手鐲式陽極的安裝工藝的制作方法
【專利摘要】一種手鐲式陽極的安裝工藝，采用以下安裝步驟：一，確定手鐲式陽極的安裝位置，并做好標(biāo)記；二，剝除管體上釬焊窗口部位的外涂層：三，釬焊固定銅焊釘：四，對釬焊窗口進(jìn)行外涂層修復(fù)：五，對手鐲式陽極進(jìn)行裝配和固定：六，將上、下兩個相對的陽極半瓦及陽極芯附帶的螺栓螺母對連接：七，連接導(dǎo)線和預(yù)安裝的帶螺紋的銅焊釘及配套的螺母，實現(xiàn)手鐲式陽極和海管的電連接；八，對手鐲式陽極進(jìn)行外觀檢查，以確保安裝過程中，手鐲式陽極沒有出現(xiàn)裂紋和其他破壞。本發(fā)明解決了安裝過程中對海底管線管體涂層破壞的問題，使釬焊窗口部位能夠得到快速可靠修復(fù)；而且，有效地克服了陽極通過托管架滾輪時刮擦脫落的風(fēng)險；同時，使安裝過程更加方便、高效。
【專利說明】手鐲式陽極的安裝工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及陽極的安裝工藝，尤其涉及一種用于深水海底管線的手鐲式陽極的安裝工藝，屬于海洋石油工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]犧牲陽極陰極保護(hù)是海底管線防腐蝕的重要手段之一，而安裝在海管上的手鐲式陽極，可以對海底管線提供持久有效的保護(hù)。手鐲式陽極一般是隨著海底管線的鋪設(shè)，在鋪管船作業(yè)線內(nèi)安裝，傳統(tǒng)的海管手鐲式陽極安裝有兩種工藝:一種是:將成對的陽極半瓦通過沿海底管線軸線伸出的陽極芯扁鋼直接與海底管線的管體通過手工電弧焊焊接角焊縫的形式連接。由于此種安裝工藝，首先需要剝除多處海底管線的涂層，后續(xù)修補(bǔ)工作量大；其次陽極芯扁鋼與海底管線直接采用手工電弧焊焊接，容易對海底管線的母材造成損傷；另外，未提前考慮陽極經(jīng)過托管架滾輪時的受力情況，當(dāng)陽極所受摩擦阻力大于角焊縫強(qiáng)度時，陽極容易脫落。另一種工藝是:利用倒鏈將成對的陽極半瓦在海管表面捆緊，然后，將沿海底管線環(huán)向伸出的陽極芯扁鋼通過手工電弧焊焊接角焊縫的形式固定，陽極與海底管線通過鋁熱焊安裝的導(dǎo)線實現(xiàn)電連接。由于此種工藝，同樣未考慮到陽極經(jīng)過托管架滾輪時的受力情況，且倒鏈捆扎時，陽極半瓦在海底管線表面難以足夠抱緊，因而，在海底管線鋪設(shè)過程中，陽極很 容易受托管架滾輪等外物刮擦而滑脫，導(dǎo)致陽極失效。
[0003]隨著海洋石油開發(fā)向深水邁進(jìn)，深水海底管線鋪設(shè)對手鐲式陽極安裝的質(zhì)量和效率提出了更高的要求:要求在安裝手鐲式陽極時，應(yīng)盡量減少對海底管線的管體涂層的破環(huán)，盡量避免陽極脫落失效的風(fēng)險；同時，盡量縮短作業(yè)時間。因此，上述兩種安裝工藝均不滿足深水海底管線鋪設(shè)中，對手鐲式陽極安裝的要求，有必要對手鐲式陽極安裝的工藝進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，而提供一種改進(jìn)的手鐲式陽極的安裝工藝，其通過螺栓實現(xiàn)了陽極與海底管線母材之間的非熔化連接，不僅解決了安裝過程中對海底管線管體涂層破壞的問題，使釬焊窗口部位能夠得到快速可靠修復(fù)；而且，由于螺栓扭矩通過模擬計算陽極所受極限應(yīng)力情況確定，有效地克服了陽極通過托管架滾輪時刮擦脫落的風(fēng)險；同時，使安裝過程更加方便、高效。
