[發明專利]海上風電犧牲陽極保護工藝

在審

• 申請號: 202110731729.6
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113445055A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 逯彥偉;王儉秋;王震宇;唐彪;江玉仁
• 申請（專利權）人: 山東德瑞防腐材料有限公司
• 主分類號: C23F13/04
• 分類號: C23F13/04
• 代理公司: 青島恒昇眾力知識產權代理事務所(普通合伙) 37332
• 代理人: 劉明輝

本發明公開了海上風電犧牲陽極保護工藝，包括以下步驟：首先將鋼管樁按照實際情況分為大氣區、潮差區、全浸區和泥下區；然后計算大氣區與潮差區的面積總和，并在大氣區與潮差區范圍內的鋼管樁外側涂覆礦質防蝕膏，涂覆完成之后在礦質防蝕膏的外側包覆礦質防蝕帶，本發明通過將鋼管樁分為大氣區、潮差區、全浸區和泥下區，并在大氣區與潮差區范圍內進行包覆防腐操作，能夠有效的阻止腐蝕性介質對鋼結構的侵蝕，同時還能夠隔絕海水，抵御機械損傷，并且通過在全浸區和泥下區根據實際情況計算犧牲陽極用量，并進行犧牲陽極保護，從而能夠保證鋼管樁的腐蝕得到有效的抑制，同時保護效果穩定可靠，不需要任何維修保養和專人管理。

技術領域

本發明屬于保護工藝領域，具體為海上風電犧牲陽極保護工藝。

背景技術

現有生活中，在海上風電淺水區風機平臺常常會安裝鋼管樁，而現有的鋼管樁大都為固定式鋼質結構，鋼管樁在大氣區、浪濺區、水位變動區、水下區和泥下區這些腐蝕區域為無涂層裸露狀態，嚴重威脅著鋼管樁的安全運行和長期使用，因此對鋼管樁采取及時有效的陰極保護是十分必要的。

發明內容：

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供海上風電犧牲陽極保護工藝，解決了背景技術中提到的問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種技術方案：

海上風電犧牲陽極保護工藝，包括以下步驟：

S1、首先將鋼管樁按照實際情況分為大氣區、潮差區、全浸區和泥下區；

S2、然后計算大氣區與潮差區的面積總和，并在大氣區與潮差區范圍內的鋼管樁外側涂覆礦質防蝕膏，涂覆完成之后在礦質防蝕膏的外側包覆礦質防蝕帶，接著在礦質防蝕帶的外側設置密封緩沖層，最后在外側通過螺栓與螺母安裝防蝕保護罩；

S3、接著計算全浸區和泥下區的面積總和，然后根據海上風電淺水區工程風機基礎所處位置、介質電阻率、海水溫度、流速、波高、鋼管樁材質和涂層的保護效果等實際情況，選擇陰極保護電流密度i_c，同時涂層破損率計為1；

S4、計算鋼管樁所需的保護電流I_c＝Si_c；

S5、選擇合適的犧牲陽極材料；

S6、先計算犧牲陽極的初期接水電阻，然后再計算每塊陽極初期發生電流量；

S7、計算滿足風機鋼管樁保護初期所需的陽極總數量；

S8、計算滿足風機鋼管樁保護中期所需的陽極總數量；

S9、計算滿足風機鋼管樁保護末期所需的陽極總數量；

S10、在每根鋼管樁泥下安裝1塊TYPE D型陽極，水上安裝3塊TYPE E型陽極。

作為優選，所述步驟S2中大氣區與潮差區的面積總和計算公式為：S＝πDΔH，

其中，S為大氣區與潮差區的面積總和，D為鋼管樁直徑，ΔH為各區域的鋼管樁的垂直高度。

作為優選，所述步驟S6中計算犧牲陽極的初期接水電阻的公式為：

其中，ρ為海水電阻率，海水ρ＝25Ω·cm，海泥ρ＝50Ω·cm，L為陽極初期長度，r_i為陽極初期當量半徑，n-屏蔽系數，取值1.3，C為陽極橫截面周長，

所述步驟S6中每塊陽極初期發生電流量的公式為：

其中I_ai為每塊陽極初期發生電流量，ΔE為陽極驅動電壓差，海水ΔE＝0.25V，海泥ΔE＝0.15V。

作為優選，所述步驟S7中保護初期所需的陽極總數量計算公式為：