[實(shí)用新型]一種用于陰極保護(hù)系統(tǒng)的陽(yáng)極組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220121475.2
• 申請(qǐng)日: 2012-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202786438U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 威廉R·舒特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 曼特克股份有限公司
• 主分類號(hào): C23F13/08
• 分類號(hào): C23F13/08
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所 51124
• 代理人: 劉世平

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本實(shí)用新型申請(qǐng)根據(jù)35?U.S.C.§119(e)要求于2011年5月31日申請(qǐng)的臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)枮?1/491,363、標(biāo)題為《用于海洋應(yīng)用的陰極保護(hù)系統(tǒng)(Cathodic?Protection?System?for?Marine?Applications)》的權(quán)利。本臨時(shí)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容均以引用的方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型通常涉及陰極保護(hù)系統(tǒng)，更具體地涉及用于保護(hù)海洋應(yīng)用中的建筑物的外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

陰極保護(hù)用于保護(hù)海上建筑物和水中建筑物時(shí)，采用各種犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)和外加電流陽(yáng)極系統(tǒng)。外加電流陽(yáng)極系統(tǒng)用于需要較高直流電的應(yīng)用以及用于海上石油平臺(tái)及鋼結(jié)構(gòu)和其他金屬結(jié)構(gòu)的浸水部分等現(xiàn)有設(shè)施的改進(jìn)。

外加電流陰極保護(hù)海上陽(yáng)極的現(xiàn)有技術(shù)通常稱為陽(yáng)極柵。基本概念是使用標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)極，例如現(xiàn)有形狀的非海洋應(yīng)用的陽(yáng)極，并將陽(yáng)極安裝在例如加重混凝土和某種柵上。陽(yáng)極與鐵路鋼軌一樣簡(jiǎn)單，近期采用硅鐵陽(yáng)極、石墨陽(yáng)極、鍍鉑陽(yáng)極和混合金屬氧化物陽(yáng)極。陽(yáng)極通常呈管狀，在某些應(yīng)用中呈板狀?，F(xiàn)有技術(shù)陽(yáng)極與一條或多條電纜連接，由于陽(yáng)極的形狀和結(jié)構(gòu)，通常必須在將其安裝在柵上之前在工廠使其與電纜連接。大部分現(xiàn)有技術(shù)陽(yáng)極必須完全組裝，在某些情況下，從工廠運(yùn)送陽(yáng)極組件之前，必須澆鑄混凝土來(lái)加重支撐材料。連接電纜和可能澆鑄混凝土的要求增加了陽(yáng)極成本和運(yùn)費(fèi)，同時(shí)還限制陽(yáng)極布線的靈活性。

本實(shí)用新型受讓人賓夕法尼亞州Doylestown的Matcor，Inc.公司提供了海上應(yīng)用的各種陽(yáng)極組件。所述組件稱為海底陽(yáng)極或海床陽(yáng)極，主要使用安裝在垂直方向或水平方向的實(shí)心棒狀和管狀陽(yáng)極。陽(yáng)極是包含陽(yáng)極電纜連接和混凝土加重材料的組件的組成部分。盡管混凝土材料可現(xiàn)場(chǎng)澆鑄，但是這比較困難，所以建議進(jìn)行工廠連接。陽(yáng)極柵的成品重量范圍介于1000磅到5000多磅之間。

在重載情況下更希望采用現(xiàn)有技術(shù)陽(yáng)極柵，以防止陽(yáng)極柵在海底移位或移動(dòng)。如果陽(yáng)極柵容易移動(dòng)，陽(yáng)極柵可從受保護(hù)建筑物移動(dòng)較遠(yuǎn)距離，從而損壞或斷開(kāi)連接陽(yáng)極柵的電力電纜。采用海洋陽(yáng)極柵的另一個(gè)問(wèn)題是將活性陽(yáng)極保持在海底上方。如果陽(yáng)極柵下沉或被泥或砂覆蓋，陽(yáng)極的性能會(huì)受到影響，保護(hù)直流電可能不會(huì)流至預(yù)計(jì)保護(hù)的建筑物。

盡管上述陽(yáng)極系統(tǒng)運(yùn)行良好，其性能和耐用性也有限制。在許多應(yīng)用中，直流電輸出要求可達(dá)幾百到一千安培或更多。傳統(tǒng)管狀、棒狀或板狀陽(yáng)極的電流輸出限于陽(yáng)極表面區(qū)域。為了補(bǔ)償各陽(yáng)極的電流限制，必須使用更多陽(yáng)極和更長(zhǎng)的陽(yáng)極。然而，為了使陽(yáng)極之間不產(chǎn)生干擾，額外陽(yáng)極不能相互間隔太近。為了使傳統(tǒng)陽(yáng)極間隔更遠(yuǎn)，需要更大的陽(yáng)極柵組件。由于上述原因，一般做法是使用額外陽(yáng)極柵。

傳統(tǒng)柵型陽(yáng)極組件的另一個(gè)限制是海洋環(huán)境中各元素的物理阻力，特別是當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)陽(yáng)極柵放置在海底，受到激烈水流、碎片和冰的作用時(shí)。直流電需求可能要求陽(yáng)極表面區(qū)域大于任何一個(gè)管狀陽(yáng)極，具有兩個(gè)、三個(gè)或多個(gè)混合金屬氧化物陽(yáng)極很正常，每個(gè)陽(yáng)極直徑一英寸，達(dá)五英寸長(zhǎng)。所述陽(yáng)極的支架和固定陽(yáng)極所需的混凝土平臺(tái)可能較大，并且具有較大的水流阻力，因此會(huì)受到碎片和潮汐作用的損壞。為了使陽(yáng)極遠(yuǎn)離海底污泥并將其保持在海底污泥上方，某些陽(yáng)極柵具有提升陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生力矩臂損壞或在鏈上自由浮動(dòng)，所述安裝類型的應(yīng)力也可能造成故障。

因此，目前需要克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)的海洋陽(yáng)極。本實(shí)用新型解決所述要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供了一種用于外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)等陰極保護(hù)系統(tǒng)的陽(yáng)極組件，以保護(hù)置于海洋等具有水床的水體中的建筑物。所述陽(yáng)極組件設(shè)置為置于所述水體的所述水床上，以保護(hù)所述建筑物，所述陽(yáng)極組件包括陽(yáng)極、陽(yáng)極支架和基極。所述陽(yáng)極組件設(shè)置為通過(guò)電導(dǎo)體與所述陰極保護(hù)系統(tǒng)電連接。所述陽(yáng)極組件的所述基極包括一種加重構(gòu)件，例如充滿混凝土的玻璃纖維空心體，且設(shè)置為置于所述水體的所述水床上。所述陽(yáng)極呈球形，包括具有外球面的空心體。所述陽(yáng)極支架最好是包括從所述基極向上突出且具有頂部的伸長(zhǎng)管等伸長(zhǎng)構(gòu)件的整體式構(gòu)件。所述陽(yáng)極安裝(例如焊接)至所述伸長(zhǎng)構(gòu)件的所述頂部，因此所述陽(yáng)極置于所述水體的所述水床上方。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)造且顯示為置于海床上的陽(yáng)極組件的一個(gè)示例性實(shí)施例的側(cè)視正視圖；

圖2為如圖1所示的陽(yáng)極組件的等距視圖；

圖3為形成圖1和圖2所示陽(yáng)極組件的一部分的陽(yáng)極與陽(yáng)極支架整體式組件的放大側(cè)視正視圖(局部為垂直剖視圖)；