計(jì)
3.1.1 輔助陽(yáng)極設(shè)計(jì)要求
3.1.2 輔助陽(yáng)極管設(shè)計(jì)
3.1.3 輔助陽(yáng)極護(hù)罩設(shè)計(jì)
3.1.4 陽(yáng)極支撐設(shè)計(jì)
3.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
3.2.1 技術(shù)要求
3.2.2 性能指標(biāo)
3.2.3 總體設(shè)計(jì)
3.2.4 原理設(shè)計(jì)
3.2.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
3.3.1 技術(shù)要求
3.3.2 性能指標(biāo)
3.3.3 總體設(shè)計(jì)
3.4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
3.5 系統(tǒng)樣機(jī)
3.5.1 樣機(jī)硬件構(gòu)成
3.5.2 樣機(jī)軟件構(gòu)成
4 控制系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工業(yè)化產(chǎn)品性能測(cè)試
4.1 多路控制器性能測(cè)試
4.1.1 多路控制器恒壓、恒流控制檢測(cè)
4.1.2 過(guò)電流保護(hù)與報(bào)警測(cè)試
4.1.3 溫升測(cè)試
4.1.4 過(guò)熱保護(hù)功能測(cè)試
4.1.5 輸出能力測(cè)試
4.1.6 紋波測(cè)試
4.1.7 多路控制器軟件功能測(cè)試
4.1.8 測(cè)試項(xiàng)目匯總
4.2 支架式輔助陽(yáng)極封裝結(jié)構(gòu)性能測(cè)試
4.2.1 測(cè)試目的
4.2.2 測(cè)試試樣
4.2.3 測(cè)試步驟
4.2.4 測(cè)試結(jié)果
4.3 系統(tǒng)安裝后聯(lián)合調(diào)試
4.3.1 測(cè)試目的
4.3.2 測(cè)試方法
4.3.3 測(cè)試結(jié)果
5 系統(tǒng)運(yùn)行效果及運(yùn)行狀態(tài)
5.1 系統(tǒng)運(yùn)行效果分析
5.1.1 犧牲陽(yáng)極獨(dú)立進(jìn)行陰極保護(hù)
5.1.2 輔助陽(yáng)極與犧牲陽(yáng)極聯(lián)合進(jìn)行陰極保護(hù)
5.2 系統(tǒng)運(yùn)行狀況
5.2.1 系統(tǒng)運(yùn)行兩個(gè)月后狀況
5.2.2 系統(tǒng)運(yùn)行四個(gè)月后狀況
5.2.3 系統(tǒng)運(yùn)行七個(gè)月后狀況
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于數(shù)值模擬的海上平臺(tái)陰極保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)研究[J]. 余曉毅,趙赫,常煒,宋世德,黃一. 裝備環(huán)境工程. 2017(02)
[2]基于海洋石油平臺(tái)導(dǎo)管架的多通道腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)[J]. 陳勝利,王秀通,宋積文,王在峰,臧寅. 全面腐蝕控制. 2015(07)
[3]海洋石油平臺(tái)外加電流陰極保護(hù)延壽修復(fù)技術(shù)[J]. 劉福國(guó),尹鵬飛,張國(guó)慶,張偉,韓冰. 腐蝕與防護(hù). 2015(03)
[4]全固態(tài)銀/鹵化銀參比電極的性能[J]. 程聰鵬,高榮杰,王傳秀,林慧,李嬌,馮欣欣. 腐蝕與防護(hù). 2015(01)
[5]長(zhǎng)輸管道的防腐技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 李雪斌,伍廣,李坤,朱萬(wàn)富. 科技信息. 2014(07)
[6]海洋平臺(tái)外加電流陰極保護(hù)技術(shù)[J]. 張脈松,尹鵬飛,馬長(zhǎng)江. 全面腐蝕控制. 2013(03)
[7]海洋平臺(tái)的腐蝕現(xiàn)狀和防護(hù)措施[J]. 繆燦亮,王海勇,王思. 全面腐蝕控制. 2013(01)
[8]原油儲(chǔ)罐底板外壁的陰極保護(hù)[J]. 段占立,康平,李佳潤(rùn). 全面腐蝕控制. 2012(12)
[9]腐蝕控制技術(shù)在高酸性天然氣集輸系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 劉二喜. 全面腐蝕控制. 2011(10)
[10]外加電流陰極保護(hù)用鈦陽(yáng)極[J]. 張玉萍,鞠鶴,蔡天曉. 裝備環(huán)境工程. 2011(05)
博士論文