[0005]本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種手鐲式陽極的安裝工藝，其特征在于:采用以下安裝步驟:
[0007]第一步，確定手鐲式陽極的安裝位置，并做好標(biāo)記；
[0008]第二步，剝除管體上釬焊窗口部位的外涂層:
[0009]第三步，釬焊固定銅焊釘:
[0010]第四步，對釬焊窗口進(jìn)行外涂層的修復(fù):
[0011]第五步，對手鐲式陽極進(jìn)行裝配和固定:[0012]第六步，將上、下兩個相對的陽極半瓦及陽極芯附帶的螺栓螺母對連接:
[0013]第七步，連接導(dǎo)線和預(yù)安裝的帶螺紋的銅焊釘及配套的螺母，實現(xiàn)手鐲式陽極和海管的電連接；
[0014]第八步，立即對手鐲式陽極進(jìn)行外觀檢查，以確保安裝過程中，手鐲式陽極沒有出現(xiàn)裂紋和其他破壞。
[0015]所述第二步中，剝除的外涂層:一般不超過40mmX80mm。
[0016]所述第三步，釬焊固定銅焊釘?shù)木唧w步驟是:
[0017]⑴將連接導(dǎo)線用的帶螺紋的銅焊釘預(yù)先釬焊固定到已除去外涂層的海底管線的管體釬焊窗口上；
[0018]⑵檢查銅焊釘與海底管線之間的導(dǎo)電率，電阻不應(yīng)超過0.1 Ω，再進(jìn)行Ikg錘擊測試檢查銅釬焊的強(qiáng)度；
[0019]⑶用尼龍模具保護(hù)好銅焊釘?shù)穆懵恫糠?，避免后續(xù)施工中，涂料污染螺柱內(nèi)壁的螺紋面，同時，防止電火花漏點檢測時螺柱放電。
[0020]所述第四步中，對外涂層修復(fù)的具體方式是:使用快干型雙組分無溶劑涂料修補(bǔ)剝除了管體涂層的釬焊窗口區(qū)域。
[0021]所述第五步中，手鐲式陽極裝配和固定的具體方式是:在鋪管船作業(yè)線上指定站點，將由上、下兩個相對的陽 極半瓦及陽極芯構(gòu)成的手鐲式陽極成對裝配到海底管線管體上已標(biāo)記的位置；并在手鐲式陽極和海底管線的管體外涂層間添加防滑橡膠片；然后，將手鐲式陽極的兩塊陽極半瓦緊緊捆扎固定到海底管線的管體外涂層表面。
[0022]所述上、下兩個相對的陽極半瓦及陽極芯兩端采用焊接方式各安裝有一加強(qiáng)扁鋼。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024](I)本發(fā)明由于采用銅釬焊方式實現(xiàn)了陽極的與海底管線之間的快速電連接，工藝簡單，操作方便；
[0025](2)本發(fā)明由于通過螺栓實現(xiàn)了陽極與海底管線母材之間的非熔化焊連接，海底管線涂層破壞面積??；并采用快干型無溶劑涂料修補(bǔ)快捷方便，涂料能夠在5分鐘內(nèi)快速干燥，滿足了陽極安裝后，海底管線快速下水的需要。
[0026](3)本發(fā)明由于通過螺栓實現(xiàn)了陽極與海底管線母材之間的非熔化焊連接，避免了損傷海底管線母材的熔化焊接工作，施工簡便高效；螺栓扭矩確定過程中已考慮到陽極極限受力情況，避免了陽極通過托管架滾輪時脫落失效的風(fēng)險，安全可靠。
[0027](4)在保證質(zhì)量的前提下，能夠有效地提高施工效率，滿足深水海管手鐲式陽極安裝的技術(shù)要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明安裝示意圖。
[0029]圖2為圖1中的A-A剖面示意圖。
[0030]圖3為圖1中加強(qiáng)扁鋼及螺栓螺母對示意圖。
[0031]圖4為圖1中帶螺紋的銅焊釘及導(dǎo)線連接示意圖。
