一种海上钢管桩硫化氢防治系统的制作方法

本实用新型涉及海上风电行业（及其他海上平台）基础钢管桩防腐防爆技术领域，具体涉及一种海上钢管桩硫化氢防治系统。

背景技术：

在海上风电场（或其他海上平台）建设中，需要将较大直径的钢管桩插入海床中，作为风机安装的基础（或海上平台的基础）。风机钢管桩沉桩后，桩内变成死水（缺氧环境），海泥中的硫酸盐还原菌（厌氧菌），会在缺氧环境下生长繁殖，它能利用金属表面的有机物作为碳源，并利用细菌生物膜内产生的氢，将硫酸盐还原成硫化氢，从氧化还原反应中获得生存的能量。硫化氢是强还原剂，对金属具有很强腐蚀性，同时又是易燃易爆、剧毒的无色气体。风机基础桩内含有硫化氢，对基础桩有很强的腐蚀性，硫化氢逐渐产生向上蔓延到风机塔筒内电气设备后，对电气设备有很强的腐蚀性，降低设备可靠性，遇到电气设备电火花后回产生爆炸，设备维护人员进入硫化氢空间也会中毒。总之，硫化氢的存在对人与设备形成极大的安全威胁。

当发现硫化氢后，目前常规解决方案是，将桩内水抽干，清除桩内污泥，然后在上部“基础平台”（见附图位置）引出一根气管与外界连通，基础平台其余部分密封处理。该方案虽然将死亡腐烂的海洋微生物暂时清除，但没解决硫酸盐还原菌缺氧情况下生长，再次代谢产生的硫化氢，且桩内抽掉的海水会再次渗透进来。桩上部密封加气管的方式能阻止硫化氢进入塔筒设备内，但不能阻止硫化氢对钢管桩内部的腐蚀。为此，需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术方案存在的不足，本实用新型提供了一种海上钢管桩硫化氢防治系统。

本实用新型采用的技术方案是：一种海上钢管桩硫化氢防治系统，所述钢管桩的基础桩，是风机塔筒的安装基础，所述基础桩上部装有基础平台，所述风机塔筒内部装有电气设备，所述海上钢管桩硫化氢防治系统包括虹吸钢管、调试虹吸钢管用的排气阀门、抽气泵、硫化氢检测控制箱、硫化氢传感器、硫化氢进气口、连接硫化氢进气口与抽气泵的波纹软气管、连接硫化氢传感器和硫化氢检测控制箱的电线、承载硫化氢传感器与硫化氢进气口的浮具；所述虹吸钢管连接于基础桩内外部，所述硫化氢检测控制箱与抽气泵均安装于基础平台上。

作为优选的技术方案，所述虹吸钢管是通过基础桩上的电缆孔或者另行打的孔，利用三根直钢管连接于基础桩内外部的。

作为优选的技术方案，所述波纹软气管留有裕量。

作为优选的技术方案，所述电线留有裕量。

作为优选的技术方案，所述硫化氢检测控制箱事先设定硫化氢浓度值。

本实用新型的优点是：虹吸钢管利用虹吸原理，设置成的增加桩内自然动力活水装置，使得钢管桩内的海水由无氧环境的死水变成了含有养分的活水，破坏了硫酸盐还原菌的生存环境，减少硫化氢的产生；桩内的漂浮硫化氢检测装置与排气装置使得硫化氢浓度降低到最小范围，避免其聚集，造成危害。

附图说明

图1为本实用新型提供的整体图。

图2为图1的水面及以上结构示意图。

图3为图1的水面及以下结构示意图。

其中：1、泥面；2、海面；3、虹吸钢管；4、排气阀门；5、浮具；6、波纹软气管；7、硫化氢检测控制箱；8、抽气泵；9、基础平台；10、硫化氢传感器；11、基础桩；12、风机塔筒；13、电气设备；14、硫化氢进气口；15、桩内水面；16电线。

具体实施方式

如图1所示，一种海上钢管桩硫化氢防治系统，钢管桩的基础桩11，是风机塔筒12的安装基础，基础桩11上部装有基础平台9，风机塔筒12内部装有电气设备13，海上钢管桩硫化氢防治系统包括虹吸钢管3、调试虹吸钢管3用的排气阀门4、抽气泵8、硫化氢检测控制箱7、硫化氢传感器10、硫化氢进气口14、连接硫化氢进气口14与抽气泵8的波纹软气管6、连接硫化氢传感器10和硫化氢检测控制箱7的电线16、承载硫化氢传感器10与硫化氢进气口14的浮具5；虹吸钢管3连接于基础桩11内外部，硫化氢检测控制箱7与抽气泵8均安装于基础平台9上。

如图1、图2和图3所示，虹吸钢管3是利用三根直钢管连接于基础桩11内外部的水管，其作用是利用平衡基础桩11内外部水位来置换基础桩11内的缺氧死水，安装时通过基础桩11上预留扩展的电缆孔（也可打孔）实现基础桩11内外海水连通。排气阀门4用于虹吸钢管3安装完成后首次调试：①打开排气阀门4；②用抽气泵8（另外配置）将虹吸钢管3上部的空气抽掉，以利于虹吸效应；③关闭排气阀门4。

如图1所示，浮具5用于承载硫化氢传感器10与硫化氢进气口14，使其无论水位在潮差区何种位置，均能保证硫化氢传感器10与硫化氢进气口14处于水面位置；波纹软气管6留有裕量，能保证水位在高潮位线至低潮位线间任何潮差区内均能有效连接；电线16留有裕量，能满足高低潮位间的补偿；硫化氢检测控制箱7作用是通过硫化氢传感器10检测到硫化氢浓度达到启动值时控制抽气泵8启动排气。

本实用新型提供了一种海上钢管桩硫化氢防治系统。采用增加基础桩11内自然动力活水装置，破坏硫酸盐还原菌生存环境，然后在基础桩11设置漂浮硫化氢检测装置与硫化氢进气口14，当硫化氢检测装置检测到硫化氢浓度达到一定含量时，顶部的抽风机通过水面浮具5上的硫化氢进气口14通过波纹软气管6将桩底水面上的硫化氢排出至基础桩11外。

如图1、图2和图3所示，硫化氢排气步骤如下：基础桩11内泥面1产生硫化氢气体后，往上聚集至桩内水面15以上。当安装在浮具5上的硫化氢传感器10检测到硫化氢浓度达到设定值（事先在硫化氢检测控制箱7上设定）时，通过电线16将信号送至安装于基础平台9上的硫化氢检测控制箱7，硫化氢检测控制箱7控制启动安装于基础平台的抽气泵8，通过固定于浮具5上的硫化氢进气口14将硫化氢吸入，通过波纹软气管6抽吸至抽气泵8，送至风机塔筒12外部。

如图1、图2和图3所示，硫化氢防治原理与步骤如下：海洋每天都在进行周期性的涨潮与落潮，使得海面2随着涨潮与落潮在“高潮位线”（不固定位置）与“低潮位线”（不固定位置）间的“潮差区”上下移动，此时，如果虹吸钢管3里面都充满了水，那么在基础桩11外部的海面2水位上下变动时，利用虹吸原理，基础桩11内外部的水面通过虹吸钢管3流进钢管桩11内---流出钢管桩11外，周而复始。这就使得基础桩11内的海水由无氧环境的死水变成了含有养分的活水，破坏了硫酸盐还原菌的生存环境，减少硫化氢的产生。

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