近海油氣開(kāi)發(fā)平臺(tái)有多種形式，固定式平臺(tái)較為常見(jiàn)，服役年限多為二三十年或更長(zhǎng)。石油平臺(tái)可看作由二部分組成，上部設(shè)施具備鉆修井、油氣開(kāi)采處理和外輸、人員住宿等或其中部分功能，下部的結(jié)構(gòu)稱為導(dǎo)管架，英文 Jacket，是整個(gè)平臺(tái)的基礎(chǔ)，其重要性不言而喻。導(dǎo)管架常年處于惡劣的海洋環(huán)境中，嚴(yán)重的海水腐蝕時(shí)時(shí)考驗(yàn)著它們的安全。陰極保護(hù)就是它們的守護(hù)神，應(yīng)用廣泛的就是犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)，鋁合金陽(yáng)極因其性價(jià)比高而被廣泛應(yīng)用，鋁鋅銦系則是其中的典型代表。

近年來(lái)，節(jié)能環(huán)保備受全球關(guān)注。而鋁合金陽(yáng)極從原材料生產(chǎn)至陽(yáng)極鑄造需要大量環(huán)保投入，使用期間也會(huì)排放鋅等，服役就意味著消耗，大量資源無(wú)法再生，令人可惜。外加電流陰極保護(hù)技術(shù)具有成熟可靠、資源消耗低和經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，外加電流技術(shù)在陸上等其他領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但為什么在海上平臺(tái)沒(méi)有廣泛采用呢?這得從海上平臺(tái)的特點(diǎn)說(shuō)起，由于維修難度大費(fèi)用高或根本無(wú)法維修，所以要求在很長(zhǎng)的服役年限內(nèi)無(wú)需維修，同時(shí)要求維護(hù)簡(jiǎn)單。因此，要在海上平臺(tái)得到實(shí)際應(yīng)用，還要解決幾個(gè)難題：首先，需要解決可靠性的問(wèn)題，要求裝置能夠抵御各種惡劣海況，特別是強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的沖擊，由于一直處于波浪的作用下，要求裝置的強(qiáng)度和疲勞壽命需滿足設(shè)計(jì)年限的要求;其次，海上石油平臺(tái)集多種功能于一體，各類裝置之間應(yīng)協(xié)調(diào)一致，不能產(chǎn)生相互干擾，因此，需要根據(jù)不同的平臺(tái)現(xiàn)狀和海域環(huán)境條件，選擇適宜的外加電流形式;再考慮對(duì)陰極保護(hù)效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可行的做法是與外加電流系統(tǒng)一體考慮，可大幅度降低安裝成本，必須解決監(jiān)測(cè)精度的難題，需要有精確的數(shù)值計(jì)算作為保證;當(dāng)然，安裝技術(shù)至關(guān)重要，而且費(fèi)用所占比例也相當(dāng)高。由于安裝過(guò)程幾乎不可重復(fù)，需要一次成功，因此，需要解決安裝方案的可行性、安裝所需時(shí)間窗及安裝費(fèi)用。因此，外加電流在海上平臺(tái)的應(yīng)用難度非常高。

平臺(tái)服役期間可能出現(xiàn)原有陰極保護(hù)系統(tǒng)不能滿足要求，或平臺(tái)服役期滿后，由于油氣田生產(chǎn)的需求需要繼續(xù)服役。因此，基于平臺(tái)陰極保護(hù)需求的特點(diǎn)，可以分為新建平臺(tái)和在役平臺(tái)兩類。新建平臺(tái)可采用固定式外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，而遠(yuǎn)地式和張緊式(或稱為拉伸式)則更適用于在役平臺(tái)。

固定式外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，為了盡量減少輔助陽(yáng)極用量，輔助陽(yáng)極安裝在固定的支架上，所以也稱為固定支架式，電纜布置在電纜護(hù)管內(nèi)，同時(shí)可以將陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成在一起。為保證可靠性，需考慮導(dǎo)管架安裝時(shí)打樁和服役期間波浪對(duì)電纜護(hù)管和輔助陽(yáng)極的影響。該系統(tǒng)在導(dǎo)管架預(yù)制時(shí)安裝，極大地降低了建造成本。導(dǎo)管架安裝初期，尚無(wú)電源，因此需要設(shè)置少量犧牲陽(yáng)極，為導(dǎo)管架提供臨時(shí)陰極保護(hù)。該系統(tǒng)的重量約為犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)的幾分之一，有利于導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可顯著降低導(dǎo)管架的工程造價(jià)，越是大型導(dǎo)管架降低的幅度越大。

對(duì)于已建平臺(tái)，水下安裝犧牲陽(yáng)極費(fèi)用高昂，上述固定式也因?yàn)榘惭b費(fèi)用太高，無(wú)法采用。張緊式外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，兼具陰極保護(hù)和監(jiān)測(cè)的功能。輔助陽(yáng)極、參比電極和電纜集成于一體，稱之為復(fù)合電纜，具有承重、供給陽(yáng)極電流和傳輸監(jiān)測(cè)信號(hào)的功能。復(fù)合電纜頂部固定在平臺(tái)的桿件上，底部固定在重力基礎(chǔ)上，并根據(jù)海況條件施加一定的預(yù)張力，使其處于張緊狀態(tài)，所以也稱為拉伸式外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)。重力基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和重量、復(fù)合電纜的張緊力等需要考慮具體環(huán)境條件、水深等多因素來(lái)確定，同時(shí)要保證在可能的環(huán)境條件，特別是極端環(huán)境條件下，復(fù)合電纜與平臺(tái)結(jié)構(gòu)件、及復(fù)合電纜之間保持一定的安全距離。復(fù)合纜結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)度、重力基礎(chǔ)及張緊力之間密切相關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)需要統(tǒng)一考慮。因?yàn)檩o助陽(yáng)極垂直均勻布置，因此，電位分布更均勻，所需保護(hù)電流也相對(duì)較小。該系統(tǒng)的特點(diǎn)在于安裝時(shí)不需水下作業(yè)，或只需簡(jiǎn)單的水下作業(yè)作為輔助，因此便于安裝，整體成本低，用于在役平臺(tái)陰極保護(hù)系統(tǒng)延長(zhǎng)服役具有非常大的優(yōu)勢(shì)。

遠(yuǎn)地式外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，輔助陽(yáng)極設(shè)置在安裝于海床上的結(jié)構(gòu)物上，并于平臺(tái)保持一定的距離以滿足平臺(tái)陰極保護(hù)的要求，故稱為遠(yuǎn)地式。正因?yàn)檫h(yuǎn)離平臺(tái)，保護(hù)電位分布就沒(méi)有上述兩種方法均勻，呈現(xiàn)底部偏負(fù)上部偏正的態(tài)勢(shì)，所需保護(hù)電流也明顯大于上述兩種方法。遠(yuǎn)地式的電纜需固定在桿件或穿入護(hù)管內(nèi)，電纜護(hù)管可有效電纜免收外力破壞，例如在冬季結(jié)冰的海域。因此，輔助陽(yáng)極和電纜的安裝需采用潛水作業(yè)或 ROV 作業(yè)，水下作業(yè)工作量很大，因而成本相對(duì)上述兩種高很多。該系統(tǒng)可靠性較高，特別是在某些特殊的海域，因此，該技術(shù)也不失為一種在役平臺(tái)陰極保護(hù)系統(tǒng)延長(zhǎng)服役好的選擇。