NO162973B - Innretning for overvaaking av et katodisk beskyttelsessystem. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en innretning for overvåking av et katodisk beskyttelsessystem på en delvis nedsenket konstruksjon .

Katodisk beskyttelse er en fremgangsmåte mot korrosjon av metaller som utsettes for påvirkning av vann slik tilfellet er ved offshore bore- og produksjonsplattformer og rørled-ninger. Formålet med katodisk beskyttelse er å redusere eller å eliminere den oksygendrevne korrosjon av stål eller andre metaller i en gitt omgivelse, som f.eks. sjøvann eller salt-holdig slam. Korrosjon av metall i en elektrolytt ved en omgivelsestemperatur er en elektrokjemisk prosess som omfatter elektronstrømmer i metallene og ioner i elektrolyttene. Korro-sjonen kan styres ved bruk av strømmer fra en ytre kilde, f.eks. en generator eller likeretter eller fra en galvanisk offer-anode som tilfører all strøm for den elektrokjemiske reduksjon av korroderende oksygen fra en annen kilde enn det korroderende stål. Dersom all strøm for den elektrokjemiske reduksjon tilføres fra den ytre kilde, stanses korro-sjonen av stålet. Den fullstendige beskyttelse av konstruksjonen påvises ved forandringen i potensialet for stålet fra et første fritt korroderende potensial på omtrent -500 til -600 mV i forhold til en sølv/sølvklorid referansehalvcelle, til verdier som er mere negative enn -780 mV når den katodiske beskyttelse benyttes.

Vanligvis oppnås galvanisk katodisk beskyttelse på offshorekonstruksjoner ved installasjon av offer-anoder av aluminiumlegeringer på konstruksjonen. Den gjennomsnittlige strømtetthet som oppnås ved det katodiske beskyttelsessystem er meget viktig for å oppnå full beskyttelse av konstruksjonen og for å gi en indikasjon på levetiden for de galvaniske anoder. Kjente galvaniske katodiske beskyttelsessystemer er konstruert med en fastlagt strømtetthet fra et fastlagt antall offer-anoder, hver med fastlagt vekt og størrelse. Da det tidligere imidlertid ikke har foreligget noen anordninger for å måle den virkelige katodiske strømtetthet fra beskyttelsessystemet, er disse generelt konstruert konserva-tivt for å sikre tilstrekkelig grad av beskyttelse. Dette har medført installasjon av flere anoder enn i virkeligheten nødvendig til å gi tilstrekkelig grad av beskyttelse. Disse ytterligere offer-anoder er kostbare og gir tillegg både i vekt og konstruksjonens bølgebelastning. Følgelig må konstruksjonen konstrueres for å bære denne ytterligere vekt av de unødvendige anoder og for å motstå større bølgebelast-ning som forårsakes av anodene og en større konstruksjon med resulterende betydelige og unødvendige kostnader ved byggingen av konstruksjonen.

Det er derfor et mål for den foreliggende oppfinnelse å frembringe en innretning for å overvåke et katodisk beskyttelsessystem på en delvis nedsenket konstruksjon for å gi en indikasjon på strømtettheten som frembringes av det katodiske beskyttelsessystem.

Dette oppnås med innretningen ifølge foreliggende oppfinnelse slik den er definert med de i kravene anførte trekk.

Den informasjon som fremkommer ved den foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å beregne det katodiske beskyt-telsessystems levetid for tidlig å varsle behov for nødvendig vedlikehold.

Oppfinnelsen beskrives eksempelvis detaljert på grunn-lag av tegningen hvor fig. 1 viser et perspektivriss av en offshorekonstruksjon som benytter den foreliggende oppfinnelse og fig. 2 viser skjematisk som blokkskjema et overvåkings-system for katodisk beskyttelse med innretningen i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 1 viser en overvåkingsseksjon 10 plassert på et sirkulært legeme 12 i en offshorekonstruksjon. Overvåkingsseksjonen 10 består av et isolerende lag 14 anordnet rundt et legeme 12 og en metallisk plate 16 anordnet rundt det isolerende lag 14. Det isolerende lag 14 er lengre enn platen 16 og platen 16 er plassert slik at et parti av det isolerende lag 14 rager ut fra hver ende av platen 16 for å sikre at platen 16 er elektrisk isolert fra legemet 12. En isolert vaier 18 er forbundet med platen 16 ved sveising eller på annen egnet måte og er ført gjennom en leder 20 til et punkt over vannflaten. En referanse-halvcelle 22 "er plassert nær platen 16 og en vaier 24 forløper fra halvcellenes 22 uttak

Claims (6)

1. gjennom en ledning 26 til over vannflaten.

