专利名称：阴极保护监测的制作方法
技术领域：
本发明涉及监测位于设施的水下物件的阴极保护的方法以及具有要求阴极保护 的物件的水下设施。具体来说，本发明适合于海底羟类提取设施。
背景技术：
部署在水下、特别是海底的金属物件和表面因周围液体的电解性质而易于腐蚀。 这种腐蚀可导致水下设备故障，因而具有停工期和更换的极大费用。一种用于在部署水下设备之后减小腐蚀的标准技术是使用阴极保护，一般缩写为 “CP”。一种广泛使用形式的CP是“流电(galvanic)阳极CP”，其中牺牲金属表面定位在待 保护金属物件附近。选择具有比待保护物件具有更高幅值电化学势的牺牲金属材料。例如， 常用的牺牲金属材料包括锌、镁和铝的合金。当例如位于海底时，牺牲金属材料将优先于物 件被腐蚀。最后，牺牲材料将被腐蚀到需要更换牺牲材料的程度。主要取决于剩余的可腐蚀牺牲材料量的CP的效能可通过监测待保护金属物件与 周围液体之间的电势来监测，这是本领域众所周知的。对于例如海底CP，通常是将基于氯化 银(AgCl)的电极用于此目的。规定了控制CP设计的国际标准，当前示例为DNV-RP-B401。 当前，这些标准推荐，在达到系统上的-0. 8V的电势(Ag I AgCl Iseawater)之前没有呈现海 底设备的有效腐蚀保护。因此，需要监测设备上的电势以确保满足所需的CP水平。
发明内容
在海底羟类提取工业中，海底CP监测的当前可用方法涉及部署海底远程操作车 辆(ROV)来定期测量CP电势。这是费用高且费时的过程，特别是当单独部署ROV用于此目 的时。本发明的一个目的是克服这个问题并且消除当前对CP监测的海底干预的必要 性。这个目的通过下列步骤来实现使CP电势能够从水面、即从位于岸上或船上或钻探平 台上的甲板上设施来监测。这样，本发明提供CP监测的远程条件监测和诊断。根据本发明的第一方面，提供一种监测位于设施的水下物件的阴极保护的方法， 该设施还包括处理部件，包括下列步骤提供一对第一和第二电极-第一电极电连接到该 物件并且第二电极与该物件附近的水接触；测量第一与第二电极之间的电势并且产生指示 阴极保护水平的电信号；将该信号转换成与处理部件兼容的通信格式并且将其传递给处理 部件；以及将经转换的信号从处理部件传送到水面位置。根据本发明的第二方面，提供一种具有要求阴极保护的物件的水下设施，包括一 对第一和第二电极-第一电极电连接到该物件并且第二电极与该物件附近的水接触；用于 测量第一与第二电极之间的电势并且产生指示阴极保护水平的电信号的部件；用于将该信 号转换成与处理部件兼容的通信格式的变换器(transducer)；处理部件；用于将经转换的 信号传递给处理部件的部件；以及用于将经转换的信号从处理部件传送到水面位置的传输 部件。
根据本发明的第三方面，提供一种根据第二方面的水下羟类提取设施。由此，本发明其中还提供下列优点瞬时和实时监测CP水平是可实现的，本发明 可适于标准水下设备、如海底油井结构的海底电子模块，可迅速检测和矫正设备的过度保 护或保护不足，并且消除与ROV干预关联的费用。
现在参照附图1来描述本发明，图1示意示出根据本发明的一个实施例的海底油 井结构。图1示出实现根据本发明的CP监测的海底油井结构6、即这个实施例中的羟类提 取设施的海底油井树的图示。
具体实施例方式将一对参考电极Ia和Ib装配到结构上，使得第一电极Ia电连接到待保护物件， 并且第二电极定位成与该物件附近的水接触。在这里，术语“附近”用于表示充分接近该物 件以便使得能够得到有用的CP指示的水，这类距离是本领域已知的。这些电极实现物件与 周围海水之间的电势(称作“CP电势”)的测量。电极la、lb例如可以是锌基或者本领域 已知的其它材料，例如氯化银。指示阴极保护水平的电信号由此由电极产生。将电势馈送到包含电子器件的变换器2，它将电势转换成4_20mA接口。这个接口 可以是任何通信格式，例如CANbus、Profibus或Modbus，它与结构6的处理部件5 (参见下 文)兼容并且由其解释。