[1]船舶與海洋結(jié)構(gòu)物陰極保護(hù)電位數(shù)值仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 郭宇.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]水下船體陰極保護(hù)與腐蝕電磁場(chǎng)優(yōu)化控制研究[D]. 吳建華.大連理工大學(xué) 2012
[3]幾種金屬在海水中陰極保護(hù)數(shù)值計(jì)算及瞬態(tài)激勵(lì)影響研究[D]. 王巍.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2011
[4]陰極保護(hù)用金屬氧化物陽(yáng)極研究[D]. 許立坤.天津大學(xué) 2005
碩士論文
[1]導(dǎo)管架平臺(tái)外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 孫榮.大連理工大學(xué) 2015
[2]陰極保護(hù)數(shù)值仿真可視化與高性能計(jì)算研究[D]. 涂三山.大連理工大學(xué) 2014
[3]強(qiáng)制電流陰極保護(hù)實(shí)時(shí)腐蝕防護(hù)的研究[D]. 王淑穎.北京交通大學(xué) 2011
[4]陰極保護(hù)用數(shù)控高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀的設(shè)計(jì)[D]. 田德麗.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
[5]金屬鈦的腐蝕電化學(xué)研究[D]. 吳吉霞.曲阜師范大學(xué) 2008
[6]深圳市埋地金屬無(wú)縫管道的腐蝕研究[D]. 劉新慧.重慶大學(xué) 2003
本文編號(hào):2934100
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 外加電流陰極保護(hù)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作
2 數(shù)值模擬計(jì)算輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 簡(jiǎn)述
2.1.1 數(shù)值模擬技術(shù)介紹
2.1.2 參考規(guī)范
2.1.3 目標(biāo)平臺(tái)信息
2.2 建立計(jì)算模型
2.2.1 建立導(dǎo)管架主體模型
2.2.2 犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
2.3 輔助陽(yáng)極布置及釋放電流強(qiáng)度
2.3.1 輔助陽(yáng)極釋放電流強(qiáng)度
2.3.2 小結(jié)
2.4 外加電流系統(tǒng)對(duì)犧牲陽(yáng)極的影響
2.4.1 “犧牲陽(yáng)極獨(dú)立保護(hù)”與“聯(lián)合保護(hù)”的對(duì)比
2.4.2 導(dǎo)管架犧牲陽(yáng)極的消耗分布情況
2.4.3 小結(jié)
3 外加電流陰極保護(hù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
3.1 輔助陽(yáng)極設(shè)計(jì)
3.1.1 輔助陽(yáng)極設(shè)計(jì)要求
3.1.2 輔助陽(yáng)極管設(shè)計(jì)
3.1.3 輔助陽(yáng)極護(hù)罩設(shè)計(jì)
3.1.4 陽(yáng)極支撐設(shè)計(jì)
3.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
3.2.1 技術(shù)要求
3.2.2 性能指標(biāo)
3.2.3 總體設(shè)計(jì)
3.2.4 原理設(shè)計(jì)
3.2.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
3.3.1 技術(shù)要求
3.3.2 性能指標(biāo)
3.3.3 總體設(shè)計(jì)
3.4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
3.5 系統(tǒng)樣機(jī)
3.5.1 樣機(jī)硬件構(gòu)成
3.5.2 樣機(jī)軟件構(gòu)成
4 控制系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工業(yè)化產(chǎn)品性能測(cè)試
4.1 多路控制器性能測(cè)試
4.1.1 多路控制器恒壓、恒流控制檢測(cè)
4.1.2 過(guò)電流保護(hù)與報(bào)警測(cè)試
4.1.3 溫升測(cè)試
4.1.4 過(guò)熱保護(hù)功能測(cè)試
4.1.5 輸出能力測(cè)試
4.1.6 紋波測(cè)試
4.1.7 多路控制器軟件功能測(cè)試
4.1.8 測(cè)試項(xiàng)目匯總
4.2 支架式輔助陽(yáng)極封裝結(jié)構(gòu)性能測(cè)試
4.2.1 測(cè)試目的