   Fig. 2 viser et skjematisk blokkskjema av et overvåk-ingssystem for katodisk beskyttelse i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Overvåkingsseksjonen og referansehalvcel-lene 22 er vist skjematisk slik den står under vannflaten ved stiplede linjer 28. Overvåkingsseksjonen 10 er forbundet med en shunt 30 ved hjelp av vaieren 18. Shunten 30 er som vist med jordingssymbolet 32 forbundet med konstruksjonen og den er også forbundet med en krets/registreringsanordning 34. Referanse-halvcellen 22 er forbundet med anordningen 34 ved hjelp av en vaier 24. Anordningen 34 opptegner spenningsdifferansen mellom referanse-halvcellen og overvåkingsseksjonen 10 og også spenningen over shunten 30 som er en funksjon av den strøm som går fra overvåkingsseksjonen 10 gjennom shunten 30 til punktet 32 på konstruksjonen samt den på forhånd fastlagte motstand i shunten 30. Anordningen 34 kan opptegne spenningen kontinuerlig, eller den kan ha en timer som gjør det mulig å registrere ved fastlagte inter-valler, eksempelvis hver time. Om ønsket kan uttaket fra shunten 30 modifiseres med anordningen 34 slik at det signal som opptegnes har benevnelsen A/cm 2 i overvakmgsseksjonen 10.

   To overvåkingssystemer for katodisk beskyttelse i henhold til den foreliggende oppfinnelse ble installert i 12 og 52 m dybde under vannflaten på en offshoreplattform. Disse overvåkingssystemer ble testet på plattformen over et år, idet data ble registrert hver time. Overvåkingssek-sjonene 16 som er beskrevet . detaljert i det etterfølgende, arbeidet tilfredsstillende under testperioden. Det skal be-merkes at de etterfølgende data med hensyn til detaljer fra overvåkingsseksjonen som ble benyttet i testen, fremlegges som informasjon og ikke som en begrensning. Isolasjonslaget 14 bestod av et 1,22 m langt og 12,5 mm tykt gummistykke og innrettet til å passe rundt et sirkelformet legeme i konstruksjonen med en diameter på 35 cm. Den metalliske plate 16 bestod av en 91 cm lang og 17 mm tykk stålplate som var viklet rundt isolasjonslaget 14. Platen 16 var plassert på isolasjonslaget 14 slik at tilnærmet 15 cm av isolasjonslaget 14 raget ovenfor og nedenfor platen 16. Vaieren 18 var en 4/0 isolert kobbervaier og halvcellen 22 var en sølv/sølv-klorid referanse-halvcelle. 1. Innretning for overvåking av et katodisk beskyttelsessystem på en delvis nedsenket konstruksjon (12), KARAKTERISERT VED at en isoleringsanordning ( 14 ) ér anordnet mot konstruksjonen (12) under vannflaten, at et metallisk legeme (16) er anordnet mot isoleringsanordningen slik at legemet er elektrisk isolert fra konstruksjonen, idet legemets og isoleringsanordingens form er tilpasset konstruksjonens form, at anordninger (18) forbinder legemet elektrisk med konstruksjonen på et punkt over vannflaten, at anordninger (30, 34) er innrettet til å måle strømmen gjennom de elektriske forbindelsesanordninger (18), at en referansehalvcelle (22) er anordnet nær legemet (16), at en registreringsanordning (34) er forbundet med og måler spenningsdifferansen mellom legemet (16) og halvcellen (22), og at registreringsanordningen (34) er innrettet til å bestemme strømtettheten på legemet.
2. 2. Innretning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at det metalliske legeme er en plate.
3. 3. Innretning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at isoleringsanordningen (14) er fremstilt av gummi.
4. 4. Innretning ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at platen er fremstilt av stål.
5. 5. Innretning ifølge krav 1-4, KARAKTERISERT VED at registreringsanordningen (34) er innrettet til å registrere måleverdiene fra strømmåleanordningen.
6. 6. Innretning ifølge krav 1-5, KARAKTERISERT VED at halvcellen er en sølv/sølvklorid referansehalvcelle.