[实用新型]一种海上风电阴极保护用张紧式牺牲阳极系统

说明书

本实用新型公开了一种海上风电阴极保护用张紧式牺牲阳极系统，包括风电桩基，所述风电桩基上设有作业平台，还包括钢丝绳和至少一个牺牲阳极组件，所述作业平台上设有能张紧所述钢丝绳的张紧装置，所述钢丝绳的一端与所述张紧装置连接，所述钢丝绳的另一端固定于所述风电桩基上，所述牺牲阳极组件包括牺牲阳极、连接件和固定套筒，所述连接件的外侧设有牺牲阳极，所述连接件的两端分别与一个固定套筒固定连接，所述固定套筒套设于所述钢丝绳上，且与所述钢丝绳固定连接。本实用新型提供的张紧式牺牲阳极系统可大大缩短现场安装工期、降低风电桩基结构自身重量，减少桩基预制焊接工作量、提高水下基础的阴极保护效果。

技术领域

本实用新型属于阴极保护防腐技术领域，具体涉及一种海上风电阴极保护用张紧式牺牲阳极系统。

背景技术

海上风电作为近年来国家主要发展的清洁能源，其单机装机容量大，有效利用小时数高，并且不占用陆地资源，紧邻国家沿海电力负荷中心，应用前景广阔。海上风电水下基础有单桩式、群桩式、漂浮式、负压桶式、导管架式等多种结构形式，由于长期处于远海苛刻的海洋腐蚀环境下，通常需采用阴极保护与防腐涂层对其进行联合保护。

阴极保护技术分为牺牲阳极保护技术和外加电流保护技术，牺牲阳极保护就是将被保护的金属与另一种电极电位更低的金属或合金相连接，使得该金属或合金作为阳极优先被消耗，被保护的金属获得阴极电流而被保护；外加电流阴极保护系统一般由直流电流、辅助阳极和参比电极三部分构成，并由外部的直流电源和辅助阳极向被保护的金属结构提供额外的阴极电流，从而使得被保护金属的腐蚀得到抑制。牺牲阳极阴极保护因其具有安装工艺简单、无需外界提供电源、基本无需运维管理等诸多优点，广泛应用于海上风电水下基础的阴极保护领域。由于海上风电水下基础就位需要进行打桩作业，因此牺牲阳极无法提前焊接在水下基础外壁。通常在水下基础沉桩前将牺牲阳极安装结构件提前预制焊接在基础外壁上，再通过潜水作业将牺牲阳极安装就位，但该方法需要大量潜水施工作业，效率低、风险高。

专利CN205501971U中提前将牺牲阳极预制焊接在集成附属式构件上，再整体吊装安装在风电水下基础上，该方法用钢量大、前期预制成本高，且牺牲阳极分布位置往往较于集中，牺牲阳极使用效率低，水下基础保护效果差。专利CN202576571U所述一种海上风电单管桩牺牲阳极装置，通过优化设计提高牺牲阳极及安装结构的整体强度，可在沉桩前安装在桩基外壁上，但该方式仅适用于近海潮间带风电单管桩基础，不适用于远海深水海上风电水下基础。专利CN203096180U所述拉伸式牺牲阳极串以及专利CN209292486U所述的用于海上风机单桩基础内壁的悬挂式牺牲阳极结构，直接将多个牺牲阳极单体与钢缆浇铸成一体，浇铸温度高达600～750℃，会导致钢缆在不确定的冷却速度下被退火处理，改变了钢丝的金相组织，降低了钢缆的破断拉力。专利CN203096180U所述拉伸式牺牲阳极结构，仅通过悬挂式拉伸安装，在拉伸过程中并未对牺牲阳极串整体施加张紧力，无法长期抵抗海流及风浪的外力作用。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研究设计一种海上风电阴极保护用张紧式牺牲阳极系统，来解决传统海上风电领域中，牺牲阳极安装效率低、水下基础保护效果差等缺点。本实用新型采用的技术手段如下：

一种海上风电阴极保护用张紧式牺牲阳极系统，包括风电桩基，所述风电桩基上设有作业平台，还包括钢丝绳和至少一个牺牲阳极组件，所述作业平台上设有能张紧所述钢丝绳的张紧装置，所述钢丝绳的一端与所述张紧装置连接，所述钢丝绳的另一端固定于所述风电桩基上，所述牺牲阳极组件包括牺牲阳极、连接件和固定套筒，所述连接件的外侧设有牺牲阳极，所述连接件的两端分别与一个固定套筒固定连接，所述固定套筒套设于所述钢丝绳上，且与所述钢丝绳固定连接。

优选地，所述张紧装置包括紧线器、横梁、支柱和固定件，所述支柱固定于所述作业平台上，所述横梁固定于所述支柱上，所述横梁上设有固定件，所述紧线器的一端与所述固定件连接，另一端与所述钢丝绳连接。