[0032]圖5為圖1中帶螺紋的端子導(dǎo)線安裝示意圖。[0033]圖中主要標(biāo)號說明:
[0034]1.管體、2.外涂層、3.手鐲式陽極、4.陽極芯、5.螺栓螺母對、6.加強(qiáng)扁鋼、7.銅焊釘部位、8.導(dǎo)線、9.防滑橡膠片、10.銅焊釘、11.螺母、12.螺紋端子。
【具體實施方式】
[0035]本發(fā)明對手鐲式陽極3采用以下安裝步驟:
[0036]第一步，如圖1所示，確定手鐲式陽極3的安裝位置:
[0037]根據(jù)設(shè)計要求，確定手鐲式陽極3在海底管線管體I上的安裝位置，并做好標(biāo)記；
[0038]第二步，剝除管體I上釬焊窗口部位的外涂層2:
[0039]手鐲式陽極3安裝位置確定后，剝除將要進(jìn)行釬焊銅焊釘部位7處管體I的外涂層2，即:管體I的釬焊窗口的外涂層2，一般不超過40mmX 80mm，并使用針槍、紙砂輪片等工具將釬焊窗口打磨干凈；在對釬焊窗口部位的外涂層2進(jìn)行剝除時，應(yīng)使用一個樣板，以保證外涂層2剝除的位置正確，尺寸合適。
[0040]第三步，釬焊固定銅焊釘10:
[0041]具體步驟如下:
[0042]⑴將連接導(dǎo)線8用的帶螺紋的銅焊釘10預(yù)先釬焊固定到已除去外涂層2的海底管線的管體I釬焊窗口上；
[0043]⑵檢查銅焊釘10與海底管線之間的導(dǎo)電率，電阻不應(yīng)超過0.1 Ω，再進(jìn)行Ikg錘擊測試檢查銅釬焊的強(qiáng)度；
[0044]⑶隨后，用尼龍模具保護(hù)好銅焊釘10的裸露部分，避免后續(xù)施工中，涂料污染螺柱內(nèi)壁的螺紋面，同時，防止電火花漏點檢測時螺柱放電。
[0045]第四步，對釬焊窗口進(jìn)行外涂層2的修復(fù):
[0046]使用快干型雙組分無溶劑涂料修補(bǔ)剝除了管體I涂層的釬焊窗口區(qū)域。修補(bǔ)前，先使用熱風(fēng)槍預(yù)熱待修補(bǔ)區(qū)域，以便涂料填充后快速干燥。涂料干燥后，再對修補(bǔ)的外涂層2厚度及電火花漏點檢測。
[0047]第五步，手鐲式陽極3的裝配和固定:
[0048]在鋪管船作業(yè)線上指定站點，將由上、下兩個相對的陽極半瓦及陽極芯4構(gòu)成的手鐲式陽極3成對裝配到海底管線管體I上已標(biāo)記的位置，裝配時，并在手鐲式陽極3和海底管線的管體I外涂層2間添加防滑橡膠片9，然后，用倒鏈或其他類似的棘輪捆扎工具將手鐲式陽極3的兩塊陽極半瓦緊緊捆扎固定到海底管線的管體I外涂層2表面。
[0049]第六步，將上、下兩個相對的陽極半瓦及陽極芯4附帶的螺栓螺母對5連接:并使用經(jīng)校準(zhǔn)的扭矩扳手將上、下兩個相對的陽極半瓦及陽極芯4附帶的螺栓螺栓螺母對5擰至通過陽極下水過程極限受力分析所確定的扭矩，使兩塊陽極半瓦在海管涂層表面足夠抱緊，達(dá)到緊固、防滑脫的技術(shù)要求。
[0050]第七步，連接導(dǎo)線8和預(yù)安裝的帶螺紋的銅焊釘10及配套的螺母11:將手鐲式陽極3上附帶的導(dǎo)線通過其末端的螺紋端子12旋進(jìn)帶螺紋的銅焊釘10中，然后，擰與緊銅焊10釘配套的螺母11，實現(xiàn)手鐲式陽極3和海管的電連接。
[0051]第八步，外觀檢驗:手鐲式陽極3機(jī)械連接和電連接完成后，立即對手鐲式陽極3進(jìn)行外觀檢查，以確保安裝過程中，手鐲式陽極3沒有出現(xiàn)裂紋和其他破壞。
[0052]上述上、下兩個相對的陽極半瓦及陽極芯4兩端采用焊接方式各安裝有一加強(qiáng)扁鋼6。
