海上石油钻井平台阴极保护

海上钻井平台是主要用于钻探井的海上结构物。上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施。

海上钻井平台

在海洋平台的设计和建造中，腐蚀是必须考虑的重要因素之一，了解海洋环境腐蚀的特点和釆用有效的防护措施，并且通过日常的检验检查、维护，确保防腐系统的有效性对海洋平台的使用安全性和可靠性是十分重要的。

海洋腐蚀环境是一种非常复杂的腐蚀环境，钢在海岸的腐蚀比在沙漠中大400-500倍，离海岸24m的钢试样比离海岸240m的同质钢试样腐蚀快12倍。

目前，海洋平台所处海域越来越深，海洋平台越来越大，结构越来越复杂，投资也越来越高。为经济地开发油气，给生产安全提供保障，对平台进行腐蚀控制势在必行。

阴极保护是防止海洋结构被海水腐蚀的重要方法，可以有效地延长海上钻井平台的寿命。阴极保护对海上钻井平台的保护效果，已经被许多实践所证实。

海上钻井平台的腐蚀机理与防护措施

在不同的环境条件下的平台结构会产生不同的腐蚀现象，对不同的腐蚀现象需要釆取不同的防护措施。

海洋大气区

在大气区域，腐蚀是由于空气中的水分和氧气引起的。大气湿度大，长时间日照，而且大气中含盐粒和盐雾，这些物质积存在结构表面形成良好的液膜，构成了电化学腐蚀的好条件。

处于大气区中的钢结构，一般采用涂层防腐蚀。平台甲板、栈桥、管线支架及非保温管线等都可釆用氯化橡胶铁红底漆加面漆的防腐蚀结构。

浪花飞溅区及潮汐区

飞溅区及潮汐区指平台在潮汐和波浪作用下干湿交替的区间。位于飞溅区的钢结构，不仅由于腐蚀环境特别恶劣，而且由于海浪的冲击、漂浮物的撞击、海洋微生物的侵蚀等，使得腐蚀特别严重。

浪花飞溅区及潮汐区钢结构采用涂层防腐蚀.另外，因该区域是实施防腐保护较困难的区域，需增加腐蚀裕量。

全浸区

钢质平台在全浸区的腐蚀主要是受溶解氧的影响，形成电化学腐蚀，使结构某些部位处于电位较高的阳极受到腐蚀，而某些部位电位较低的阴极区得到保护。

泥浆区

位于泥浆区的石油平台钢桩的腐蚀基本同于陆地上土壤中的腐蚀。随着深度的增加，钢桩的腐蚀愈来愈轻。全浸区和泥浆区的钢结构一般采用阴极保护措施防止腐蚀。

阴极保护实例

根据金属电化学腐蚀原理,将活泼的金属AI、Zn等合金固定于钢质结构物上，两者以海水为介质，构成了一对阴、阳极，依据金属电化学原理将腐蚀掉AI、Zn合金金属，达到保护钢质结构物的目的。

牺牲阳极防腐的基本原理

作为牺牲阳极要有一定的负电位,而作为被保护对象钢铁的保护电位至少为-0.85V,是一较稳定的数值。那么，阳极与被保护金属的保护电位差减去阳极的驱动电位则成了主要参数,其驱动电位数值越大，发生电流也越大，保护面积也就愈多，防腐效果也越明显。设计选用阳极的类型应依据条件而定，阳极电容量的大小是一个重要的技术指标。消耗单位重量的阳极产生的电量大就可以达到使用寿命长的目的，起到经济性好的保护效果。另外，阳极的电流效率高、自腐蚀小，又是设计时必需考虑的一个经济指标。

一般锌阳极的电流效率高达95%~98%，铝阳极的电流效率高达80%~85%，应用上依据环境条件选用。国内外多年的使用证明，铝阳极适用于保护船舶和海洋结构物，而锌阳极则主要用于保护舰船、海管等结构物。

牺牲阳极的保护设计

平台阴极保护所需的牺牲阳极总质量,应不小于按下式计算所得的值：式中I为总的保护电流(A)；r为保护年限(年)；Q为实际电流容量(Ah/kg)；j为安全系数取1.1〜1.2。平台阴极保护所需的牺牲阳极数量N,应不小于下式计算所得的值：式中I为总的保护电流(A)；q为每块阳极的发生电流(A/块)。

阳极的布置一般是根据平台各部位的实际需求量均匀布置在结构物上，阳极与平台之间要有可靠的导电连接，规定安装距离,在总体上做到均衡布置，以便达到所要求的保护电位;阳极、阳极铁心和其支架应具有足够的连接强度，以承受波浪、潮流、打桩就位时的施工载荷,阳极体表面严禁沾染油污、涂装油漆。