换言之，将电势变换成与处理部件3所采用的通信协议兼容的信 号。然后，经转换的信号经由电缆8通过海底控制模块安装底座(SCMMB) 3传送，并且 传递给处理部件5、即本例中的海底电子模块(SEM)。SEM 5通常位于海底控制模块(SCM)4 中。数据从SEM 5传送到水面位置，例如甲板上设施、如主控制站(MCS)。线路7用于 这种传输。线路7包括本领域已知的链接海底设施和水面的脐带电缆中的现有线路(未示 出)，使得SEM 5和甲板上之间的现有通信系统可用于将数据传递给MCS。一旦到达，则数 据可被解释并且向海底设备操作人员显示。在本发明的范围之内的各种备选和修改方案将是本领域的技术人员清楚知道 的。例如，本发明可适用于受到CP的任何其它水下结构，例如脐带端接组件、海底分配单元 (SDU)、歧管等等。使用在结构周围间隔开的电极对的多个测量点也是可能的。在这种情况下，各电 极对可链接到与SEM连接的网络总线。多个测量点的使用使CP的效能能够在结构周围的 各个位置被监测。通常为对于设施的临界性水平来选择这些位置。可根据需要连续或间断地监测CP。
权利要求
1.一种监测位于设施的水下物件的阴极保护的方法，所述设施还包括处理部件，该方 法包括下列步骤提供一对第一和第二电极，所述第一电极电连接到所述物件，并且所述第二电极与所 述物件附近的水接触；测量所述第一与第二电极之间的电势； 产生指示阴极保护水平的电信号；将所述信号转换成与所述处理部件兼容的通信格式，并且将其传递给所述处理部件；以及将所述经转换的信号从所述处理部件传送到水面位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述水下设施包括水下羟类提取设施。
3.如权利要求1所述的方法，其中，与所述处理部件兼容的所述通信格式包括CANbus。
4.如权利要求1所述的方法，其中，与所述处理部件兼容的所述通信格式包括 profibus0
5.如权利要求1所述的方法，其中，与所述处理部件兼容的所述通信格式包括modbus。
6.如权利要求1所述的方法，包括下列步骤提供至少附加一对第一和第二电极，所述第一电极电连接到不同位置的物件，所述第 一对的第一电极和该第二电极与所述物件附近的水接触； 测量所述附加一对的第一与第二电极之间的电势； 产生指示所述阴极保护水平的电信号；将所述信号转换成与所述处理部件兼容的通信格式，并且将其传递给所述处理部件。
7.一种具有要求阴极保护的物件的水下设施，包括一对第一和第二电极，所述第一电极电连接到所述物件，并且所述第二电极与所述物 件附近的水接触；用于测量所述第一与第二电极之间的所述电势并且产生指示所述阴极保护水平的电 信号的部件；用于将所述信号转换成与所述处理部件兼容的通信格式的变换器； 处理部件；用于将所述经转换的信号传递给所述处理部件的部件；以及 用于将所述经转换的信号从所述处理部件传送到水面位置的传输部件。
8.如权利要求7所述的水下羟类提取设施。
9.如权利要求8所述的提取设施，其中，所述传输部件包括脐带电缆，所述处理部件包 括海底电子模块，并且所述变换器将所述信号转换成CANbus格式、profibus格式或modbus 格式中的至少一个。
10.如权利要求7所述的水下设施，包括至少附加一对第一和第二电极。
全文摘要
一种监测位于设施的水下的物件的阴极保护的方法，该设施还包括处理部件，包括下列步骤提供一对第一和第二电极，第一电极电连接到该物件并且第二电极与该物件附近的水接触；测量第一与第二电极之间的电势并且产生指示阴极保护水平的电信号；将该信号转换成与处理部件兼容的通信格式并且将其传递给处理部件；以及将经转换的信号从处理部件传送到水面位置。
文档编号G01N17/02GK102134718SQ20101058672
公开日2011年7月27日 申请日期2010年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者J·拉金, J·郭, N·K·奥克旺-卡卢 申请人:韦特柯格雷控制系统有限公司