[0053]本發(fā)明中使用銅釬焊焊機(jī)及耗材、快干型雙組份涂料為根據(jù)技術(shù)要求選用的市售產(chǎn)品
[0054]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍 內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種手鐲式陽極的安裝工藝，其特征在于:采用以下安裝步驟: 第一步，確定手鐲式陽極的安裝位置，并做好標(biāo)記； 第二步，剝除管體上釬焊窗口部位的外涂層: 第三步，釬焊固定銅焊釘: 第四步，對釬焊窗口進(jìn)行外涂層的修復(fù): 第五步，對手鐲式陽極進(jìn)行裝配和固定: 第六步，將上、下兩個相對的陽極半瓦及陽極芯附帶的螺栓螺母對連接: 第七步，連接導(dǎo)線和預(yù)安裝的帶螺紋的銅焊釘及配套的螺母，實現(xiàn)手鐲式陽極和海管的電連接； 第八步，立即對手鐲式陽極進(jìn)行外觀檢查，以確保安裝過程中，手鐲式陽極沒有出現(xiàn)裂紋和其他破壞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手鐲式陽極的安裝工藝，其特征在于:所述第二步中，剝除的外涂層:一般不超過40mm X 80mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手鐲式陽極的安裝工藝，其特征在于:所述第三步，釬焊固定銅焊釘?shù)木唧w步驟是: (1)將連接導(dǎo)線用的帶螺紋的銅焊釘預(yù)先釬焊固定到已除去外涂層的海底管線的管體釬焊窗口上； ⑵檢查銅焊釘與海底管線之間的導(dǎo)電率，電阻不應(yīng)超過0.1 Ω，再進(jìn)行Ikg錘擊測試檢查銅釬焊的強(qiáng)度； ⑶用尼龍模具保護(hù)好銅焊釘?shù)穆懵恫糠?，避免后續(xù)施工中，涂料污染螺柱內(nèi)壁的螺紋面，同時，防止電火花漏點檢測時螺柱放電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手鐲式陽極的安裝工藝，其特征在于:所述第四步中，對外涂層修復(fù)的具體方式是:使用快干型雙組分無溶劑涂料修補(bǔ)剝除了管體涂層的釬焊窗口區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手鐲式陽極的安裝工藝，其特征在于:所述第五步中，手鐲式陽極裝配和固定的具體方式是:在鋪管船作業(yè)線上指定站點，將由上、下兩個相對的陽極半瓦及陽極芯構(gòu)成的手鐲式陽極成對裝配到海底管線管體上已標(biāo)記的位置；并在手鐲式陽極和海底管線的管體外涂層間添加防滑橡膠片；然后，將手鐲式陽極的兩塊陽極半瓦緊緊捆扎固定到海底管線的管體外涂層表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的手鐲式陽極的安裝工藝，其特征在于:所述上、下兩個相對的陽極半瓦及陽極芯兩端采用焊接方式各安裝有一加強(qiáng)扁鋼。
【文檔編號】C23F13/10GK103938215SQ201410105528
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】魯振興, 劉永貞, 王志業(yè), 王旭東, 孫有輝, 梁杰, 邢厚寬, 曹軍, 馬亞光, 田順啟, 艾榮 申請人:中國海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司