4.2.2 測(cè)試試樣
4.2.3 測(cè)試步驟
4.2.4 測(cè)試結(jié)果
4.3 系統(tǒng)安裝后聯(lián)合調(diào)試
4.3.1 測(cè)試目的
4.3.2 測(cè)試方法
4.3.3 測(cè)試結(jié)果
5 系統(tǒng)運(yùn)行效果及運(yùn)行狀態(tài)
5.1 系統(tǒng)運(yùn)行效果分析
5.1.1 犧牲陽(yáng)極獨(dú)立進(jìn)行陰極保護(hù)
5.1.2 輔助陽(yáng)極與犧牲陽(yáng)極聯(lián)合進(jìn)行陰極保護(hù)
5.2 系統(tǒng)運(yùn)行狀況
5.2.1 系統(tǒng)運(yùn)行兩個(gè)月后狀況
5.2.2 系統(tǒng)運(yùn)行四個(gè)月后狀況
5.2.3 系統(tǒng)運(yùn)行七個(gè)月后狀況
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于數(shù)值模擬的海上平臺(tái)陰極保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)研究[J]. 余曉毅,趙赫,常煒,宋世德,黃一. 裝備環(huán)境工程. 2017(02)
[2]基于海洋石油平臺(tái)導(dǎo)管架的多通道腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)[J]. 陳勝利,王秀通,宋積文,王在峰,臧寅. 全面腐蝕控制. 2015(07)
[3]海洋石油平臺(tái)外加電流陰極保護(hù)延壽修復(fù)技術(shù)[J]. 劉福國(guó),尹鵬飛,張國(guó)慶,張偉,韓冰. 腐蝕與防護(hù). 2015(03)
[4]全固態(tài)銀/鹵化銀參比電極的性能[J]. 程聰鵬,高榮杰,王傳秀,林慧,李嬌,馮欣欣. 腐蝕與防護(hù). 2015(01)
[5]長(zhǎng)輸管道的防腐技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 李雪斌,伍廣,李坤,朱萬(wàn)富. 科技信息. 2014(07)
[6]海洋平臺(tái)外加電流陰極保護(hù)技術(shù)[J]. 張脈松,尹鵬飛,馬長(zhǎng)江. 全面腐蝕控制. 2013(03)
[7]海洋平臺(tái)的腐蝕現(xiàn)狀和防護(hù)措施[J]. 繆燦亮,王海勇,王思. 全面腐蝕控制. 2013(01)
[8]原油儲(chǔ)罐底板外壁的陰極保護(hù)[J]. 段占立,康平,李佳潤(rùn). 全面腐蝕控制. 2012(12)
[9]腐蝕控制技術(shù)在高酸性天然氣集輸系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 劉二喜. 全面腐蝕控制. 2011(10)
[10]外加電流陰極保護(hù)用鈦陽(yáng)極[J]. 張玉萍,鞠鶴,蔡天曉. 裝備環(huán)境工程. 2011(05)
博士論文
[1]船舶與海洋結(jié)構(gòu)物陰極保護(hù)電位數(shù)值仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 郭宇.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]水下船體陰極保護(hù)與腐蝕電磁場(chǎng)優(yōu)化控制研究[D]. 吳建華.大連理工大學(xué) 2012
[3]幾種金屬在海水中陰極保護(hù)數(shù)值計(jì)算及瞬態(tài)激勵(lì)影響研究[D]. 王巍.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2011
[4]陰極保護(hù)用金屬氧化物陽(yáng)極研究[D]. 許立坤.天津大學(xué) 2005
碩士論文
[1]導(dǎo)管架平臺(tái)外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 孫榮.大連理工大學(xué) 2015
[2]陰極保護(hù)數(shù)值仿真可視化與高性能計(jì)算研究[D]. 涂三山.大連理工大學(xué) 2014
[3]強(qiáng)制電流陰極保護(hù)實(shí)時(shí)腐蝕防護(hù)的研究[D]. 王淑穎.北京交通大學(xué) 2011
[4]陰極保護(hù)用數(shù)控高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀的設(shè)計(jì)[D]. 田德麗.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
[5]金屬鈦的腐蝕電化學(xué)研究[D]. 吳吉霞.曲阜師范大學(xué) 2008
[6]深圳市埋地金屬無(wú)縫管道的腐蝕研究[D]. 劉新慧.重慶大學(xué) 2003
本文編號(hào):2934100
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